制作:中国科学普及協会 制作:智耀科学 制作者: 中国科学院コンピュータネットワーク情報センター 古来より、金や銀、そしてそれらから作られた製品は愛されてきました。しかし、輝く銀製品は、使用しているうちにだんだんとくすんだり黒くなったりして、美しさがすぐに失われてしまいます。 多くの人は、この現象を「体が解毒しており、黒い色は体から排出された毒素を表している」と誤解しています。悪徳商人の中には、銀の宝飾品をもっと売るために「銀は体内の毒素を吸収する」と主張する者さえいる。 では、銀製品が黒くなる本当の理由は何でしょうか? 「デトックス」の噂を覆す シルバージュエリーが黒くなる理由を理解するために、まずシルバージュエリーが黒くなる 2 つの形態を見てみましょう。 1. 銀食器を長期保存すると光沢が失われ、表面が黄色や黒に変わります。 この状況は、さまざまな博物館に展示されている古代の銀工芸品では特によく見られます。表面の黒い物質は主に酸化銀Ag2Oで、銀が長期間空気にさらされることで酸化して発生します。 銀は化学的性質が比較的安定しており、酸化しにくいため、長時間空気にさらされる銀食器ではこの現象がよく見られます。銀食器の角や鋭い部分はエネルギーが高いため、酸化されやすくなります。 以下に示すアンティークシルバーのヒップフラスコはその一例です。大きな連続した空白面が暗くなっているものの、大きな黒い領域はないことがわかります。鉢の葉や蔓などの複雑な細部では黒がより目立ちます。 左: 1837 年のロンドン オリンピックのために銀細工師のジョンとジョージ アンジェルが製作したアンティークの銀製フラゴン。右:酸化銀粉末(画像出典:Wikipedia) 2. シルバージュエリーを肌の近くに着用すると、肌に近い部分が黒ずみ、黒い斑点が現れる このような状況は私たちの生活の中ではよくあることです。ほとんどの銀の指輪、ブレスレット、その他の銀のジュエリーは、数か月または数週間着用すると光沢を失い、黒い斑点さえ現れます。 左:新品のシルバーリング。中央: 長期間着用された銀の指輪。指輪には明らかに黒い斑点があります。右:硫化銀粉末 (画像出典:左:veer photo library、中央:著者提供、右:Wikipedia) 一般的に、個人の銀製ジュエリーの「銀サビ」は、主に 2 つの方法で生成されると考えられています。1 つは上記と同じで、酸化銀 (Ag2O) です。もう一つは硫化銀(Ag2S)です。 「銀は空気中で非常にゆっくりと酸化すると言いましたよね?それでは、酸化銀はどのようにして生成されるのですか?」と疑問に思うかもしれません。 はい、空気だけで滑らかな銀の表面が腐食することは非常に困難ですが、体にぴったりフィットする銀のジュエリーは、他の銀製品よりも人間の汗と接触する可能性が高くなります。 人間の汗には、電気をよく通す塩化物イオンやナトリウムイオンなど、さまざまなイオンが含まれています。そのため、銀が汗と空気に同時に触れるとガルバニ電池が発生し、銀と空気の酸化反応が促進されて黒い銀サビが発生します。 銀汗空気一次電池の概略図(画像出典:著者提供) 「銀サビ」のもう一つの原因である硫化銀も、人間の汗と密接な関係があります。人体のタンパク質には硫黄が含まれていることが多く、一部の硫黄イオンは汗の中に排出されます。空気中の酸化により、この部分の硫黄イオンが銀と反応して黒色の硫化銀が生成されます。 では、なぜ人々は「銀のジュエリーが黒くなるのは、体から排出された毒素を吸収するから」と信じているのでしょうか。これは「毒を調べるための銀の針」という言い伝えと関係があるのかもしれません。 南宋時代の有名な法医学者宋慈は、著書『西源集録』の中で有名な「淮安奇怪事件」を記録した。彼が事件解決に使った方法は「銀針毒物検査」だった。 実際、古代の銀の針は本当に毒を検知することができました。これは、当時の毒物は一般的にヒ素(主に三酸化ヒ素)であり、当時の精製方法の限界により、ヒ素には多量の硫黄が含まれることが多かったためです。銀針は接触すると反応して硫化銀を生成するため、毒物検査の道具となります。 近代まで、銀のアクセサリーが黒く変色しているのを見たとき、多くの人が最初に反応したのは「体が解毒している」でした。しかし、そうではありません。人体から汗の中に硫黄が排出されるのは正常なことです。身につけている銀のジュエリーが黒くなるかどうかは、あなたの体の状態を示すものではありません。 銀製のジュエリーの中には黒く変色しないものがあるのはなぜですか? 銀が黒くなるのはよくある現象ですが、銀のジュエリーがいつも新品のように輝いている人もいるようです。この現象は、実際には 2 つの当事者、つまり製造元とユーザーに起因すると考えられます。 ジュエリーメーカーは、ジュエリーがより長い期間美しい外観を維持できるように、「銀の錆」と戦うためにあらゆる可能な方法を考え出してきました。彼らが使った戦略は単純だ。銀は空気中や汗の中の硫黄と接触すると黒くなるので、両者が接触するのを防ぐために「銀保護剤」を使うだけでよいのだ。 銀保護剤、または銀シーラントは、透明だが不浸透性の材料の一種です。銀を浸しておけば、表面に分子一個分の厚さの膜を張ることができます。このプロセスは、銀のジュエリーが空気や汗によって侵食されるのを防ぐために、銀のジュエリーの上に衣服を重ねるのと同じです。一般的に、銀保護剤が表面硫化物の形成を防ぐ効果は数年間持続します。 さらに、ユーザーの着用習慣、個人的な特徴、生活環境も、シルバージュエリーが黒くなるかどうかに影響します。たとえば、あなたの友人が非常に裕福で、毎日新しいものを着用している場合、それは確かに常に新品のようにきれいに見えるでしょう。 もちろん、そのような裕福な人は少数派です。本当の理由は、汗腺があまり発達していないため、汗をかきにくく、汗に含まれる硫黄含有量も少ないため、銀が黒くなる反応が起こりにくいからかもしれません。または、彼らは粗い服を着るのが好きなので、シルバージュエリーと服の間の摩擦は研磨プロセスのようなものです。 黒ずんだシルバージュエリーを再び輝かせるにはどうすればいいでしょうか? シルバージュエリーを再び輝かせる方法はありますか?はい、あります。ここでは、いくつかの便利な処理方法とその原理を簡単に紹介します。 1. アルミホイル/スズホイルの修復 細かく切ったアルミホイルまたはスズホイルを数枚用意し、重曹水に浸します(重曹がない場合は、塩水でも大丈夫です)。次に、処理するシルバージュエリーをアルミホイル/スズホイルに入れて溶液に浸し、溶液を加熱し(沸騰したお湯を直接使用することもできます)、数分後に取り出します。表面に白い汚れが残っている場合は、塩酸や白酢を使って洗浄することができます。 この方法は、硫化銀と酸化銀を銀単体に還元することで、洗浄による銀量の減少やジュエリーの小型化を防ぐことができます。 原理としては、アルミニウムとスズは非常に強い還元特性を持っているということです。アルカリ条件下で加熱すると、それらは優れた還元剤となり、銀に電子を伝達し、銀を金属の形に戻します。しかし、反応が完了すると、水酸化アルミニウムが表面に付着し、凝集して白い不純物となる場合があります。そのため、白化が見られた場合は酸洗いで除去できます。 還元法による銀洗浄の図解(画像出典:www.instructables.com) 2. 物理的な研磨 物理的な研磨方法は比較的便利で操作も簡単で、歯磨き粉のチューブや消しゴムを使って行うことができます。 歯磨き粉には通常、研磨剤が含まれています。研磨剤は銀のジュエリーにこすりつけて表面の不純物を取り除く硬くて小さな粒子です。そのため、歯ブラシを歯磨き粉に浸し、シルバージュエリーの表面を軽くこすることで、銀の錆を取り除くこともできます。ただし、歯磨き粉は、研磨粒子が大きくて硬いタイプのものを選んではいけません。そうでないと、銀の表面に傷が付いてしまう可能性があります。 一般的には、炭酸カルシウムを研磨剤として配合した歯磨き粉の方が適しています。シリカ粒子が含まれている場合は適さない可能性があります。 どの歯磨き粉を使ったらよいかわからない場合は、消しゴムで銀のジュエリーの表面を拭くだけで、通常は望み通りの効果が得られます。市販されているさまざまな銀磨き紙は、同じ原理で機能します。 シルバージュエリーの表面にシルバープロテクターがコーティングされている場合、研磨方法ではそれが完全に破壊されることに注意してください。そのため、研磨後に保護剤を加えることで、より長持ちさせることができます。 3.炭酸飲料に浸る 銀製ジュエリーの表面には硫化銀がほとんど含まれていないことが多いため、酸性溶液(コーラ、ソーダなど)に溶解することができます。 市販されている銀洗浄液のほとんどは、硫化銀と酸化銀を水に溶かして表面を洗浄するという同様の原理に基づいています。 さて、これ以上何も言わずに、画面の前にいる皆さんは汚れた銀のジュエリーを守るために行動を起こすべきです! 参考文献: (1)李丹紅、王藤江。銀コーティング保護剤の変色防止性能に関する研究[J]。テクノロジーとマーケット、2019、26(07):44-45。 (2) 劉金紅、王一紅、郭志瑞、古寧。銀保護のための自己組織化単分子膜の耐腐食性に関する研究[J]。材料保護、2004(01):6-8+65。 (3)Wikipedia-銀、酸化銀、硫化銀。 |
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