АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Химические конденсационные методы получения нанодисперсных систем. Химические реакции с получением нерастворимых веществ.

Химические конденсационные методы. Химические методы заключаются в осуществлении реакций, приводящих к образованию дисперсных частиц определенного состава и размера.

Химические реакции с получением нерастворимых веществ. Этот метод широко применяют для получения коллоидных растворов (золей). Впервые его применил М.Фарадей для синтеза наночастиц коллоидного золота размером 5 − 20 нм. Принцип метода заключается в том, что пересыщение, необходимое для образования зародыша новой фазы в растворе, может быть достигнуто в результате протекания химической реакции с образованием нерастворимого соединения. Это могут быть реакции окисления − восстановления, обмена, гидролиза. В качестве примера можно привести реакции образования золя золота:

HAuCl4 + 2K2CO3 + H2O = Au(OH)3↓ + 2CO2↑ + 4KCl

2Au(OH)3 + K2CO3 = 2KAuO2 + 3H2O + CO2

2KAuO2 + 3HCOH+K2CO3 = 2Au↓ + 3HCOOK + KHCO3 + H2O

Другие примеры – получение коллоидного раствора берлинской лазури и образование золя гидроксида железа:

4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6]3 = Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl

FeCl3 + 3H2O ↔ Fe(OH)3↓ + 3HCl

Размер получаемых частиц зависит от условий образования дисп-х систем, а именно — от соотношения скоростей одновременно протекающих процессов образования и роста зародышей новой фазы. Для получ. высокодисперсных частиц необходимо преобладание скорости образования зародышей новой фазы над скоростью их роста. Эти условия могут быть реализованы, если концентрированный р-р одного из компонентов добавляют к разбавленному р-ру другого компонента при сильном перемешивании. Т.о., влияя на скорость образования и роста зародышей новой фазы, можно целенаправленно изменять дисперсность получаемой системы. При малой растворимости соед-ний, получаемых в ходе р-ции, могут быть достигнуты большие пересыщения и низкие скорости роста частиц, что приводит к образованию высокодисперсных систем. Примером влияния соотношения скорости образования и роста зародышей новой фазы на дисперсность образующегося золя может служить получение монодисперсного золя серы (метод Ла Мера). Так, при медленном разложении (в присутствии к-ты) конц-ция растворенной серы постепенно увеличивается, достигая значения, при котором начинается образование новой фазы. Вследствие этого конц-ция серы в р-ре уменьшается и образование новых зародышей прекращается. При дальнейшем разложении тиосульфата вновь образующаяся сера идет на рост зародышей. Поскольку скорость роста зародышей велика и практически постоянна, критическая конц-ция, необходимая для возникновения новых зародышей, не достигается и образование новых зародышей уже не происходит. Т.о.,первоначально сформировавшиеся зародыши новой фазы равномерно увеличиваются в размерах, приводя к образованию практически монодисперсного золя.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 556 | Нарушение авторских прав