Silver – del 1, grundläggande kemi

Publicerat: 2016-09-28 i Kemi, Vetenskap
Etiketter:, ,

Periodiska systemet silver

I periodiska systemet ordnas grundämnen efter egenskaper som atomkärnans antal positiva protoner, oladdade neutroner samt hur de negativt laddade elektronerna är fördelade. Man kan ordna ämnena i följd från en proton + elektron (väte) och uppåt i steg om 1. Bilden till vänster visar ett litet utsnitt runt Ag (Argentum, silver).

  • Uppe till vänster i varje ruta finns atomnumret, ett heltal som anger antal protoner i kärnan.
  • Nere till vänster finns en betydligt större siffra med flera decimaler, atomvikten, som visar medelantalet protoner + neutroner per atom i en ”naturlig” bit av ett ämne. Silver kan förekomma i flera varianter, isotoper, där skillnaden beror av antalet neutroner i kärnan.
  • Uppe till höger ser du en kolumn vars summa, för ett kemiskt inaktivt grundämne, alltid blir densamma som atomnumret och visar antalet elektroner i varje ”skal”, ordnade från det innersta och utåt efter stränga regler. Kemister och fysiker använder hellre ordet orbital som bättre motsvarar den sannolikhetsfunktion som beskriver elektronens ”handlingsutrymme”.
  • Elektroner i de yttre skalen, främst det yttersta (valensskalet) samt hur ”tight” skalen (orbitalerna) är ordnade runt kärnan avgör ämnets fysiska och kemiska egenskaper. Allt vi ser och känner omkring oss beror på dessa elektronskal. Om du rör vid något är det de yttersta elektronerna i din hud som interagerar med de yttersta elektronerna i det du berör, atomkärnorna är aldrig inblandade oavsett hur hårt du greppar, med händer eller verktyg.

Om du har en ring på ditt finger så är det bara dess elektroner du ser och känner. För att se ringen måste det finnas något ljus och några av dess fotoner kommer att ha precis den mängd energi som krävs för att knuffa en elektron upp ur sin bana, den exciteras. När den åter faller ned igen ger den sitt bidrag till den färg vi associerar till föremålet. Naturen tolererar inga tomma platser i de inre orbitalerna och det är därför osannolikt att en elektron som fotonen exciterade återvänder till samma plats innanför det yttersta. Allt detta fixande och trixande  kan observeras och mätas i ett spektroskop.

I ett komplett periodiskt system kan vi notera att ämnen som finns i samma kolumn har ganska lika egenskaper. Det som avgör är om de har samma antal elektroner i yttersta skalet (eller näst intill, i kolumnerna 5, 6, 8, 9 och 10 finns avvikelser).  I bilden ovan kan vi konstatera att alla tre metallerna, koppar, silver och guld, är förhållandevis mjuka och beständiga mot korrosion. De är de enda metaller man kan finna i ren form i naturen, föremål av guld och silver är några av de äldsta fynden av bearbetade metaller som återfunnits. Vanligen uppträder metaller i kemisk bindning till andra ämnen som t.ex. syre.

Metalliskt silver är mycket stabilt som inte vare sig påverkar eller låter sig påverkas påtagligt under normalt förekommande omständigheter. Under 1800-talet började man utnyttja att silver i jonform har rejält annorlunda egenskaper än som metall. Vad är då joner?

  • De stabilaste grundämnena, ädelgaserna, har alla ett yttersta elektronskal som har 8 elektroner, det räknas som ”fyllt”.
  • Genom att studera det periodiska systemet finner vi att natrium (Na) endast har en elektron i yttersta skalet och av det skälet är kemiskt mycket reaktivt. Även Klor (Cl) är kemiskt mycket aktivt, men här beror det på att yttersta orbitalen (”skalet”) innehåller 7 elektroner, en mindre än ”idealet”.
  • Dessa två kan bilda vanligt salt, NaCl. I torr form är saltkristallerna extremt stabila, men i vatten faller de lätt isär (1 liter vatten löser mer än 3 hg salt) och ”i positiv samverkan” kommer natriumatomen att avstå den ensamma yttersta valenselektronen till kloratomen som i sin tur saknat en. Båda atomerna har nu fyllda yttersta elektronskal och är stabila om än elektriskt laddade joner. Bland vattenmolekylerna finns nu positivt laddade natriumjoner och negativt laddade klorjoner, båda med kompletta ytterskal*. Lösningen som helhet är elektriskt neutral, men nere på mikronivå är det elektriskt laddade joner som tillåter att man kan leda elektricitet genom saltat vatten (men inte olja).
  • De lösta jonerna har inte längre någon bindning till sin ”partner” i den ursprungliga kristallen, de ”dansar” lika gärna med en ny, givet att den har motsatt laddning. Det behöver inte innebära att den nya partnern är en jon, det kan mycket väl räcka med en lokal laddningsasymmetri i en godtycklig molekyl.
  • Ett av Jordens vanligaste ämnen och mer än 2/3 av en människas vikt är vatten (H2O). Det har en sådan asymmetri, det är polärt. (https://matfrisk.com/2015/05/19/kemi-02-vatten-en-popular-molekyl/)
  • Proteiner får och bibehåller sin komplicerade form genom ömsesidig elektrisk attraktion mellan olika delar av sina beståndsdelar. Ett protein är elektriskt neutralt, men på ytan finns mängder av lokala laddningar som mycket väl kan interagera med omgivningen.

Metalliskt silver är alltså begränsat kemiskt aktivt, det kallas ju ädelmetall av den anledningen. Men i samverkan med atomer i en helt annan kolumn (# 17) som har plats för en elektron i yttersta skalet (fluor, klor, brom och jod) kan silvret bilda joner. Dessa kallas silverhalider och är grunden till fotografins kemi. Breder man i mörker en sådan blandning av silver i jonform på ett genomskinligt underlag så har vi fotografisk film, stabil till dess den träffas av strålning, fotoner. Exponeringen är första steget i en lång process som resulterar i att den i grunden glänsande metallen silver ger svärta till den negativa bilden på filmen.

I kemin finns i praktiken en gråzon mellan vad som händer och inte händer. Även det mindre sannolika, att metalliskt silver ska reagera med något i sin omgivning, inträffar då och då. Det är därför man inte kan polera silverbestick och tro att det kommer att glänsa under lång tid ens om man avstår från att använda det. Det reagerar med svavel från mat och fingrar (proteiner!) eller till och med luften och bildar ett lager av mörk silversulfid, Ag2S. Detta har ytterst låg löslighet i vatten (6,21·10−15 g/L vid 25 °C) och kan därför inte diskas rena. Om silversulfid bildas i kroppens vävnader så blir det kvar där för resten av livet, inga förmenta detoxkurer kan göra något åt det.

Det är enbart vid ytan på silvret som sådana reaktioner sker och ökar man den radikalt som t.ex. att finfördela silvret till oerhört små partiklar, äkta kolloidalt silver, så ökar chansen/risken att även en ädelmetall som silver utan särskild provokation reagerar med omgivningen.

Jag hoppas att den som upptäcker fel i det jag skriver kommenterar eller mailar till erik(dot)matfrisk(at)gmail.com.

Fortsättning följer


Överskottsinfo: Silverklorid (AgCl) kan användas i fotokromatiska glasögon, sådana som mörknar i ljus. Där är det ljusets UV-strålar (UV-fotoner har högre energi än synligt ljus) som gör att förhållandevis genomskinlig silverklorid tillfälligt spjälkas till klor och mörka silverpartiklar. Effekten ökar av värme.

*) Oktettregeln bygger på att alla riktigt stabila grundämnen (ädelgaserna) har precis 8 elektroner i yttersta skalet. I jonform samarbetar grundämnen genom att avge och ta upp elektroner för att i samverkan uppnå detta kemins Nirvana.

Annonser
kommentarer
  1. bengtnilsson523 skriver:

    Bildas det silversulfid i kroppens vävnader om man häller i sig en tesked äkta kolloidalt silver?

    Gilla

  2. matfrisk skriver:

    Först måste vi komma överens om vad som är ”äkta kolloidalt silver”. Jag planerar att komma till det i ett senare inlägg, men i korthet består en kolloid av finfördelade ämnen ner till några få atomer/molekyler per sådant kluster. En vanlig ”kolloidal silverprodukt” från Ion-silver uppges vara 90% joner resten partiklar. Det är de senare som utgör den kolloidala delen, resten är joner likt de i kraftigt utspätt silvernitrat.

    Metalliskt silver är föga reaktivt men -kan- reagera med svavelatomer och bildar då silversulfid. En silverjon som stöter på en svavelatom har flera storleksordningar högre sannolikhet att bilda silversulfid.

    Sannolikheten är stor att, oavsett om det är atomer eller joner, så träffar dessa svavel från proteiner redan i mage och tarm, långt innan de kommer ut i några vävnader.

    Tack för frågan / Erik

    Gilla

  3. bengtnilsson523 skriver:

    Tack för svaret!

    Jag frågade även tillverkaren ION SILVER om de hade mer information och fick ett långt svar:

    —————————-

    En erkänd referens inom området toxiska metaller, Dartmouth Toxic Metals Research Program skriver följande om rent silver: ”Unlike other metals such as lead and mercury, silver is not toxic to humans and is not known to cause cancer, reproductive or neurological damage, or other chronic adverse effects. Nor has normal day-to-day contact with solid silver coins, spoons or bowls been found to affect human health. This is because solid silver is almost completely biologically inert, and even if ingested, would pass through the human body without being absorbed into tissues.”

    ”Trace amounts of silver are in the bodies of all humans and animals. We normally take in between 70 and 88 micrograms of silver a day, half of that amount from our diet. Humans have evolved with efficient methods of dealing with that intake, however. Over 99 percent is readily excreted from the body.”

    http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/more-metals/silver-faq.html

    Wikipedia skriver: ”Silver-ions and silver compounds show a toxic effect on some bacteria, viruses, algae and fungi typical for heavy metals like lead or mercury, but without the high toxicity to humans that is normally associated with them. Its germicidal effects kill many microbial organisms in vitro.” Man skriver vidare: ”Silver itself is not toxic but most silver salts are, and some may be carcinogenic.”

    Rent silver är alltså enligt dessa källor konstaterat ogiftigt och kroppen innehåller ett effektivt utrensningssystem som ser till att vi inte samlar på oss för stora mängder silver. Detta är av någon märklig anledning precis tvärt emot vad myndigheterna försökt få oss att tro de senaste åren. Frågan är varför?

    Silver är ett grundämne som finns i naturen och därför finns det även silver i maten vi äter och vattnet vi dricker. Det är en milsvid skillnad på de ogiftiga silverjonerna som genereras på elektrisk väg – och de giftiga läkemedelsklassade silverprodukter som fanns på 1900-talet och som byggde på salpetersyralöst silver.

    Vi har alltid fått silver genom kosten. Det verkliga problemet – som aldrig lyfts fram, är att vi får en tiondel så mycket silver genom kosten idag, jämfört med 40 år sedan.

    Följande in vivo-studie visar inga som helst förgiftningseffekter på de djur som matats med silver. Inte ens 5 gram nanopartiklar med silver per kilo försöksdjur gav några skador och de var vid lika god vigör som kontrolldjuren:

    ”Oral administration of AgNPs at a limited dose of 5,000 mg/kg produced neither mortality nor acute toxic signs throughout the observation period. Percentage of body weight gain of the mice showed no significant difference between control and treatment groups. In the hematological analysis, there was no significant difference between mice treated with AgNPs and controls. Blood chemistry analysis also showed no differences in any of the parameter examined. There was neither any gross lesion nor histopathological change observed in various organs. The results indicated that the LD(50) of colloidal AgNPs is greater than 5,000 mg/kg body weight.”

    ”In summary, the present study tried to modify various toxicity tests to verify the acute toxic effects of colloidal AgNPs. The colloidal AgNPs was found to be nontoxic when oral, ocular and dermal toxicity tests in mice and guinea pigs were performed.”

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21712637

    Hela studien: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jvms/73/11/73_11-0038/ _article

    In vivo human time-exposure study of orally dosed commercial silver nanoparticles.

    Abstract
    Human biodistribution, bioprocessing and possible toxicity of nanoscale silver receive increasing health assessment. We prospectively studied commercial 10- and 32-ppm nanoscale silver particle solutions in a single-blind, controlled, cross-over, intent-to-treat, design. Healthy subjects (n=60) underwent metabolic, blood counts, urinalysis, sputum induction, and chest and abdomen magnetic resonance imaging. Silver serum and urine content were determined. No clinically important changes in metabolic, hematologic, or urinalysis measures were identified. No morphological changes were detected in the lungs, heart or abdominal organs. No significant changes were noted in pulmonary reactive oxygen species or pro-inflammatory cytokine generation. In vivo oral exposure to these commercial nanoscale silver particle solutions does not prompt clinically important changes in human metabolic, hematologic, urine, physical findings or imaging morphology. Further study of increasing time exposure and dosing of silver nanoparticulate silver, and observation of additional organ systems are warranted to assert human toxicity thresholds.

    FROM THE CLINICAL EDITOR:
    In this study, the effects of commercially available nanoparticles were studied in healthy volunteers, concluding no detectable toxicity with the utilized comprehensive assays and tests. As the authors rightfully state, further studies are definitely warranted. Studies like this are much needed for the more widespread application of nanomedicine.

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23811290

    Hela studien här: http://lifesilver.com/facts/UU_human_ingestion.pdf

    http://www.researchgate.net/publication/243967458_In_Vivo_Human_Time-Exposure_Study_of_Orally_Dosed_Commercial_Silver_Nanoparticles

    Safety Information Related to Nanoscalar-Oligodynamic Silver Ions A Nutraceutical Silver Supplement

    Silver Safety Perspectives: Generally speaking, the metal minerals form a unique category of nutraceuticals and nutritional supplements because of their benefits and their parameters of toxicity. Calcium, Chromium, Cobalt, Copper, Iron, Magnesium, Manganese, Molybdenum, Vanadium, Zinc, etc… are all metal minerals that have proven benefits, and also known toxicity thresholds. Silver is a trace element that is also a metal mineral. On the Periodic Table it is actually a “transitional” metal mineral that has not been declared essential to the diet. Interestingly, silver is documented to form part of our normal diet. Estimates suggest that we typically ingest of from 22 to 88 mcg per day. In fact, our body is normal composed of approximately 1,000 mcg (1 mg) of silver. Silver, although a rare element, has an average abundance of about 0.1 ppm in the earth’s crust, and generally 0.3 ppm in the soil. Silver is released into our air and water through natural processes.

    http://media.wix.com/ugd/dffe9d_e119520484704952a0f6e5047df75098.pdf

    Att produkten är fullständigt ofarlig att använda visar denna studie utförd på mänsklig lungvävnad.

    Ionosil testades 2007 i en studie gjord på The Faculty of Pharmaceutical Sciences, Copenhagen University. Man konstaterade inga som helst toxiska effekter på mänsklig lungvävnad trots att man utsatte provet för hela 1 ppm doskoncentration i upp till 48 timmar. Trots detta kunde man alltså inte se någon som helst toxisk effekt.

    ”The aim of this study is to investigate the toxicity of atomic gold and silver quantum clusters and Ionosil in the human alveolar lung epithelial cell line A549. The cytotoxicity, inflammation and DNA damage were measured after 3, 24, and 48 hours by cytotoxicity detection kit, quantitative real time reverse transcriptase polymerase chain reaction of interleukin 6 mRNA, and Comet assay respectively. Ionosil and silver 2-3 atoms/cluster were tested in concentrations up to 1 mg/L and silver and gold 3-5 atoms/cluster were tested in concentrations up to 10 mg/L. This study did not detect toxicity in any samples.”

    ”…Ionosil were analysed in concentrations up to 1 mg/L. … for 3, 24 and 48 hours. It was not possible to document any cytotoxicity, inflammatory, or DNA damaging effects of the test suspensions at these concentrations.”

    http://www.ion-silver.com/docs/An%20in%20vitro%20toxicity%20study%20of%20a%20colloid%20silver%20health%20product.pdf

    Gilla

  4. matfrisk skriver:

    Långt svar, vilken var frågan?

    Mvh / Erik

    Gilla

  5. bengtnilsson523 skriver:

    Jag ställde ingen specifik fråga till ION SILVER. Jag bara undrade om det fanns mer information om kolloidalt silver (jag har inte hunnit läsa allt själv).

    Gilla

  6. matfrisk skriver:

    OK, jag förstår. Den ”kolloidala silvervärlden” är oerhört ordrik, men mycket av det du läser är kopior av andras texter, ofta översättningar eller bearbetningar. Du behöver inte mer än skrapa på ytan så kommer du att översvämmas av referenser till ”vetenskap”. En liten del fullständigt trovärdig, annat mest bara fantasier när det gäller att i praktiken behandla människor, huvuddelen i intervallet däremellan.

    Ge dig tid att kritiskt läsa en eller flera sådana referenser. Välj inte, ”kasta pil” på skärmen och börja där. Börjar du söka efter något intressant ämne är sannolikheten stor att du tröttnar inför uppgiften och då har ordrikedomen haft önskad effekt, du synar inte fakta utan ger upp utan att ens öppna dörren.

    Tips: Vem skriver vad och i vems intresse? Andra silverförsäljares åsikter/påståenden, även om det är skrivet på ett annat språk, är just åsikter och påståenden, inte fakta. Om du ändå gillar dem så sök ”riktiga” referenser och se om de stöder påståendet som det är skrivet.

    Mvh / Erik

    Gilla

  7. bengtnilsson523 skriver:

    Du skriver:
    ”Sannolikheten är stor att, oavsett om det är atomer eller joner, så träffar dessa svavel från proteiner redan i mage och tarm, långt innan de kommer ut i några vävnader.”

    Fråga 1: Hur mycket silversulfid som blir kvar i kroppen när det bildas i tarmen och hur mycket åker ut den naturliga vägen?
    Fråga 2: Hur mycket silversulfid krävs för att det ska vara giftigt för kroppen?
    Fråga 3: Många använder kolloidalt silver utvärtes på sår och brännskador. Blir silversulfiden som bildas där farligare då inte inte bildas i tarmarna?

    Gilla

  8. matfrisk skriver:

    Silversulfid har mycket låg löslighet i vatten och andra ämnen vi har i tarmen, 0,000000000000006 gram per liter vatten, lägre ändå i sur miljö som i magsäcken. Det innebär att det som följer med från silverbestick när vi äter respektive bildas i vår matsmältningskanal lär åka igenom i huvudfåran utan vidare. Det är min åsikt, åtminstone till dess man finner en silversulfidtransportör.

    Jag tror inte att du behöver bekymra dig för silversulfidens giftverkan vare sig i hud eller invärtes, koncentrationen blir i vilket fall mycket låg. Vid behandling av hud lär den gradvis nybildas och ”lyfta bort” svärtan.

    Mvh / Erik

    Gilla

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s