银氨溶液

(重定向自吐伦试剂

银氨溶液,又称氫氧化二氨合銀,俗稱苛性銀,是含有二(I)錯離子([Ag(NH3)2]+)的水溶液,一般由硝酸银或其他银化合物氨水反应制取,溶於水中能夠完全解離氫氧根離子,故屬於強鹼,具腐蝕性。

二氨合银(I)錯離子
([Ag(NH3)2]+)的球棍模型
銀氨溶液的銀鏡反應。燒杯內的試管皆已滴加銀氨溶液,可見左邊試管出現銀鏡反應,顯示其內含有醛基,右邊試管則為對照組,在滴入試劑後依然透明。

19世紀德國化學家伯恩哈德·多侖英语Bernhard Tollens發現銀氨溶液遇反應一段時間後,會形成「漂亮且閃亮的銀鏡」(ein sehr schön glänzender Silberspiegel),也就是金屬,可作為檢驗醛的試劑[1],因此銀氨溶液也常被稱為多侖試劑(英語:Tollens' reagent,又譯多侖试剂吐伦试剂土伦试剂),而其和醛反應而析出銀的過程後來則被稱為銀鏡反應

制备编辑

银氨溶液不可能在市面上买到,因为它的保质期太短了,只能在实验室现用现配。

  1. 向大概0.1mol的硝酸銀溶液中加入幾滴氫氧化鈉稀溶液,此时氢氧化钠中的氢氧根离子会把银水配合物变成棕色的氧化銀沉澱。
  2. 向溶液中滴加饱和的氨水,直至棕色沉澱剛好溶解。此时产生了银氨配合物,所得的溶液即為銀氨溶液,含[Ag(NH3)2]NO3(aq)。而氢氧化钠就被恢复回来了。

反應方程式為:

2 AgNO3 + 2 NaOH → Ag2O (s) + 2 NaNO3 + H2O
Ag2O (s) + 4 NH3 + 2 NaNO3 + H2O → 2 [Ag(NH3)2]NO3 + 2 NaOH

也可以直接向硝酸银溶液中滴加氨水,至沉淀恰好完全溶解。[2]

滴加氫氧化鈉时首先產生白色的氫氧化銀沉澱,非常不穩定,立即分解為棕色的氧化銀和水。硝酸銀也可由一些不溶的銀鹽代替,但製備時不需加入氫氧化鈉,直接加入氨水將不溶物溶解即可。

用途编辑

银氨溶液与斐林试剂类似,具有微弱的氧化性,在自身被还原后,会在容器内壁附着上一层光亮的层,即是所谓的银镜反应。一般用银镜反应来鉴定的存在,相应的氧化产物是羧酸根离子,酸化得到羧酸甲醛甲酸可被彻底氧化为二氧化碳

 
乙醛发生银镜反应的方程式。

银氨溶液与2,4-二硝基苯肼(Brady试剂)连用可以检出样品中醛基官能团的存在。若样品与2,4-二硝基苯肼作用呈阳性,产生黄色或红色的二硝基苯沉淀,则可证明样品为羰基化合物,可能是。由于醛具还原性,而酮不具有还原性,此时再用银氨溶液测试,便可区分这二者官能团,醛将银氨溶液还原而产生银镜。此方法对醛糖酮糖也基本有效。

银氨溶液也可用于鉴定末端炔烃,现象是产生了白色的炔化银乙炔银碳化银)沉淀。

生物学银染色日语銀染色编辑

银氨溶液在组织病理解剖的丰塔纳-马森英语Pierre Masson(英語:Fontana-Masson Stain)中被用来检测组织切片里的脂褐素黑色素嗜银英语argentaffin细胞。黑色素和嗜鉻英语Chromaffin cell细胞会把硝酸银还原成金属银。[2]

镀银编辑

银氨溶液也被用作在玻璃器具上镀银,如在真空保温瓶的内胆上涂银层。所用还原剂是带醛基的葡萄糖,要想镀银效果良好,需先清洁玻璃器具。为加快金属银的沉淀速度,沉淀对象玻璃需要先在稳定的氯化亚锡的盐酸溶液中预处理。[3]

在要尽可能高质量的镜面上——如望远镜的主镜,用氯化亚锡镀银就会产生纳米级的凹凸,并降低镜面的反射效果。[4][5]给主镜镀银需要加添加剂,如使用马丁法(英語:Martin's Method),添加含酒石酸和酒精的添加剂。[5]

安全编辑

银氨溶液应现配现用,并且使用后立即加盐酸销毁,还可利用银离子的氧化性与一些强还原剂如羟胺等反应以回收银单质(这也是分析化学中盐酸羟胺的应用范围)。它在储存时会转化为强爆炸性的黑色含银不溶物(成分是氮化银 Ag3N[6][7]),通常时间为一至三天,但天气炎热时数小时便会生成[8]

參考來源编辑

  1. ^ (德文)Tollens, B. Ueber ammon-alkalische Silberlösung als Reagens auf Aldehyd [記一種可作為醛之試劑的鹼性氨銀溶液]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 1882, 15 (2): 1635–1639. doi:10.1002/cber.18820150243. 
  2. ^ 2.0 2.1 Webpath website http://library.med.utah.edu/WebPath/HISTHTML/MANUALS/FONTANA.PDF 页面存档备份,存于互联网档案馆 Accessed 4 February 2009
  3. ^ Hart, M. Manual of scientific glassblowing. St. Helens, Merseyside [England]: British Society of Scientific Glassblowers. 1992. ISBN 0-9518216-0-1. 
  4. ^ Chitvoranund, Natechanok; Jiemsirilers, Sirithan; Kashima, Dujreutai Pongkao. Effects of Surface Treatment on Adhesion of Silver Film on Glass Substrate Fabricated by Electroless Plating. Advanced Materials Research. 2013-02, 664: 566–573. ISSN 1662-8985. doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.664.566. 
  5. ^ 5.0 5.1 Curtis, Heber D. Methods of Silvering Mirrors. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 1911-02, 23: 13. ISSN 0004-6280. doi:10.1086/122040 (英语). 
  6. ^ Shanley, Edward S.; Ennis, John L. The chemistry and free energy of formation of silver nitride. Industrial & Engineering Chemistry Research. 1991-11, 30 (11): 2503–2506. ISSN 0888-5885. doi:10.1021/ie00059a023 (英语). 
  7. ^ Svehla, G.; Vogel, Arthur Anton. Vogel's qualitative inorganic analysis. New York: Longman. 1996. ISBN 0-582-21866-7. 
  8. ^ 北京师范大学无机化学教研室等编. 无机化学 第四版 下册. 北京:高等教育出版社,2003

外部链接编辑