DE2351675B2 - Verfahren zum Herstellen einer kolloidalen Dispersion - Google Patents

Description

Kolloidale Dispersionen werden in vielen Gebieten der Technik und Pharmazie benötigt. Zum Herstellen von Kolloiden kennt man chemische Verfahren, die jedoch umständlich und langwierig sind, mechanisches Zerkleinern, Zerstäubung durch Ultraschall, und dergleichen. Metalle kann man auch durch einen unter Wasser brennenden Lichtbogen in den kolloidalen Zustand überführen.

Alle diese bekannten Verfahren sind relativ aufwendig und zeitraubend und viele eignen sich nicht zur Herstellung von Kolloiden höchster Reinheit bei gleichzeitiger freier Wahl des Dispersionsmittels, insbesondere wenn es sich bei der dispersen Phase um einen Nichtleiter handelt.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum "erstellen einer kolloidalen Dispersion eines Materials in einem flüssigen Dispersionsmittel anzugeben, das einfach und schnell durchgeführt werden kann und hinsichtlich der Wahl der dispersen sowie der zusammenhängenden Phase nur wenig Einschränkungen unterworfen ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Grenzfläche zwischen einem kompakten Körper aus dem Material und der Dispersionsflüssigkeit mit mindestens einem fokussierlen Laserstrahlungsimpuls beschossen wird.

Durch das vorliegende Verfahren ergeben sich folgende Vorteile:

I. gegenüber chemischen Verfahren:

a) keine Dialyse zur Abtrennung von Fremdionen erforderlich;

b) nur durch Absorption des Laserlichts eingeschränkte Wahl des Dispersionsmittels;

c) größte Reinheit des Kolloids, damit von Fällungsionen unabhängige Wahl der Schutzkolloide;

d) schnelle Erzeugung von Kolloiden, auch in abgeschlossenen Systemen möglich.

II. gegenüber Verfahren, die mit kathodischer Zerstäubung arbeiten:

a) keine Elektrolyte zur Erzeugung der entsprechenden Leitfähigkeit nötig.
III. gegenüber elektrischen Verfahren (Lichtbogen in Flüssigkeit):

a) keine Beschränkung auf leitende Materialien, insbesondere Metalle;

b) keine anodische Oxydation;

c) keine elektrolytische Zersetzung des Dispersionsmittels.

In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.

Ein kompakter Körper 10 aus dem Material, das in den kolloidalen Zustand übergeführt werden soll, wird, wie dargestellt, in eine Küvette 12 aus Glas oder Quarz oder einem anderen geeigneten, für die Laser-■"' strahlung durchlässigen Werkstoff eingebracht, die mit der als Dispersionsmittel vorgesehenen Flüssigkeit 14 gefüllt ist. Auf die Grenzfläche zwischen dem Körper 10 und der Flüssigkeit 14 wird die von einem Laser 16 emitierte Strahlung 18 mittels einer Linse 20 fo-

iii kussiert. Die Wellenlänge der Laserstrahlung ist so gewählt, daß sie in der Flüssigkeit 14 nur relativ schwach und durch das Material des Körpers 10 relativ stark absorbiert wird.

Durch Beschießen der Grenzfläche mit einem oder

r> mehreren Laserimpulsen ausreichender Intensität entsteht in der Flüssigkeit 14 eine kolloidale Dispersion des Materials des Körpers 10.

Beispiel 1

Mit einem anorganischen Nd-Flüssigkeitslaser wurden 100 Strahlungsimpulse (λ = 1,05 μπι, Leistung pro Impuls 4 J, Impulsdauer 300 μβ, Impulsfrequenz 10 Hz) auf die Oberfläche eines in Wasser ein- ₂r, getauchten Silberbleches geschossen. Es trat eine ausgeprägte Gelbfärbung des Wassers ein.

Beispiel 2

Es wu^de wie beim Beispiel 1 verfahren, nur wurde "^! statt des Silberbleches ein Goldblech verwendet. Dabei trat eine intensive Rotfärbung des Wassers ein.

Beispiel 3

Es wurde wie beim Beispiel I verfahren, nur wurde anstelle des Silberbleches ein Kupferblech verwendet. Hier trat eine intensive Blaufärbung des Wassers ein.

Beispiel 4

Auf ein in Wasser untergetauchtes Goldblech wurden mit einem aktiv Güte geschalteten Nd-Flüssigkeitslaser drei Strahlungsimpulse (λ = 1,05 μίτι, Leistung pro Impuls = 4 J, Impulsdauer 15 ms) geschossen. Die Wassermenge betrug 2 cm³ und war nach den drei Strahlungsimpulsen stark rot gefärbt. Die auf diese Weise erhaltene Dispersion hat ein Transmissionsmaximum bei 530 nm. Bei Zugabe von NaCI

^r>o färbte sich die kolloidale Dispersion violett und das Transmissionsmaximum verschob sich auf 545 nm. Bei den oben angegebenen Beispielen wurde jeweils mit einer Apparatur gearbeitet, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist; die Linse 20 hatte eine

Vi Brennweite von 50 mm. Die Küvette 12 bestand aus Glas.

Für das vorliegende Verfahren gibt es viele Anwendungsgebiete, z. B.: Dispersionskolloide wie kolloidales Gold, Silber, Silberchlorid, Arsensulfid, Platin

Wi usw., ferner Emulsionen, Suspensionen von Graphit, Phenoplasten usw., für Anwendungen in der Photographie, Pharmazie, Kunststoff-Technik und Katalysator-Technik.

Es kann Goldsol für therapeutische und diagnosti-

h^r) sehe Anwendungen (Reaktion mit Rückenmarksflüssigkeit) hergestellt werden. Ferner iassen sich z. B. auch Silbersole herstellen, die als Silberionenquelle dienen und toxisch auf Einzeller u. dgl. wirken. Kup-

fersole werden als Kondensationsmittel sowie Kontaktkatalysatoren in der organischen Chemie gebraucht. Das durch die Laserstrahlungsimpulse dispergierte Material kann auch eine Flüssigkeit sein, in diesem Falle bestrahlt man dann die Grenzfläche zwischen dem flüssigen Dispersionsmittel und dem ebenfalls flüssigen Körper aus dem zu dispergierenden Material und man erhält eine Emulsion. Hinsichtlich der Absorption der Laserstrahlung gelten die gleichen Bedingungen wie für ein festes Dispersum.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen einer kolloidalen Dispersion eines Materials in einem flüssigen Dispersionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grenzfläche zwischen einem kompakten Körper (10) aus dem Material und der Dispersionsflüssigkeit (14) mit mindestens einem fokussierten Laserstrahlungsimpuls beschossen wird.