Hõbe

Omadused

Hõbe on väga plastne (veidi kõvem kui kuld) monovalentne mündimetall, millel on säravvalge läige. Hoolimata sellest, et see on suurima elektrijuhtivusega metall, on kalli hinna tõttu siiski elektriseadmetes kasutusel odavam vask. Kõrgeima elektrijuhtivuse tõttu on hõbe väikseima takistusega metall.
Metallide seas on hõbedal samuti kõrgeim soojusjuhtivus ja üks kõrgemaid peegeldustegureid (spektri nähtavas osas on alumiiniumil veidike parem peegeldustegur, hõbe peegeldab kehvasti ultraviolettkiirgust). Hõbeda säravvalge läike põhjustab elektronkonfiguratsioon, mille tulemusena peegelduvad kõik elektromagnetlained, mille lainepikkus on üle 300 nanomeetri. Seetõttu peegeldub tagasi kogu nähtav valguse spekter, mis moodustabki valge värvuse.
Hõbeda aatomil on tahkkesendatud kuupvõre (fcc). Hõbe sulab temperatuuril 962 °C, tihedus on 10,49 g/cm³, mistõttu on tegu kergeima väärismetalliga.
Hõbe on puhtas õhus ja vees stabiilne, kuid tuhmub kokkupuutel õhu ja veega, mis sisaldav osooni või vesiniksulfiidi, millest viimase toimel moodustub must hõbesulfiidi kiht, mida saab eemaldada lahjendatud soolhappega (HCl).
Hõbeda levinuim oksüdatsiooniaste on +1 (näiteks hõbenitraat AgNO₃), vähem levinumad on +2 (näiteks hõbe(II)fluoriid AgF₂), +3 (näiteks kaaliumtetrafluoroargentaat KAgF₄ ) ja +4 (näiteks kaaliumheksafluoroargentaat(IV) K₂AgF₆).
Hõbedal on tugev antibakteriaalne toime. Näiteks on seetõttu tehtud hõbedast jooginõusid, mis hävitavad baktereid.

Isotoobid

Looduslikult esineb hõbe kahe stabiilse isotoobina ¹⁰⁷Ag ja ¹⁰⁹Ag. Need on levinud peaaegu võrdselt, mis on keemiliste elementide puhul väga haruldane. Hõbeda suhteline aatommass on 107,8682(2)amü. Tuvastatud on 28 radioaktiivset isotoopi, nendest kõige stabiilsem on ¹⁰⁵Ag poolestusajaga 41,29 päeva, järgnevad ¹¹¹Ag poolestusajaga 7,45 päeva ja ¹¹²Ag poolestusajaga 3,13 tundi. Ülejäänud radioaktiivsete isotoopide poolestusajad on alla tunni, enamikul alla kolme minuti.
Hõbeda isotoopide suhteline aatommass jääb 93,943 amü (⁹⁴Ag) ja 126,936 amü (¹²⁷Ag) vahemikku.

Ühendid

Hõbe reageerib hästi lämmastikhappega (HNO₃), moodustub tähtsaim hõbedasool
hõbenitraat (AgNO₃). Hõbenitraat on läbipaistev ja valgustundlik kristalne tahke aine, mida kasutatakse lähteainena paljude teiste hõbeda ühendite sünteesil.
3 Ag + 4 HNO₃ → 3 AgNO₃ + NO₂ + H₂O
Hõbe reageerib kergesti väävli või vesiniksulfiidiga (H₂S), moodustub tume hõbesulfiid, mis tuhmistab hõbedast esmeid.
4 Ag + O2 + 2 H₂S → 2 Ag₂S + 2 H₂O
Hõbekloriidi (AgCl) sadestatakse hõbenitraadi lahustest kloriidiooni juuresolekul. Hõbekloriidi kasutatakse klaaselektroodides pH määramisel ning potentsiomeetrilistel mõõtmistel.
AgNO₃ + Cl⁻ → AgCl + NO₃⁻
Hõbeoksiidi, mida saadakse hõbenitraadi ja leelise vahelisel reaktsioonil, kasutatakse positiivse elektroodina (anood) patareides. Hõbedasoolade leelisega reageerimisel tekib hõbehüdroksiid, mis laguneb hõbeoksiidiks.
AgNO₃ + NaOH → AgOH + 2 NaNO₃
2AgOH → Ag₂O↓ + H₂O
Hõbekarbonaati, mida kasutatakse reagendina orgaanilises sünteesis, saadakse hõbenitraadi ja naatriumkarbonaadi vahelisel reaktsioonil, kus hõbekarbonaat sadeneb.
2 AgNO₃ + Na₂CO₃ → Ag₂CO₃↓ + 2 NaNO₃

Rakendused

Hõbedal on palju tuntud kasutusalasid, millest suur osa põhineb selle väärismetalliomadustel, sealhulgas raha, dekoratiivesemed ja peeglid. Hõbeda soolasid on kasutatud juba keskajast saati, et värvida klaasi kollastesse või oranžidesse toonidesse.

Hõbe kui valuuta

Hõbemündid (elektroni kujul) võeti kasutusele Lüüdias juba 700 eKr. Hiljem hõbe rafineeriti ning münte toodeti puhtast hõbedast. Paljud rahvad kasutasid seda oma rahasüsteemi baasväärtusena. Näiteks Suurbritannia naelsterling vihjab oma nimes ühele Toweri naelale hõbedale (sterling silver). Sanskriti, hispaania, prantsuse ja heebrea keeles tähendab sõna "hõbe" nii hõbedat kui ka raha. Küll aga liikusid paljud riigid hõbedastandardilt kullastandardile, sest 19. sajandil avastati Ameerikas väga suured hõbedavarud ning kardeti, et seetõttu hõbeda väärtus langeb tunduvalt. 20. sajand tõi endaga kaasa ka kullastandardist loobumise. Tõuke selleks andis Richard Nixon, kes aastal 1971 eemaldas USA dollarilt kullatagatise ning lasi kursi ujuvaks. Viimane kullastandardiga valuuta oli Šveitsi frank, mis loobus sellest aastal 2000.

Ehte- ja lauahõbe

Ehte- ja lauahõbe valmistatakse tavaliselt hõbedasulamist, kus on 92,5% hõbedat ja 7,5% vaske. USAs ei tohi reklaamida materjali hõbedana, kui seal sees ei ole hõbeda osakaal vähemalt 90%. Tavaliselt märgitakse väärismetallidele proov kolmekohalise numbrina, mis väljendab väärismetalli sisaldust konkreetses esemes. Näiteks proov 925 tähistab, et hõbeda sisaldus on 92,5%.

Fotograafia

Kogu 1998. aastal tarbitud hõbedakogusest kulus fototööstusele 30,98%. Tänu digitaalfotograafia tohutule arengule kahanes see näitaja oluliselt. Aastal 2001 moodustas fototööstuse osa 23,47%, 2007. aastal 13% ja 2012. aastal kõigest 5,5% kogu tarbitavast hõbedakogusest. Fototööstus kasutab peamiselt hõbehaliide ja hõbenitraati, et toota fotofilmi.

Riietus

Hõbe pärsib bakterite ja seente levikut riietel, näiteks sokkidel, seega lisavad mõned riidetootjad seda oma riietele, et vähendada ebameeldivad aroome ning bakterite või seente infektsiooni. Hõbe kantakse lõngale õhukese nanoosakeste kihina ning sellest lõngast valmistatakse hiljem riie. Teadmata on see, kuivõrd hästi hõbeda nanoosakesed riides püsivad ja kas sellel on mingi mõju inimese tervisele. Samuti ei osata öelda, missugust mõju see keskkonnale tekitab.

Toidus

Hõbedat kasutatakse toiduvärvina. Euroopa Liidus on hõbeda kasutamine toitudes kiidetud heaks ning talle on omistatud E-aine kood E 174. Hõbedat kasutatakse peamiselt saiakeste, kookide, tortide ja muude magustoitude kaunistusena.

Hõbeda kaevandamine ja tootmine

Puhtal kujul hõbedat leidub looduses väga vähe, enamjaolt on ta kombineeritud väävli, arseeni, antimoni või klooriga erinevates maakides. Seega tuleb puhta hõbeda saamiseks maaki töödelda. Tänapäeval saadakse puhast hõbedat enamjaolt sulatamise teel, levinud on Parkesi protsess, mis on pürometallurgiline meetod hõbeda eemaldamiseks pliimaagist. 
Parkesi protsess põhineb vedelik-vedelik ekstraktsioonil. See kasutab ära vedelal kujul oleva tsingi omadusi. Esiteks seda, et tsink ei segune pliiga ja teiseks, hõbe lahustub tsingis 3000 korda rohkem kui plii. Seega kui tsinki lisatakse vedelale pliile, mis sisaldab ka hõbedat, siis hõbe läheb üle tsingi kihti. Aga kuna tsink ja plii üksteises ei lahustu, siis on tsingi kiht lihtsasti eemaldatav. Seejärel tsingi-hõbeda segu kuumutatakse, kuni tsink aurustub, alles jääb puhas hõbe. Selle protsessi patenteeris aastal 1850 Alexander Parkes.
Ülemaailmne hõbeda tootmine kasvas 2012. aastal 787 miljoni untsini (u 22 300 tonni), peamiselt tina/tsingi tööstuse kõrvaltoormena. 2012 oli suurim hõbeda tootja Mehhiko (4500 tonni), talle järgnes Hiina (3300 tonni), Peruu (3100 tonni) ja Austraalia (1600 tonni). Hõbeda nimekaim Argentina (hõbe – argentum) oli alles 10. kohal 683 tonniga.

Ajalugu

Hõbe avastati pärast kulda ja vaske umbes 5000 eKr. Esialgu tehti sellest ehteid ja teda kasutati vahetuskaubana. Kuna hõbedat looduses eriti puhtal kujul ei leidu, läks palju aega mööda, enne kui alustati maagi sulatamist ja sealt hõbeda kättesaamist. Üks tuntumaid iidseid kaevandusi asus Kreekas. Seda kaevandust kasutati aktiivselt aastatel 500–100 eKr. Ka Hispaania kaevandused olid suured hõbedaallikad.
16. sajandiks olid Hispaania konkistadoorid avastanud suured hõbedamaardlad Lõuna- ja Kesk-Ameerikast. Kiiresti arendati välja meetodid hõbedamaagist puhta metalli saamiseks tänapäeva Mehhiko, Boliivia ja Peruu aladel. Nende Uue Maailma kaevanduste tulemusena sai Lõuna- ja Kesk-Ameerikast suurim hõbedatootja maailmas. Et puhast hõbedat kätte saada, rakendati nn Mehhiko protsessi. Selle käigus hõbedamaak jahvatati ja seejärel segati soola, vasemaagi ja elavhõbedaga. Seda segu segasid loomad, kes olid seotud suure lihviposti külge ja käisid ringiratast ümber segukasti. Aegamööda muutus hõbe maagist puhtaks peeneks metalliks, see omakorda lahustus elavhõbedas. Aeg-ajalt elavhõbe eemaldati ja destilleeriti. Ühe ühiku hõbeda saamiseks kulus umbes kaks ühikut elavhõbedat. 
19. sajandi keskel avastati suur kogus hõbedat USAs Nevadas, see tegi USAst maailma suurima hõbedatootja kuni 20. sajandini, mil möödusid Mehhiko ja Peruu. 21. sajandi alguseks on suurimateks hõbedatootjateks saanud Mehhiko, Hiina, Peruu, Austraalia ja Venemaa.