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銀は化学元素であり、記号 はAg（ラテン語のargentum「銀」に由来）、原子番号は47です。柔らかく、白く、光沢のある遷移金属であり、あらゆる金属の中で最も高い電気伝導率、熱伝導率、反射率を示します。[ 11 ]銀は、地殻中に純粋な遊離元素（「天然銀」）として、金や他の金属との合金として、またアカンタイト、アルゲンタイト、クロラルジライトなどの鉱物として存在します。銀の大部分は、鉛・亜鉛、銅、金の採掘と精錬の副産物として回収されます。[ 12 ]
銀は古くから貴金属および貨幣用金属として重宝されてきました。古代の七金属の一つであり、貨幣制度、宝飾品、食器、装飾品において長年にわたり重要な役割を果たしてきました。その純度は一般的に千分率で表され、純度94%の合金は「0.940ファイン」と表記されます。純銀は比較的柔らかいため、宝飾品、貨幣、家庭用品に使用される銀は、しばしば銅や他の金属と合金化されます。
銀は、通貨やコイン、地金などの投資用途以外にも、重要な工業材料です。太陽光発電、電気接点および導体、印刷エレクトロニクス、ろう付け合金、触媒、特殊ミラーおよび窓コーティング、抗菌材料などに使用されています。ハロゲン化銀は写真フィルム、写真用紙、フォトクロミックガラスに重要ですが、デジタルイメージングの普及に伴い、写真用銀の需要は減少しています。[ 13 ] [ 12 ]
銀は、周期表の第11族の2つの垂直な隣元素である銅と金と物理的および化学的性質が似ています。銀の47個の電子は、銅（[ Ar ]3d 10 4s 1 ）や金（[Xe] 4f 14 5d 10 6s 1 ）と同様に、[Kr]4d 10 5s 1の配置になっています。第11族は、 dブロックの中で完全に一貫した電子配置を持つ数少ないグループの1つです。 [ 15 ]この特徴的な電子配置、つまり最も占有されているs副殻に1つの電子があり、その上に満たされたd副殻があるという配置は、金属銀の多くの特異な性質を説明しています。[ 16 ]
銀は比較的柔らかく、非常に延性と展性に優れた遷移金属ですが、金よりわずかに展性が劣ります。銀は面心立方格子で結晶化し、バルク配位数は12で、銅や金と同様に、単一の5s電子のみが非局在化しています。[ 17 ]不完全なd殻を持つ金属とは異なり、銀の金属結合は共有結合性を欠いており、比較的弱いです。この観察結果が、銀の単結晶の硬度が低く、延性が高い理由を説明しています。 [ 18 ]
銀は、磨き上げることができる、輝く白い金属光沢を持ち、[ 19 ]その特徴的な性質から、金属の名前自体が色の名前になっています。[ 16 ]保護された銀は、約450 nmより長いすべての波長でアルミニウムよりも高い光学反射率を持っています。[ 20 ] 450 nmより短い波長では、銀の反射率はアルミニウムよりも劣り、310 nm付近でゼロになります。[ 21 ]
11族元素は、単一のs電子が自由で満たされたd副殻と相互作用しないため、非常に高い電気伝導率と熱伝導率を共通して持ちます。このような相互作用（前の遷移金属で起こる）は電子の移動度を低下させます。[ 22 ]銀の熱伝導率は、すべての物質の中で最も高いものの、炭素（ダイヤモンド同素体）と超流動ヘリウム4の熱伝導率はそれよりも高いです。[ 15 ]銀の電気伝導率はすべての金属の中で最も高く、銅よりも高いです。また、銀はどの金属よりも接触抵抗が低いです。 [ 15 ]銀は高価であるため、電気伝導性のために使用されることはまれですが、例外として、特にVHF以上の周波数では、銀メッキによって電気伝導率が向上します。これは、これらの電流が導体の内部ではなく表面を流れる傾向があるためです。第二次世界大戦中、米国ではウラン濃縮用のカルトロンの電磁石に13,540トンの銀が使用されたが、これは主に戦時中の銅不足によるものであった。[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]
銀は銅、金、亜鉛と容易に合金を形成する。亜鉛濃度が低い亜鉛-銀合金は、銀の構造がほとんど変化しない一方で亜鉛の添加量が増えるにつれて電子濃度が上昇するため、面心立方構造の亜鉛の銀固溶体とみなすことができる。電子濃度をさらに増加させると、体心立方構造（電子濃度1.5）、複合立方構造（1.615）、六方最密充填構造（1.75）となる。[ 17 ]
天然に存在する銀は、107Agと109Agという2つの安定同位体から構成されており、107Agの方がわずかに多く存在します（天然存在比51.839% ）。周期表において、これほどほぼ等しい存在比は稀です。原子量は107.8682(2) Da ; [ 26 ] [ 27 ]この値は、重量分析において銀化合物、特にハロゲン化物が重要であるため、非常に重要です。[ 26 ]銀の両同位体は、恒星ではs過程（低速中性子捕獲）によって、超新星ではr過程（高速中性子捕獲）によって生成されます。 [ 28 ]
28種類の放射性同位体が特定されており、最も安定なのは半減期41 .29日の105Ag 、半減期7.45日の111Ag 、半減期3.13時間の112Agである。銀には多数の核異性体があり、最も安定なのは半減期418年の108mAg 、半減期249. 79日の110mAg 、半減期8.28日の106mAgである。残りの放射性同位体はすべて半減期が1時間未満であり、その大部分は半減期が3分未満である。[ 29 ]
銀の同位体は、原子質量が92.950 Da ( 93 Ag) から 129.950 Da ( 130 Ag) の範囲にあります。[ 30 ]最も豊富な安定同位体である107 Agより前の主要崩壊モードは電子捕獲であり、それ以降の主要モードはベータ崩壊です。107 Agより前の主要崩壊生成物はパラジウム(元素 46) 同位体であり、それ以降の主要生成物はカドミウム(元素 48) 同位体です。[ 29 ]
パラジウム同位体107Pdは、半減期 650 万年でベータ崩壊により107Agに崩壊します。鉄隕石は、107Agの存在量に測定可能な変動をもたらすほどパラジウムと銀の比率が高い唯一の天体です。放射性107Agは、1978 年にサンタクララ隕石で初めて発見されました。[ 31 ]太陽系の集積以来明らかに溶融した天体で観測される107Pd – 107Agの相関は、初期の太陽系に不安定な核種が存在していたことを反映しているに違いありません。[ 32 ]
銀は比較的反応性の低い金属です。これは、銀の満たされた4d殻が、原子核から最外殻の5s電子への静電引力を遮蔽するのにあまり効果的ではないためであり、そのため銀は電気化学系列の下位に位置しています（E 0 (Ag + /Ag) = +0.799 V）。[ 16 ]第11族では、銀は最も低い第一イオン化エネルギーを持ち（5s軌道の不安定性を示しています）、銅や金よりも高い第二および第三イオン化エネルギーを持ち（4d軌道の安定性を示しています）、銀の化学は主に+1酸化状態であり、d軌道が満たされて安定化するにつれて、遷移系列に沿って酸化状態の範囲がますます制限されることを反映しています。[ 34 ]銅の場合、 Cu 2+の水和エネルギーがCu +よりも大きいため、後者の安定した満たされた d サブシェルを欠いているにもかかわらず、前者が水溶液や固体中でより安定であるのに対し、銀の場合は、この効果は銀のより大きな第 2 イオン化エネルギーによって打ち消されます。したがって、Ag + が水溶液や固体中で安定な種であり、Ag 2+は水を酸化するため、はるかに不安定です。[ 34 ]
ほとんどの銀化合物は、銀のサイズが小さく、第一イオン化エネルギーが高い（730.8 kJ/mol）ため、顕著な共有結合性を示します。 [ 16 ]さらに、銀のポーリング電気陰性度1.93は鉛（1.87）よりも高く、電子親和力125.6 kJ/molは水素（72.8 kJ/mol）よりもはるかに高く、酸素（141.0 kJ/mol）と比べてそれほど低くありません。[ 35 ]銀はd軌道が完全に満たされているため、主酸化状態+1では、第4族から第10族までの遷移金属の性質を比較的少なく示し、不安定な有機金属化合物を形成したり、配位数が2のような非常に低い線状錯体を形成したり、両性酸化物[ 36 ]や遷移後金属のようなツィントル相を形成したりします。[ 37 ]前述の遷移金属とは異なり、銀の +1 酸化状態はπ アクセプター配位子が存在しない場合でも安定である。[ 34 ]
銀は赤熱状態でも空気と反応しないため、錬金術師は貴金属と考えていました。その反応性は銅（空気中で赤熱すると酸化銅(I)を生成する）と金の中間です。銅と同様に、銀は硫黄とその化合物と反応します。これらの存在下では、銀は空気中で変色して黒色の硫化銀を生成します（銅は代わりに緑色の硫酸塩を生成しますが、金は反応しません）。銀は非酸化性酸によって侵食されませんが、高温の濃硫酸や希硝酸、濃硝酸には容易に溶解します。空気中、特に過酸化水素が存在する場合、銀はシアン化物水溶液に容易に溶解します。[ 33 ]
歴史的な銀製品の劣化の主な形態は、変色、塩水への長期浸漬による塩化銀の生成、硝酸イオンまたは酸素との反応の3つです。新鮮な塩化銀は淡黄色で、光にさらされると紫色になり、製品やコインの表面からわずかに突き出ています。銅はほぼ常に銀合金の構成要素であるため、古代の銀における銅の沈殿は製品年代の特定に利用できます。[ 38 ]
銀金属は過マンガン酸カリウム（KMnO₄）などの強力な酸化剤によって攻撃される。4）および二クロム酸カリウム（K2クローレ2 O銀はシアン化物錯体（シアン化銀）形成し、これは過剰のシアン化物イオンの存在下で水に溶解します。シアン化銀溶液は銀の電気めっきに使用されます。 [ 39 ]
銀の一般的な酸化状態は（一般的順）：+1（最も安定な状態。例えば、硝酸銀、AgNO 3）、+2（非常に酸化力が高い。例えば、フッ化銀(II)、AgF 2）、そして非常にまれに+3（極めて酸化力が高い。例えば、テトラフルオロ銀(III)カリウム、KAgF 4）である。[ 40 ] +3の状態を得るには、フッ素や過硫酸塩などの非常に強力な酸化剤が必要であり、一部の銀(III)化合物は大気中の水分と反応してガラスを侵食する。[ 41 ]実際、フッ化銀(III)は通常、銀または一フッ化銀を既知の最も強力な酸化剤である二フッ化クリプトンと反応させることによって得られる。[ 42 ]
銀と金は酸素に対する化学的親和性が銅よりも低いため、酸化銀は熱的に非常に不安定であると予想される。可溶性の銀(I)塩はアルカリを加えると暗褐色の酸化銀(I) Ag₂Oを沈殿させる。(水酸化物 AgOH は溶液中にのみ存在し、それ以外の場合は自発的に酸化物に分解する。) 酸化銀(I) は非常に容易に金属銀に還元され、160 °C 以上で銀と酸素に分解する。[ 43 ]この銀(I) 化合物やその他の銀(I) 化合物は、強力な酸化剤である過硫酸塩によって酸化され、黒色の AgO になる。AgOは銀(I,III)の混合酸化物で、式は Ag I Ag III O 2 である。銀が非整数酸化状態にある他の混合酸化物、すなわち Ag 2 O 3および Ag 3 O 4も知られており、金属導体として振る舞うAg 3 O も知られている。 [ 43 ]
硫化銀(I)、Ag 2 S は、構成元素から非常に容易に生成され、古い銀製品に見られる黒ずみの原因となります。また、硫化水素と銀金属または水溶液中の Ag +イオンとの反応によっても生成されます。多くの非化学量論的セレン化物およびテルル化物が知られており、特に AgTe ~3は低温超伝導体です。[ 43 ]
銀の既知の二ハロゲン化物は二フッ化物AgF 2のみであり、これは元素を加熱することで得られる。強力でありながら熱的に安定で安全なフッ素化剤であるフッ化銀(II)は、ハイドロフルオロカーボンの合成によく使用される。[ 44 ]
これとは対照的に、銀(I)ハロゲン化物4種はすべて知られています。フッ化物、塩化物、臭化物は塩化ナトリウム構造ですが、ヨウ化物は異なる温度で3つの安定な形態が知られています。室温では立方晶亜鉛ブレンド構造です。これらはすべて、それぞれの元素の直接反応によって得られます。[ 44 ]ハロゲン基が下がるにつれて、銀ハロゲン化物はますます共有結合性を獲得し、溶解度が低下し、配位子-金属電荷移動(X − Ag + → XAg)に必要なエネルギーが減少するため、色が白色の塩化物から黄色のヨウ化物に変化します。[ 44 ]フッ化物は異常で、フッ化物イオンが非常に小さいため、かなりの溶媒和エネルギーを持ち、したがって非常に水溶性が高く、二水和物と四水和物を形成します。[ 44 ]他の3つの銀ハロゲン化物は水溶液に非常に溶けにくく、重量分析法で非常によく使用されます。[ 26 ] 4つすべてが感光性である（ただし、一フッ化物は紫外線に対してのみ感光性である）、特に臭化物とヨウ化物は光分解して銀金属になるため、従来の写真に使用されていた。[ 44 ]関係する反応は次のとおりである。[ 45 ]
このプロセスは可逆的ではない。なぜなら、放出された銀原子は通常、結晶欠陥または不純物サイトに存在するため、電子のエネルギーが十分に低下し、「捕捉」されるからである。[ 45 ]
硝酸銀(AgNO₃) は、特にハロゲン化物など、他の多くの銀化合物の汎用性の高い前駆体であり、光に対する感度がはるかに低い。銀は古代の錬金術師によって月と関連付けられていると信じられていたため、かつては月の苛性物質と呼ばれていた。 [ 46 ] [ 47 ]硝酸銀は、一般的な前駆体である重いハロゲン化銀の不溶性を利用して、重量分析によく使用される。[ 26 ]硝酸銀は、脱保護や酸化など、有機合成でさまざまな方法で使用されている。Ag⁺はアルケンと可逆的に結合し、硝酸銀は選択的吸収によってアルケンの混合物を分離するために使用されてきた。得られた付加物はアンモニアで分解して遊離アルケンを放出することができる。 [ 48 ]
黄色の炭酸銀、Ag 2 CO 3 は、炭酸ナトリウム水溶液と硝酸銀の不足を反応させることで容易に調製できます。 [ 49 ]その主な用途は、マイクロエレクトロニクスで使用される銀粉末の製造です。ホルムアルデヒドで還元すると、アルカリ金属を含まない銀が生成されます。[ 50 ]
炭酸銀は、ケーニッヒス・クノール反応などの有機合成における試薬としても使用される。フェティゾン酸化では、セライト上の炭酸銀が酸化剤として働き、ジオールからラクトンを生成する。また、アルキルブロミドをアルコールに変換するためにも使用される。[ 49 ]
雷管に使用される強力で接触に敏感な爆薬である雷酸銀（AgCNO）は、エタノールの存在下で銀金属と硝酸を反応させることによって作られます。他の危険な爆発性銀化合物としては、硝酸銀とアジ化ナトリウムの反応によって生成されるアジ化銀（AgN 3 ） [ 51 ] 、およびアンモニア溶液中で銀がアセチレンガスと反応して生成されるアセチレン銀（Ag 2 C 2 ） [ 34 ]があります。アジ化銀の最も特徴的な反応では、爆発的に分解して窒素ガスを放出します。銀塩の光感受性を考えると、この挙動は結晶に光を当てることによって誘発される可能性があります。[ 34 ]
銀錯体は、より軽い同族体である銅の錯体と類似している傾向がある。銀(III)錯体はまれで、より安定な低い酸化状態に非常に容易に還元される傾向があるが、銅(III)の錯体よりわずかに安定である。例えば、正方形平面の過ヨウ素酸塩錯体[Ag(IO 5 OH) 2 ] 5−とテルル酸塩錯体[Ag{TeO 4 (OH) 2 } 2 ] 5−は、アルカリ性ペルオキソ二硫酸塩で銀(I)を酸化することによって調製できる。黄色の反磁性[AgF 4 ] −ははるかに不安定で、湿った空気中で発煙し、ガラスと反応する。[ 41 ]
銀(II)錯体はより一般的である。価電子が等電子である銅(II)錯体と同様に、通常は正方形平面構造で常磁性であり、4d電子の磁場分裂が3d電子よりも大きいため、その傾向が強まる。オゾンによるAg +の酸化によって生成される水溶液中のAg2 +は、酸性溶液中でも非常に強い酸化剤である。リン酸中では錯体形成により安定化される。一般的に、より安定な複素環式アミン錯体、[Ag(py) 4 ] 2+や[Ag(bipy) 2 ] 2+を得るためには、ペルオキソ二硫酸塩による酸化が必要である。これらの錯体は、対イオンが銀を+1酸化状態に還元できない限り安定である。[AgF4 ] 2−は紫色のバリウム塩としても知られており、ピリジンカルボン酸塩などのN-またはO-ドナー配位子を持つ銀(II)錯体もいくつか存在する。[ 52 ]
錯体中の銀の最も重要な酸化状態は、圧倒的に+1です。Ag +カチオンは、同族体の Cu +や Au +と同様に反磁性です。これは、3つすべてが不対電子のない閉殻電子配置を持つためです。配位子が I −のように容易に分極しない限り、その錯体は無色です。Ag + はほとんどの陰イオンと塩を形成しますが、酸素に配位することを嫌うため、これらの塩のほとんどは水に不溶です。例外は硝酸塩、過塩素酸塩、およびフッ化物です。四配位四面体水溶液イオン [Ag(H 2 O) 4 ] +は知られていますが、Ag +カチオンの特性幾何構造は2 配位直線です。たとえば、塩化銀は過剰のアンモニア水に容易に溶解して [Ag(NH 3 ) 2 ] +を形成します。銀塩は、チオ硫酸錯体 [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] 3−の形成により写真に溶解します。また、銀（および金）のシアン化物抽出は、錯体 [Ag(CN) 2 ] −の形成によって機能します。シアン化銀は線状ポリマー {Ag–C≡N→Ag–C≡N→} を形成します。チオシアン酸銀は同様の構造を持ちますが、sp 3混成硫黄原子のためにジグザグを形成します。キレート配位子は線状錯体を形成できないため、それらとの銀(I)錯体はポリマーを形成する傾向があります。ほぼ四面体型のジホスフィンおよびジアシン錯体 [Ag(L–L) 2 ] +など、いくつかの例外があります。[ 53 ]
標準条件下では、銀はAg–C結合が弱いため、単純なカルボニルを形成しません。6～15 K付近の非常に低い温度では、緑色の平面常磁性体Ag(CO) 3 など、いくつかのカルボニルが知られています。Ag(CO)3は25～30 Kで二量体化し、おそらくAg–Ag結合を形成します。さらに、銀カルボニル[Ag(CO)][B(OTeF5 ) 4 ]も知られています。アルケンやアルキンとのポリマー状AgLX錯体は知られているが、それらの結合は白金錯体の結合よりも熱力学的に弱い（ただし、類似の金錯体の結合よりも容易に形成される）。また、それらは非常に非対称であり、第11族の弱いπ結合を示している。銀(I)も銅(I)や金(I)と同様にAg–C σ結合を形成する可能性があるが、銀(I)の単純なアルキルおよびアリールは、銅(I)のものよりもさらに不安定である（銅(I)のものは常温で爆発する傾向がある）。例えば、熱安定性の低さは、AgMe（−50 °C）とCuMe（−15 °C）の相対的な分解温度、およびPhAg（74 °C）とPhCu（100 °C）の分解温度に反映されている。[ 54 ]
C–Ag結合は、例えばAgCF(CF 3 ) 2のように、パーフルオロアルキル配位子によって安定化される。[ 55 ]アルケニル銀化合物は、アルキル銀化合物よりも安定である。[ 56 ]銀-NHC錯体は容易に調製でき、不安定な配位子を置換することによって他のNHC錯体を調製するためによく使用される。例えば、ビス(NHC)銀(I)錯体とビス(アセトニトリル)パラジウムジクロリドまたはクロリド(ジメチルスルフィド)金(I)との反応: [ 57 ]
銀は周期表の他のほとんどの元素と合金を形成します。水素、リチウム、ベリリウムを除く第 1 ～ 3 族の元素は、凝縮相で銀と非常によく混和し、金属間化合物を形成します。第 4 ～ 9 族の元素は混和性が低いだけです。第 10 ～ 14 族の元素 (ホウ素と炭素を除く) は非常に複雑な Ag-M 相図を持ち、商業的に最も重要な合金を形成します。周期表の残りの元素は Ag-M 相図に一貫性がありません。そのような合金の中で最も重要なものは銅との合金です。貨幣や宝飾品に使用される銀のほとんどは実際には銀-銅合金であり、共晶混合物は真空ろう付けに使用されます。この 2 つの金属は液体では完全に混和しますが、固体では混和しません。産業におけるそれらの重要性は、銀と銅の濃度の幅広い変動範囲でその特性が適している傾向があるという事実から来ているが、最も有用な合金は共晶混合物（重量比で銀71.9％、銅28.1％、原子比で銀60.1％、銅28.1％）よりも銀の含有量が多い傾向がある。[ 58 ]
他のほとんどの二元合金はあまり役に立たない。例えば、銀-金合金は柔らかすぎ、銀-カドミウム合金は毒性が強すぎる。三元合金ははるかに重要である。歯科用アマルガムは通常、銀-錫-水銀合金であり、銀-銅-金合金は宝飾品（通常は金が豊富な方）で非常に重要であり、硬度と色の幅が広い。銀-銅-亜鉛合金は低融点ろう付け合金として有用であり、銀-カドミウム-インジウム（周期表で隣接する3つの元素を含む）は、高い熱中性子捕獲断面積、良好な熱伝導性、機械的安定性、および高温水中での耐腐食性のため、原子炉で有用である。[ 58 ]
銀という単語は、古英語ではseolforやsiolforなどさまざまな綴りで現れます。同族語には、古高ドイツ語のsilabar、ゴート語のsilubr、古ノルド語のsilfrがあり、これらはすべて最終的にゲルマン祖語の* silubrąに由来します。バルト・スラブ語の銀を表す単語はゲルマン語派の単語に似ており (例えば、ロシア語のсеребро́ serebró、ポーランド語のsrebro、リトアニア語のsidãbras )、ケルト・イベリア語のsilabur 'お金'も同様です。これらは共通のインド・ヨーロッパ語族起源を持つ可能性がありますが、形態的にはむしろインド・ヨーロッパ語族以外のWanderwortを示唆しています。[ 59 ] [ 60 ]そのため、一部の学者はバスク語のzilarを証拠として挙げ、古ヒスパニック起源を提唱していますが、これは推測の域を出ません。[ 61 ]
化学記号 Ag は、銀を意味するラテン語argentumに由来し、これはインド・ヨーロッパ祖語の語根* h₂erǵ-に遡り、「白い」または「輝く」という意味です。これは金属を表す一般的なインド・ヨーロッパ祖語の用語であり、ゲルマン語派とバルト・スラブ語派にはその対応語がありません。[ a ] [ 60 ]
銀は先史時代に知られていました。[ 63 ]第11族の3つの金属、銅、銀、金は、自然界に元素の形で存在し、単純な物々交換とは対照的に、最初の原始的な貨幣として使用されていたと考えられます。 [ 64 ]銅とは異なり、銀は構造強度が低いため冶金学の発展にはつながりませんでした。銀は装飾品や貨幣としてより頻繁に使用されました。 [ 65 ]銀は金よりも反応性が高いため、天然銀の供給量は金よりもはるかに限られていました。[ 64 ]例えば、紀元前15世紀頃まで、エジプトでは銀は金よりも高価でした。[ 66 ]エジプト人は、金属を塩で加熱し、生成された塩化銀を還元して金属にすることで、金と銀を分離したと考えられています。[ 67 ]
銀鉱石から銀金属を抽出する技術であるキュペレーションの発見により状況は一変した。小アジアやエーゲ海の島々で発見された鉱滓堆積物は、紀元前4千年紀にはすでに銀が鉛から分離されていたことを示しているが[ 15 ]、ヨーロッパで最も初期の銀抽出中心地の1つは銅器時代初期のサルデーニャ島であった[ 68 ]。しかし、これらの技術が広く普及したのは、その後、地域全体およびそれ以外の地域に広まった後であった[ 66 ] 。インド、中国、日本における銀生産の起源はほぼ間違いなく同じくらい古いが、その古さゆえに十分に記録されていない[ 67 ] 。
フェニキア人が現在のスペインに初めてやって来たとき、彼らは船に積みきれないほどの銀を手に入れたため、鉛の代わりに銀を錨の重りとして使用した。[ 66 ]ギリシャとローマの文明の時代には、銀貨は経済の主要通貨となっていた。[ 64 ]ギリシャ人は紀元前7世紀までに方鉛鉱から銀を抽出しており、 [ 66 ]アテネの隆盛は、近くのラウリウムの銀鉱山によって部分的に可能になった。彼らは紀元前600年から300年にかけて、そこから年間約30トンの銀を抽出していた 。[ 69 ]ローマ通貨の安定は、主にスペインからの銀地金の供給に大きく依存しており、ローマの鉱夫は新世界発見以前には類を見ない規模で銀を生産していた。年間生産量がピークに達した200トンに達した銀は、西暦2世紀半ばには推定1万トンがローマ経済内で流通しており、これは西暦800年頃の中世ヨーロッパとアッバース朝カリフ国で利用可能だった銀の総量の5～10倍に相当する。 [ 70 ] [ 71 ]ローマ人はまた、同時期に中央ヨーロッパと北ヨーロッパで銀が採掘されていたことも記録している。この生産はローマ帝国の崩壊とともにほぼ完全に停止し、カール大帝の時代まで再開されなかった。その時までに、すでに数万トンの銀が採掘されていた。[ 67 ]
中世には、古代文明が利用した地中海の鉱床が枯渇したため、中央ヨーロッパが銀生産の中心地となった。ボヘミア、ザクセン、アルザス、ラーン地方、ジーガーラント、シレジア、ハンガリー、ノルウェー、シュタイアーマルク、シュヴァーツ、そして南黒の森で銀鉱山が開かれた。これらの鉱石のほとんどは銀を豊富に含んでおり、残りの岩石から手作業で簡単に分離して精錬することができた。また、自然銀の鉱床もいくつか発見された。これらの鉱山の多くはすぐに枯渇したが、産業革命まで稼働し続けた鉱山もいくつかあった。[ 67 ]アメリカ大陸では、紀元60～120年頃にはプレ・インカ文明によって高温銀鉛キュペレーション 技術が開発されていた。この時期には、インド、中国、日本、そしてコロンブス以前のアメリカ大陸の銀鉱床が採掘され続けた。[ 67 ] [ 72 ]
アメリカ大陸の発見とスペインの征服者による銀の略奪により、中央アメリカと南アメリカは18世紀初頭頃まで銀の主要生産地となり、特にペルー、ボリビア、チリ、アルゼンチンが中心でした。[ 67 ]これらの国のうち最後の国は、後にその鉱物資源の大部分を占める金属の名前をとって国名をとったのです。[ 69 ]銀貿易は世界的な交易ネットワークへと発展しました。ある歴史家が述べたように、銀は「世界中を巡り、世界を動かした」のです。[ 73 ]この銀の多くは最終的に中国の手に渡りました。1621年にポルトガルの商人が、銀は「世界中をさまよい…中国に集まり、まるで自然の中心にいるかのようにそこに留まる」と述べています。[ 74 ]それでも、銀の多くはスペインに渡り、スペインの支配者たちはヨーロッパとアメリカ大陸の両方で軍事的、政治的野望を追求することができました。 「新世界の鉱山はスペイン帝国を支えた」と複数の歴史家が結論づけた。[ 75 ]
19世紀には、銀の一次生産は北アメリカ、特にカナダ、メキシコ、アメリカ合衆国のネバダ州に移りました。鉛や亜鉛鉱石からの二次生産はヨーロッパでも行われ、シベリアやロシア極東、オーストラリアの鉱床も採掘されました。[ 67 ] 1970年代には、銀を豊富に含む銅鉱床が発見された後、ポーランドが重要な生産国として台頭しましたが、その翌十年には生産の中心はアメリカ大陸に戻りました。今日、ペルーとメキシコは依然として主要な銀生産国ですが、世界の銀生産の分布はかなり均衡しており、銀供給の約5分の1は新規生産ではなくリサイクルによるものです。[ 67 ]
銀は神話において一定の役割を果たしており、比喩や民話において様々な用途が見出されている。ギリシャの詩人ヘシオドスの『仕事と日』（109～201行目）では、人類の連続する時代を説明するために、金、銀、青銅、鉄などの金属にちなんで名付けられた人間のさまざまな時代が列挙されている。[ 76 ]オウィディウスの『変身物語』には、この物語の別の再話が含まれており、銀が一連のものの中で2番目に良いもの、つまり青銅よりは良いが金よりは悪いものを象徴するという比喩的な用法の例が示されている。
民間伝承では、銀には神秘的な力があると一般的に考えられていました。例えば、銀で鋳造された弾丸は、狼男、魔女、その他の怪物に対して有効な唯一の武器であると民間伝承ではよく考えられています。[ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]このことから、「銀の弾丸」という慣用句は、広く議論されたソフトウェア工学の論文「銀の弾丸はない」のように、非常に高い効果またはほとんど奇跡的な結果をもたらす単純な解決策を比喩的に指すようになりました。[ 80 ]銀に帰せられるその他の力には、毒の検出や妖精の神話の世界への通過を容易にすることなどがあります。[ 79 ]
銀の生産は比喩的な表現にも影響を与えてきました。ヘブライ語聖書には、銅鑼法に関する明確な記述が随所にあります。預言者エレミヤは、ユダの人々の道徳水準を高めるよう懇願しています。「ふいごは燃え尽き、鉛は火で焼き尽くされ、鋳物師はむなしく溶かす。悪人は取り除かれない。人々は彼らを罪深い銀と呼ぶ。主が彼らを拒絶されたからだ。」(エレミヤ書 6:19-20) エレミヤは銀板の存在を知っており、金属の展延性と延性を示しています。「銀はタルシシュから、金はウファズから板状に広げられて運ばれてくる。職人の手と鋳物師の手によるものだ。彼らの衣服は青と紫で、すべて巧みな人々の手によるものだ。」(エレミヤ書 10:9) [ 66 ]
銀には否定的な文化的意味合いもある。裏切りに対する報酬を指す慣用句「銀貨三十枚」は、キリスト教聖書でユダ・イスカリオテがナザレのイエスを大祭司カヤパの兵士に引き渡すためにエルサレムのユダヤ人指導者から受け取ったとされる賄賂を指している。[ 81 ]倫理的には、銀は貪欲と意識の堕落も象徴する。これが銀の否定的な側面、つまりその価値の歪みである。[ 82 ]
地殻中の銀の存在量は百万分率で0.08であり、水銀の存在量とほぼ同じである。銀は主に硫化物鉱石、特にアカンタイトと輝銀鉱（ Ag₂S ）中に存在する。輝銀鉱床は還元環境下では自然銀を含む場合もあり、塩水と接触すると塩化銀鉱（角銀を含む）（AgCl）に変化する。塩化銀鉱はチリとニューサウスウェールズ州に多く見られる。[ 83 ]他のほとんどの銀鉱物は銀のプニクチドまたはカルコゲニドであり、一般的に光沢のある半導体である。他の金属の銀鉱床とは異なり、真の銀鉱床のほとんどは第三紀の火山活動に由来する。[ 84 ]
銀の主な供給源は、銀が副産物として回収される多金属鉱石、特に鉛亜鉛鉱石、銅鉱石、金鉱石である。銀が主要製品である鉱山もいくつかあるが、銀が回収される多金属鉱床は、米国および世界の銀資源の3分の2以上を占めている。[ 12 ]
銀は通常、自然界では他の金属と結合した状態で、または銀化合物を含む鉱物として存在し、一般的には方鉛鉱（硫化鉛）や炭酸鉛（炭酸鉛）などの硫化物の形で存在します。歴史的に、銀を含む鉛鉱石から銀を抽出するには、製錬とそれに続くキュペレーションが必要でした。[ 85 ]鉛は327 ℃で溶け、酸化鉛は888 ℃で溶け、銀は960℃で溶けます。銀を分離するために、合金は酸化雰囲気中で960 ℃から1000 ℃の高温で再び溶融されます。鉛は酸化して一酸化鉛（リサージとして知られる）になり、存在する他の金属から酸素を捕捉します。液状の酸化鉛は除去されるか、毛細管現象によって炉床の内張りに吸収されます。[ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]
今日、銀は主に銅、鉛、亜鉛の電解精錬の副産物として、また銀も含む鉱石から得られた鉛地金にパークス法を適用することによって生産されている。 [ 12 ]このようなプロセスでは、銀は濃縮と製錬を経て問題の非鉄金属に続いて存在し、その後精製される。例えば、銅の生産では、精製された銅が陰極に電解析出され、銀や金などの反応性の低い貴金属は陽極の下に「陽極スライム」として集まる。その後、これを熱風通気希硫酸で処理し、石灰またはシリカフラックスで加熱することにより卑金属を分離・精製し、硝酸塩溶液中での電解により銀を99.9%以上の純度に精製する。[ 83 ]
商業グレードの純銀は少なくとも99.9%の純度であり、99.999%を超える純度のものも入手可能です。2025年の世界の銀鉱山生産量は26,000トンと推定されています。最大の生産国はメキシコ（6,300トン）、ペルー（3,600トン）、中国（3,400トン）で、次いでボリビア（1,500トン）、チリ（1,400トン）、ポーランド（1,300トン）、ロシア（1,200トン）、米国（1,100トン）となっています。世界の埋蔵量は610,000トンと推定されています。[ 12 ]
海水中の銀濃度は低い（pmol/L）。濃度は水深や水域によって異なる。溶存銀濃度は 沿岸表層水では0.3 pmol/Lから 外洋深層水では22.8 pmol/Lまでである。[ 89 ]銀の濃度が特に低く、環境中での相互作用が複雑であるため、海洋環境における銀の存在と動態を分析することは困難である。[ 90 ]銀はまれな微量金属であるが、その濃度は河川、風成、大気、湧昇による流入、および産業企業からの排出、廃棄物処理、排出物による人為的流入によって大きく影響を受ける。[ 91 ] [ 92 ]有機物の分解などの他の内部プロセスは、深層水における溶存銀の発生源となり、湧昇や鉛直混合によって一部の表層水に流入する可能性がある。[ 92 ]
大西洋と太平洋では、銀の濃度は表面では最小限ですが、深層水では増加します。[ 93 ]銀は光合成層でプランクトンに取り込まれ、深度とともに再移動し、深層水で濃縮されます。銀は大西洋から他の海洋水塊に輸送されます。[ 91 ]北太平洋の水では、銀の再移動速度は遅く、深層大西洋の水と比較して濃縮が進みます。銀の濃度は、北大西洋から南大西洋、そして北太平洋へと水と栄養分を循環させる主要な海洋コンベヤーベルトに沿って増加します。[ 94 ]
銀は生物蓄積、粒子状物質との結合、吸着などを通じて生物に有害な影響を与える可能性があるにもかかわらず、海洋生物が銀によってどのように影響を受けるかに焦点を当てたデータはそれほど多くありません。[ 89 ]科学者が銀の化学的特性と潜在的な毒性を理解し始めたのは、1984 年頃になってからです。実際、銀の毒性効果を上回る微量金属は水銀だけです。銀は非反応性の生物学的化合物に移行する傾向があるため、海洋環境では銀の毒性の完全な範囲は想定されていません。[ 95 ]
ある研究では、過剰な銀イオンと銀ナノ粒子の存在がゼブラフィッシュの臓器に生物蓄積効果をもたらし、鰓内の化学経路を変化させた。[ 96 ]さらに、ごく初期の実験的研究では、銀の毒性効果が塩分濃度やその他のパラメータ、ライフステージ、魚類、軟体動物、甲殻類などの異なる種の間でどのように変動するかが実証された。[ 97 ]別の研究では、イルカやクジラの筋肉と肝臓で銀の濃度の上昇が発見され、ここ数十年の間にこの金属による汚染があったことが示された。銀は生物にとって排出しやすい金属ではなく、濃度の上昇は死に至る可能性がある。[ 98 ]
最も古い既知のコインは、紀元前600年頃、小アジアのリディア王国で鋳造されたものです。[ 99 ]リディアのコインは、リディア領内で入手可能な、金と銀の天然合金であるエレクトラムで作られていました。 [ 99 ]それ以来、銀の一定重量を標準的な経済単位とする銀本位制が、20世紀まで世界中で広く普及しました。数世紀にわたる著名な銀貨には、ギリシャのドラクマ[ 100 ]、ローマのデナリウス[ 101 ]、イスラムのディルハム[ 102 ]、古代インドのカルシャパナ、ムガル帝国時代のルピー（銅貨と金貨と合わせて三金属本位制を形成した）[ 103 ] 、スペインのドル[ 104 ]などがあります。
貨幣鋳造に使用される銀の量とその他の目的に使用される銀の量との比率は、時代とともに大きく変動してきました。例えば、戦時中は、戦争資金を調達するために貨幣鋳造に使用される銀の量が多くなる傾向があります。[ 105 ]
今日、銀地金はISO 4217通貨コードXAGを持ち、これはこのコードを持つ4つの貴金属のうちの1つです（他の3つはプラチナ、パラジウム、金です）。[ 106 ]銀貨は鋳造棒またはインゴットから製造され、適切な厚さに圧延され、熱処理され、その後、ブランクの切断に使用されます。これらのブランクはその後、鋳造プレスで粉砕および鋳造されます。現代の鋳造プレスは1時間に8,000枚の銀貨を生産できます。[ 105 ]
銀価格は通常トロイオンスで表示されます。1トロイオンスは31.1034768グラムに相当します。ロンドン銀価格は平日毎日正午（ロンドン時間）に発表されます。[ 107 ]この価格は複数の主要な国際銀行によって決定され、ロンドン地金市場の参加者がその日の取引に使用します。価格は、米ドル（USD）、英ポンド（GBP）、ユーロ（EUR）で表示されるのが一般的です。
歴史の大半において、銀は貨幣以外の用途で主に宝飾品やその他の日用品の製造に用いられており、これは今日でも主要な用途であり続けている。例としては、銀が抗菌性を持つため食器類に非常に適しているテーブルシルバーが挙げられる。西洋のコンサートフルートは通常、スターリングシルバーでメッキされているか、スターリングシルバーで作られている。[ 109 ]実際、ほとんどの銀製品は純銀ではなく銀メッキされているだけであり、銀は通常電気メッキによって施される。銀メッキガラス（金属とは対照的に）は、鏡、魔法瓶、クリスマスツリーの飾りなどに使用されている。 [ 110 ]
純銀は非常に柔らかいため、これらの用途に使用される銀のほとんどは銅と合金化されており、純度925/1000、835/1000、800/1000が一般的です。欠点の1つは、硫化水素とその誘導体の存在下で銀が容易に変色することです。パラジウム、プラチナ、金などの貴金属を含めると変色に対する耐性が高まりますが、非常に高価になります。亜鉛、カドミウム、シリコン、ゲルマニウムなどの卑金属は腐食を完全に防ぐことはできず、合金の光沢と色に影響を与える傾向があります。電解精製された純銀メッキは、変色に対する耐性を高めるのに効果的です。変色した銀の光沢を回復するための一般的な解決策は、硫化銀表面を金属銀に還元する浸漬浴と、ペーストで変色層を洗浄することです。後者の方法には、銀を同時に研磨するという好ましい副次的効果もあります。[ 109 ]
医療では、銀は創傷被覆材に組み込まれ、医療機器の抗生物質コーティングとして使用されます。銀スルファジアジンまたは銀ナノ材料を含む創傷被覆材は、外部感染症の治療に使用されます。銀は、尿道カテーテル（暫定的な証拠では、カテーテル関連尿路感染症を減少させることが示唆されている）や気管内呼吸チューブ（証拠では、人工呼吸器関連肺炎を減少させることが示唆されている）などの医療用途にも使用されます。[ 111 ] [ 112 ]銀イオンは生物活性があり、十分な濃度では試験管内で細菌を 容易に殺します。銀イオンは、栄養素を輸送し、構造を形成し、細胞壁を合成する細菌内の酵素を妨害します。これらのイオンは、細菌の遺伝物質とも結合します。銀および銀ナノ粒子は、さまざまな産業、医療、および家庭用途で抗菌剤として使用されます。たとえば、衣類に銀ナノ粒子を浸透させることで、衣類をより長く無臭に保つことができます。[ 113 ] [ 114 ]細菌は銀の抗菌作用に対して耐性を獲得する可能性がある。[ 115 ]銀化合物は水銀化合物と同様に体内に取り込まれるが、後者のような毒性はない。銀とその合金は頭蓋外科で骨の代替として使用され、銀-スズ-水銀アマルガムは歯科で使用される。[ 110 ]式 [Ag(NH 3 ) 2 ]Fの配位錯体のフッ化物塩であるフッ化ジアミン銀は、虫歯の治療と予防、および象牙質知覚過敏の緩和に使用される局所用医薬品である。[ 116 ]
銀は、変色しても高い電気伝導性を持つため、電子機器の導体や電極として非常に重要です。バルク銀や銀箔は真空管の製造に使用され、現在でも半導体デバイス、回路、およびその部品の製造に使用されています。たとえば、銀は、RF、VHF 、およびそれ以上の周波数用の高品質コネクタ、特に導体を6%以上縮小できないキャビティフィルタなどの同調回路に使用されます。プリント回路やRFIDアンテナは銀塗料で作られており、[ 15 ] [ 117 ]粉末銀とその合金は、導体層や電極、セラミックコンデンサ、その他のセラミック部品のペースト調製に使用されます。[ 118 ]
銀含有ろう付け合金は、主にコバルト、ニッケル、銅をベースとした合金、工具鋼、貴金属などの金属材料のろう付けに使用されます。基本成分は銀と銅で、その他の元素は、特定の用途に応じて選択されます。例としては、亜鉛、スズ、カドミウム、パラジウム、マンガン、リンなどがあります。銀は、使用中の加工性と耐食性を向上させます。[ 119 ]
銀は、化学反応性が低く、熱伝導率が高く、加工しやすいことから、化学機器の製造に有用です。銀るつぼ（赤熱時に金属の再結晶化を防ぐためにニッケルを0.15%添加したもの）は、アルカリ融解を行う際に使用されます。銅と銀は、フッ素を用いた化学実験にも使用されます。高温で使用する機器は、しばしば銀メッキされます。銀および金との合金は、酸素圧縮機や真空装置のワイヤーシールまたはリングシールとして使用されます。[ 120 ]
銀金属は酸化反応の優れた触媒です。実際、ほとんどの用途には良すぎるほどで、微細な銀は有機物質を二酸化炭素と水に完全に酸化する傾向があるため、代わりに粗粒の銀が使用される傾向があります。たとえば、α-Al 2 O 3またはケイ酸塩に担持された 15% 銀は、 230～270 °C でエチレンを酸化エチレンに酸化する触媒です 。メタノールのホルムアルデヒドへの脱水素は、銀ガーゼまたは結晶を触媒として600～720 °C で行われ、イソプロパノールのアセトンへの脱水素も同様です。気相では、グリコールはグリオキサールを生成し、エタノールはアセトアルデヒドを生成し、有機アミンはニトリルに脱水されます。[ 120 ]
デジタル写真の登場以前は、ハロゲン化銀の感光性が従来のフィルム写真や印画紙写真で利用されていました。ゼラチン銀材料では、感光性のハロゲン化銀結晶がゼラチンバインダーに分散され、紙、ガラス、プラスチックフィルムなどの支持体上に塗布された乳剤を形成します。露光により潜像が形成され、露光されたハロゲン化銀粒子が金属銀に還元される化学現像中に可視化されます。[ 121 ]
カラー写真もハロゲン化銀乳剤に依存しているが、最終的な画像は処理中に生成される染料によって形成される。元の銀画像は漂白され、銀は回収してリサイクルすることができる。いずれの場合も硝酸銀が出発原料となる。[ 122 ]
デジタルイメージング、ゼログラフィー、銀を含まないフィルムや銀含有量を減らしたフィルムが従来の写真材料に取って代わったため、写真用途における銀の使用は減少している。[ 12 ]
ナノ銀粒子は、10～100 ナノメートルのサイズで、印刷エレクトロニクス用の導電性インクに使用されており、マイクロメートルサイズのより大きな銀粒子よりも融点がはるかに低い。[ 123 ]また、抗菌用途にも使用されているが、銀ナノ粒子に対する細菌の耐性が報告されている。[ 115 ]
純銀は、E番号E174の下で食品着色料として使用されています。欧州連合では、E174は菓子類の外装コーティング、チョコレートの装飾、リキュールへの使用など、限定的な装飾用途に認可されています。[ 124 ] 2025年、欧州食品安全機関は、入手可能なデータは食品添加物E174としての銀の安全性について結論を出すには不十分であると報告しました。[ 125 ]インドやパキスタンの伝統的な料理には、ヴァルクと呼ばれる装飾用の銀箔が含まれることがあり、[ 126 ]他のさまざまな文化では、銀のドラジェがケーキ、クッキー、その他のデザートの装飾に使用されています。[ 127 ]
フォトクロミックレンズにはハロゲン化銀が含まれており、自然光中の紫外線が金属銀を遊離させ、レンズが暗くなります。ハロゲン化銀は光強度が低いと再生します。無色の塩化銀フィルムは放射線検出器に使用されます。Ag +イオンを含むゼオライトふるいは、救助活動中に海水を淡水化するために使用され、銀イオンを使用して塩化物を塩化銀として沈殿させます。銀は抗菌性のため水の消毒にも使用されますが、銀の消費制限によりその用途は制限されます。コロイド銀も同様に閉鎖されたスイミングプールの消毒に使用されます。次亜塩素酸塩処理のように臭いを発しないという利点がありますが、コロイド銀は汚染された開放型スイミングプールには十分な効果がありません。小さなヨウ化銀結晶は、雨を降らせるための人工降雨に使用されます。[ 114 ]
銀化合物は、摂取しても人体に吸収されにくく、吸収されたとしてもすぐに不溶性の銀化合物に変換されるか、メタロチオネインと錯体を形成するため、他のほとんどの重金属に比べて毒性が低い。フッ化銀と硝酸銀は腐食性があり、組織損傷を引き起こし、胃腸炎、下痢、血圧低下、痙攣、麻痺、呼吸停止を引き起こす可能性がある。銀塩を繰り返し投与された動物では、貧血、成長遅延、肝臓の壊死、肝臓と腎臓の脂肪変性が観察されている。銀箔を移植されたラットやコロイド銀を注射されたラットでは、局所的な腫瘍が発生することが観察されている。非経口投与されたコロイド銀は、急性銀中毒を引き起こす。[ 130 ]一部の水生生物は、銀塩や他の貴金属の塩に対して特に敏感である。ほとんどの場合、銀は深刻な環境上の危険ではない。[ 130 ]
銀や銀を含む化合物は大量に摂取すると循環器系に吸収され、さまざまな体組織に沈着し、銀皮症を引き起こします。銀皮症は皮膚、目、粘膜が青灰色に変色する病気です。銀皮症はまれで、知られている限りでは健康に害を及ぼすことはありませんが、見た目が悪く、通常は永久的なものです。軽度の銀皮症は、酸素不足による皮膚の青みがかった変色であるチアノーゼと間違われることがあります。 [ 130 ] [ 15 ]
銀含有製品には、創傷被覆材や医療機器のコーティングなど、規制された医療用途がありますが、疾患治療用に販売されているコロイド銀製品は、臨床的証拠によって裏付けられていません。米国では、食品医薬品局が、コロイド銀成分または銀塩を含む市販薬は、疾患の治療または予防に安全かつ効果的であるとは一般的に認められていないと裁定しています。[ 131 ]国立補完統合医療センターは、コロイド銀の健康関連の主張を裏付ける証拠が不足しており、通常は永続的な銀皮症を含む深刻な副作用を引き起こす可能性があると述べています。[ 132 ]
金属銀は銅と同様に抗菌剤であり、古代から知られており、カール・ネーゲリによって初めて科学的に調査され、オリゴダイナミック効果と名付けられました。銀イオンは、1リットルあたり0.01～0.1ミリグラムという低濃度でも細菌の代謝を阻害します。金属銀は、酸化銀の形成により同様の効果を発揮します。この効果は、硫化銀の極めて低い溶解性のため、硫黄の存在下では失われます。 [ 130 ]
銀化合物の中には、窒素化合物であるアジ化銀、アミド銀、雷酸銀、アセチリド銀、シュウ酸銀、酸化銀(II)など、非常に爆発性の高いものがあります。これらは加熱、衝撃、乾燥、照射、あるいは自然発火によって爆発することがあります。このような化合物の生成を避けるため、アンモニアやアセチレンは銀製の器具から遠ざけておく必要があります。塩素酸銀や硝酸銀などの強い酸化性酸と銀の塩は、有機化合物、硫黄、すすなど、容易に酸化される物質と接触すると爆発することがあります。[ 130 ]