Universum: технические науки

 
Keywords:
tarnished silver, XRF. 
Ключевые слова: 
потускневшее серебро, РФА. 
________________________________________________________________________________________________ 
Appearance, clearing and measurement errors 
There is silver in almost every museum in the world, 
and all curators of silver artifacts are concerned with the 
problem of how to preserve silver in its original form. 
Tarnishing is a thin layer of corrosion. Silver can tarnish 
over several months, especially if not properly cleaned. 
There are two types of areas of silver: located in the 
light and located where there is no light at all. The first 
areas fade over time, the second ones do not, but, as a 
rule, do not shine like new metal. The tarnishing layer 
usually consists of three silver salts: Ag2S (black crys-
tals if the layer is thick), Ag2O (also black crystals), and 

---

№ 10 (91)
октябрь, 2021 г. 
66 
AgCl (white crystals that turn brownish in the light and 
then black). When the sulfide layer changes its thickness 
in the range of 0.01–0.1 µm, the color of the tarnished 
layer and the silver beneath it changes from yellow 
through red-brown to blue. It is a common mistake to 
think that silver sulfide (red-yellow) is silver chloride 
(brownish) and vice versa. The ratio of O, S and Cl in 
the tarnishing layer is still under discussion. Silver na-
noparticles differ in shape and yellow color due to the 
plasmonic effect. 
Table 1.
Three main silver tarnishing salts [1] 
Ag2O 
AgCl 
Ag2S 
Appearance colour 
brownish-black
white 
grayish-black 
Gibbs free energy, kJ/mol 
-2.68 
-26.2 
-9.73 
Density, g/cm3 
7.1
5.6 
7.3 
Hardness, Mohs 1 .. 10
~2 
2.5 
2.3 
Solubility in water, g/100 mL 
poorly 
insoluble 
insoluble 
Light sensitivity 
no 
yes 
no 
Light (sunlight, ultraviolet, etc.) is a source of addi-
tional energy for photosensitive reactions, but not a par-
ticipant in them. However, some reactions are very slow 
in the absence of light. Visible light destroys organic 
matter, which increases the release of certain gases into 
the atmosphere. The temperature also rises in the light. 
Low light levels combined with other causes lead to the 
formation of chloride in the form of a layer of corrosion 
present on many coins and medals. Humidity also in-
creases the rate of corrosion, but affects all areas at the 
same time. The effect of light illumination and relative hu-
midity (RH) is shown in Figure 1a, 1b. 
The metallic luster is a specular reflection of the in-
cident light. Silver reflects almost 90% of visible light 
as a specular reflection (Figure 1, c) because 1) it has 
specific physical characteristics and 2) silver has a 
smooth surface. With an increase in the thickness of the 
tarnish layer, 90% decreases quickly. Also when silver 
is recovered from chloride, the surface is covered with 
1-5-10 nm reduction pieces: the surface becomes un-
smooth, and the reflection becomes diffuse (scattered in 
all directions). Hardness and ductility depend on the per-
centage of copper (Figure 1d).