PL219227B1 - Sposób wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra - Google Patents
Sposób wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebraInfo
- Publication number
- PL219227B1 PL219227B1 PL394449A PL39444911A PL219227B1 PL 219227 B1 PL219227 B1 PL 219227B1 PL 394449 A PL394449 A PL 394449A PL 39444911 A PL39444911 A PL 39444911A PL 219227 B1 PL219227 B1 PL 219227B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- concentration
- silver iodide
- equation
- cycles
- size
- Prior art date
Links
- 229910021612 Silver iodide Inorganic materials 0.000 title claims description 86
- 229940045105 silver iodide Drugs 0.000 title claims description 78
- JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 2-azaniumyl-2-(4-fluorophenyl)acetate Chemical compound OC(=O)C(N)C1=CC=C(F)C=C1 JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 67
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 66
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 55
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 46
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 36
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 21
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 19
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 19
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 19
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 19
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 18
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 18
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 13
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 6
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 claims description 5
- 229940064004 antiseptic throat preparations Drugs 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- -1 silver halides Chemical class 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- FBELJLCOAHMRJK-UHFFFAOYSA-L disodium;2,2-bis(2-ethylhexyl)-3-sulfobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCC(CC)CC(C([O-])=O)(C(C([O-])=O)S(O)(=O)=O)CC(CC)CCCC FBELJLCOAHMRJK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L silver sulfate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]S([O-])(=O)=O YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000367 silver sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra, o kontrolowanej wielkości cząstek od 25 do 175 nanometrów i zawężonej dyspersji wielkości i pokroju.
Ultradrobnokrystaliczne suspensje kryształów jodku srebra znajdują powszechne zastosowanie w zasiewaniu chmur jako czynnik powodujący nukleację cząsteczek wody, która kondensuje do cieczy, a w określonych warunkach krzepnie w formie rozdrobnionego lodu. Monodyspersyjne, ultradrobnokrystaliczne zawiesiny jodku srebra wykorzystywane są również jako sensory promieniowania elektromagnetycznego w holografii, fotografii, radiologii oraz w innych technikach obrazowania, jak również wykorzystywane są jako surowiec do wytwarzania nanostrukturalnego srebra oraz w materiałach fotochromowych jako limitery optyczne.
Z chińskiego opisu patentowego nr CN1280200 znany jest sposób otrzymywania proszku zawierającego ziarna jodku srebra, o nanometrowej wielkości, który polega na powolnym wkraplaniu wodnego roztworu siarczanu srebra zawierającego również azotan srebra, o stężeniu 0,1-0,4 M oraz czynnik kompleksujący, o stężeniu 0,034-0,2 M do wodnego roztworu jodku potasu, o stężeniu 0,1-0,4 M, zawierającego czynnik kompleksujący, o stężeniu 0,034-0,2 M oraz dyspergator, o stężeniu 0,01-0,04 M, w normalnej temperaturze i pod normalnym ciśnieniem, intensywnie mieszając roztwór dyspersyjny. Produkt otrzymywany jest w formie osadu, który następnie filtruje się, płucze oraz suszy w temperaturze 80-100°C przez okres 1-2,5 godziny. Otrzymane tą metodą proszki zawierały kryształy jodku srebra o wielkości do 100 nm.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 6787295 znany jest sposób otrzymywania drobnokrystalicznych zawiesin halogenków srebra, polegający na rozdrabnianiu kryształów halogenków srebra otrzymywanych tradycyjnymi metodami, przy zastosowaniu specjalnego młyna koloidalnego oraz z wykorzystaniem pewnych związków organicznych. Otrzymywane tym sposobem suspensje zawierają kryształy halogenków srebra, o średniej wielkości wynoszącej od 150 do 1070 nm i współczynniku kształtu AR (z ang. aspectratio) od 1 do 25.
Z publikacji S. Tamura, K. Takeuchi, G. Mao, R. Csencsist, L. Fan, T. Otomo, M.L. Saboungi, Journal of Electroanalytical Chemistry, Vol. 559 (2003), str. 103-109, znany jest sposób syntezy nanocząstek jodku srebra z użyciem metody odwróconej micelaryzacji. Kryształy jodku srebra wytwarzane są poprzez zmieszanie dwóch mikroemulsji zawierających azotan srebra i jodek potasu. Mikroemulsje sporządzane są z n-heptanu lub toluenu, soli bis(2-etyloheksylo)sulfobursztynianu sodu (AOT) oraz wodnych roztworów azotanu srebra i jodku potasu, o stężeniu 0,064 M. Metodą tą otrzymuje się kryształy jodku srebra o dużej dyspersji wielkości w zakresie od 4 do 240 nm. W publikacji nie podano wydajności procesu, jak również ilości otrzymywanych nanokryształów jodku srebra w poszczególnych cyklach strącania.
Z innej publikacji A.R. Abbasi, A. Morsali, Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 17 (2010), str. 704-710, znany jest sposób syntezy nanocząstek jodku srebra przy wykorzystaniu jedwabnego włókna, jako nośnika zarodkujących i wzrastających kryształów, przy zastosowaniu ultradźwięków. Metodą tą otrzymuje się kryształy jodku srebra o wielkości od 42 do 182 nm. Autorzy publikacji nie podają stężenia otrzymanych nanocząstek jodku srebra oraz wydajności procesu syntezy.
Problemem w znanych sposobach wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra o nanometrowych rozmiarach, jest otrzymywanie nie w formie zoli lecz w formie proszków lub osadów na specjalnych nośnikach w formie polidyspersyjnych populacji, o stosunkowo wysokim rozrzucie wielkości. Innym problemem jest uzyskiwanie stosunkowo nietrwałych, niejednorodnych oraz ulegających koalescencji i sedymentacji drobnokrystalicznych zawiesin jodku srebra o niskim, końcowym stężeniu jodku srebra w ośrodku dyspersyjnym, bez koloidu ochronnego, a także wytwarzanie kryształów jodku srebra w obecności chemicznie obojętnych, lecz niezbędnych substancji, których usunięcie nie jest technologicznie łatwym zadaniem wymagającym zastosowania dodatkowych, specjalnych metod rafinacji oraz procesów zagęszczania nanocząstek jodku srebra w ośrodku dyspersyjnym.
Istota sposobu wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra, o kontrolowanej wielkości cząstek zakresie od 25 do 175 nm, polega na tym, że do intensywnie mieszanego roztworu dys3 persyjnego, o objętości 100 cm3, umieszczonego w termostatowanym naczyniu stożkowym, podgrzanego do temperatury od 30 do 60°C, zawierającego inertną chemicznie żelatynę kostną o stężeniu od
25 do 100 g/dm3, naprzemiennie, w kolejnych cyklach dozuje się z szybkością 1 cm3/s, po 3 cm3, równomolowe roztwory wodne azotanu srebra i jodku potasu, o stężeniu od 0,100 do 2,500
PL 219 227 B1 3 mola/dm3, przy czym stosuje się od 5 do 15 pełnych cykli dozowania. Po zakończeniu procesu dozo3 wania do mieszaniny reakcyjnej dodaje się inertną chemicznie żelatynę, w ilości od 15 do 75 g/dm3, 3 zapewniającej jej końcowe stężenie od 40 do 100 g/dm3. Następnie reguluje się końcową wartość pH w zakresie od pH=5,0 do pH=7,0 oraz reguluje się końcową wartość pl w zakresie od pl=4,0 do pl=6,0. Zawiesinę chłodzi się do temperatury 4°C, a powstały żel rozdrabnia się mechanicznie i płucze się w oczyszczonej wodzie schłodzonej do temperatury około 4°C, do poziomu zasolenia około 3 ppm. Wypłukany żel topi się w temperaturze 50°C, a następnie dodaje się antyseptyki. Następnie zawiesinę po zabezpieczeniu jej przed utratą wody, schładza się do temperatury około 4°C i w tej temperaturze przechowuje się w ciemności do 30 dni, bez znaczącej utraty początkowych właściwości granulometrycznych.
Zastosowana inertna chemicznie żelatyna kostna charakteryzuje się bardzo wysokim stopniem hamowania wzrostu kryształów halogenków srebra, oznaczonym wielkością PR Physical Retardance, wynoszącym co najmniej 70, wyznaczoną według standardu PAGl METHOD.
Korzystnie, dla zawiesiny sporządzanej w pięciu cyklach dozowania, wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra kształtuje się w zakresie od 30 do 135 nm poprzez zmianę stężenia 5 molowego roztworów reagentów w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d65 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz ze stężeniem molowym reagentów CR według 5 równania: d6 = 14,4+49,5OR, przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 3 nm. Wydajność masowa procesu wynosi nie mniej niż 99,79%, a końcowe stężenie molowe jodku srebra w zawiesinie CAgI, uzyskane po zakończeniu piątego cyklu dozowania zmienia się w zależności od zastosowanego stężenia reagentów CR zgodnie z równaniem: CAgI = 0,250OR.
Korzystnie, dla zawiesiny sporządzanej w dziesięciu cyklach dozowania, wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra kształtuje się w zakresie od 35 do 165 nm poprzez zmianę stę10 żenia molowego roztworów reagentów w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d610 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz ze stężeniem molowym reagentów CR według równania: d6 = 14,7+59,5OR, przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 4 nm. Wydajność masowa procesu wynosi nie mniej niż 99,63%, a końcowe stężenie molowe jodku srebra w zawiesinie CAgI, uzyskane po zakończeniu dziesiątego cyklu dozowania zmienia się w zależności od zastosowanego stężenia reagentów CR zgodnie z równaniem: CAgI = 0,333Or.
Korzystnie, dla zawiesiny sporządzanej w piętnastu cyklach dozowania, wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra kształtuje się w zakresie od 40 do 175 nm poprzez zmianę stężenia molowego roztworów reagentów w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d615 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz ze stężeniem molowym reagentów CR według równania: d6 = 18,5+65,4OR, przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 5 nm. Wydajność masowa procesu wynosi nie mniej niż 99,43%, a końcowe stężenie molowe jodku srebra w zawiesinie CAgI, uzyskane po zakończeniu piętnastego cyklu dozowania zmienia się w zależności od zastosowanego stężenia reagentów CR zgodnie z równaniem: CAgI = 0,375OR.
Korzystnie, wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra d6, kształtuje się w zakresie od 35 do 55 nm poprzez zmianę liczby pełnych cykli dozowania CD roztworów reagentów o stęże3 0,5 niu 0,500 mol/dm3 w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d60,5 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz z logarytmem dziesiętnym liczby pełnych cykli dozowania reagentów Log(CD) według równania: d6 0,5 = 15,0+30,9^Log(CD), przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 3 nm, wydajność masowa procesu wynosi nie mniej niż
99,51%, a stężenie molowe jodku srebra CAgI0,5 w zawiesinie uzyskiwanych po zakończeniu kolejnych,
0,5 pełnych cykli dozowania zmienia się zgodnie z równaniem: CAgI , = 0,035+0,131 ^Log(CD) o korelacji liniowej wynoszącej r = 0,99828.
Korzystnie, wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra d6, kształtuje się w zakresie od 70 do 85 nm poprzez zmianę liczby pełnych cykli dozowania CD roztworów reagentów o stęże3 1,0 niu 1,000 mol/dm3 w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d61,0 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz z logarytmem dziesiętnym liczby pełnych cykli dozowania reagentów Log(CD) według równania: d6 1,0 = 43,9+34,9^Log(CD), przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 4 nm, wydajność masowa procesu syntezy wynosi nie mniej niż 99,39%, a stężenie molowe jodku srebra CAgI1,0 w zawiesinach uzyskiwanych po zakończeniu
1,0 kolejnych, pełnych cykli dozowania zmienia się zgodnie z równaniem: CAgI , = 0,072+0,259^Log(CD), o korelacji liniowej wynoszącej r = 0,99827.
PL 219 227 B1
Korzystnie, wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra d6, kształtuje się w zakresie od 90 do 125 nm poprzez zmianę liczby pełnych cykli dozowania CD roztworów reagentów o stę3 1,5 żeniu 1,500 mol/dm3w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d61,5 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz z logarytmem dziesiętnym liczby pełnych cykli dozowania reagentów Log(CD) według równania: d6 1,5 = 38,8+71,8^Log(CD), przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 5 nm, wydajność masowa procesu syntezy wynosi nie mniej
1,5 niż 99,11%, a stężenie molowe jodku srebra CAgI1,5 w zawiesinach uzyskiwanych po zakończeniu kolej1,5 nych, pełnych cykli dozowania zmienia się zgodnie z równaniem; CAgI , = 0,108+0,388Uog(CD), o korelacji liniowej wynoszącej r = 0,99829.
Korzystnie proces syntezy prowadzi się w temperaturze od 35 do 45°C.
Korzystnie w roztworze dyspersyjnym stosuje się inertną chemicznie żelatynę kostną w stężeniu od 40 do 70 g/dm3.
Korzystnie dla przypadku syntezy zolu w pięciu cyklach dozowania, do roztworu dyspersyjnego 3 dozuje się roztwory azotanu srebra i jodku potasu w stężeniu od 0,400 do 2,000 mol/dm3.
Korzystnie dla przypadku syntezy zolu w dziesięciu cyklach dozowania, do roztworu dyspersyj3 nego dozuje się roztwory azotanu srebra i jodku potasu w stężeniu od 0,400 do 1,500 mol/dm3.
Korzystnie dla przypadku syntezy zolu w piętnastu cyklach dozowania, do roztworu dyspersyj3 nego dozuje się roztwory azotanu srebra i jodku potasu w stężeniu od 0,400 do 1,000 mol/dm3.
Korzystnie końcową wartość pH otrzymanej zawiesiny reguluje się w zakresie wartości od pH=5,0 do pH=6,0.
Korzystnie końcową wartość pl otrzymanej zawiesiny reguluje się w zakresie wartości od pl=4,5 do pl=5,5.
Korzystnie pojedynczy pełny cykl dozowania polega na wprowadzeniu do roztworu dyspersyjnego, znajdującego się w naczyniu reakcyjnym, w pierwszej kolejności pojedynczej dozy roztworu azotanu srebra, a po jej zakończeniu, bezzwłoczne wprowadzenie pojedynczej dozy roztworu jodku potasu, a moment rozpoczęcia kolejnego, pełnego cyklu dozowania następuje tuż po zakończeniu cyklu poprzedniego. Schemat ten powtarza się zadaną liczbą pełnych cykli dozowania.
Zaletą sposobu uzyskiwania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra według wynalazku, jest możliwość stabilnego kształtowania średniej wielkości sześciennych kryształów jodku srebra, wyrażonej jako krawędź sześcianu d6, w zakresie od 25 do 100 nm, powstających w populacjach o zawężonej dyspersji wielkości i pokroju, poprzez zmianę stężenia dozowanych substratów CR, bowiem relacja pomiędzy średnią wielkością otrzymywanych kryształów jodku srebra, a stężeniem molowym reagentów wykazuje charakter liniowy, o dobrej korelacji wynoszącej odpowiednio: dla zawiesin sporządza5 nych w pięciu cyklach dozowania r = 0,99411 dla równania d6 = 14,4+49,5OR (Fig. 1), dla zawiesin sporządzanych w dziesięciu cyklach dozowania r = 0,99842 dla równania d6 =14,7+59,5OR (Fig. 1) oraz dla zawiesin sporządzanych w piętnastu cyklach dozowania r = 0,99113 dla równania d615 = 18,5+65,4OR (Fig. 1). Ponadto, możliwe jest stabilne kształtowanie średniej wielkości sześciennych kryształów jodku srebra d6, w zakresie od 30 do 60 nm poprzez zmianę liczby pełnych cykli dozowania 3
CD substratów o stężeniu CR = 0,500; 1,000 i 1,500 mol/dm , bowiem relacja pomiędzy średnią wielkością otrzymywanych nanokryształów jodku srebra, wyrażona długością boku sześcianu d6, a logarytmem dziesiętnym liczby cykli dozowania reagentów Log(CD) wykazuje charakter liniowy, o dobrym współczynniku dopasowania, wynoszącym r = 0,98760 dla równania d6 0,5 = 15,0+30,9^Log(CD) 3 (Fig. 2), wyznaczonego dla zoli otrzymywanych przy użyciu substratów o stężeniu 0,500 mol/dm3,
1,0 współczynniku r = 0,93760 dla równania d6 , = 43,9+34,9^Log(CD) (Fig. 2), wyznaczonego dla zoli 3 otrzymywanych przy użyciu substratów o stężeniu 1,000 mol/dm3 oraz współczynniku r = 0,98760 dla równania d6 = 38,8+71,8^Log(CD) (Fig. 2), wyznaczonego dla zoli otrzymywanych przy użyciu sub3 stratów o stężeniu 1,500 mol/dm3. Stężenie końcowe jodku srebra CAgI w zawiesinach zmienia się liniowo wraz z logarytmem dziesiętnym liczby pełnych cykli dozowania Log(CD) z dobrym współczynnikiem dopasowania, wynoszącym r = 0,99828 dla równania CAgI 0,5 = 0,035+0,13TLog(CD) (Fig. 3), wyznaczonego dla zoli otrzymywanych przy użyciu substratów o stężeniu CR =0,500 mol/dm3, współ1,0 czynniku r = 0,99827 dla równania CAgI , = 0,072+0,259^Log(CD) (Fig. 3), wyznaczonego dla zoli otrzymywanych przy użyciu substratów o stężeniu CR = 1,500 mol/dm3 oraz współczynniku r = 0,99829 dla równania CAgI1,5 = 0,108+0,388^Log(CD) (Fig. 3), wyznaczonego dla zoli otrzymywanych przy użyciu substratów o stężeniu CR = 1,500 mol/dm3.
PL 219 227 B1
Otrzymane ultradrobnokrystaliczne zole jodku srebra stabilizowane żelatyną, nie wykazują zauważalnych zmian właściwości granulometrycznych, a więc średniej wielkości kryształów i dyspersji ich wielkości oraz reologicznych, czyli lepkości i napięcia powierzchniowego przez okres 30 dni.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra, o nanometrowych rozmiarach sześciennych kryształów, sporządzanych w środowisku roztworu dyspersyjnego.
P r z y k ł a d I.
Sposób wytwarzania suspensji kryształów jodku srebra, sporządzanej w 5 cyklach dozowania, zawierającej sześcienne nanokryształy, o długości krawędzi równej 90 nm.
W pierwszym etapie sporządza się następujące roztwory: dyspersyjny, azotanu srebra i jodku potasu:
3
a) w celu otrzymania roztworu dyspersyjnego, w 100 cm3 wody redestylowanej o tempera3 turze 50°C rozpuszcza się 4,0 g (C=40,0 g/dm3) inertnej chemicznie żelatyny kostnej.
3
b) w celu otrzymania roztworu azotanu srebra, w 30 cm3 wody redestylowanej o tempera3 turze 50°C rozpuszcza się 12,740 g azotanu srebra (C=1,500 mol/dm3). Po rozpusz3 czeniu roztwór dopełnia się wodą do objętości 50 cm3.
3
c) w celu otrzymania roztworu jodku potasu, w 30 cm3 wody redestylowanej o temperatu3 rze 50°C rozpuszcza się 0,5 g (C=10,0 g/dm3) inertnej chemicznie żelatyny kostnej 3 i 12,450 g jodku potasu (C = 1,500 mol/dm3). Po rozpuszczeniu roztwór dopełnia się 3 wodą do objętości 50 cm3.
W celu otrzymania zawiesiny kryształów jodku srebra o wielkości cząstek równej 90 nm, do roztworu dyspersyjnego, podgrzanego do temperatury 35°C oraz umieszczonego w termostatowanym naczyniu reakcyjnym o kształcie odwróconego stożka, zaopatrzonego w wydajne mieszadło mecha3 niczne, przy oświetleniu ochronnym lub w zupełnej ciemności, wprowadza się naprzemiennie, po 10 cm3 3 roztworu azotanu srebra i 10 cm3 roztworu jodku potasu, aż do wyczerpania się roztworów sporządzo3 nych wg receptury przedstawionej w punktach b) i c), z szybkością 1 cm3/s, przy czym moment rozpoczęcia kolejnej dozy odpowiedniego roztworu reagenta następuje tuż po zakończeniu dozy poprzedzającej. Po zakończeniu procesu syntezy dodaje się do mieszaniny 5,5 g suchej żelatyny i miesza się przez okres kilku minut, do całkowitego jej rozpuszczenia się. Następnie zawiesinę schładza się do temperatury około 4°C, żel rozdrabnia się i poddaje płukaniu w zimnej, czystej wodzie o temperaturze około 4°C. Po wypłukaniu, żel topi się w temperaturze 50°C i reguluje się wartość pH=5,5 i pl=5,0 oraz dodaje się niewielką ilość antyseptyków. Zabezpieczony przed utratą wody żel przechowuje się w ciemności w temperaturze około 4°C. Średnia długość krawędzi sześciennych nanokryształów jodku srebra uzyskanych w końcowym etapie syntezy wynosi 90 nm. Stężenie końcowe jodku srebra w za33 wiesinie wynosi 0,375 mol/dm3, stężenie końcowe żelatyny wynosi 50 g/dm3, a wydajność masowa procesu wynosi 99,79%.
P r z y k ł a d II.
Sposób wytwarzania suspensji kryształów jodku srebra, sporządzanej w 10 cyklach dozowania, zawierającej sześcienne nanokryształy, o długości krawędzi równej 76 nm.
W pierwszym etapie sporządza się następujące roztwory; dyspersyjny, azotanu srebra i jodku potasu:
3
a) w celu otrzymania roztworu dyspersyjnego, w 100 cm3 wody redestylowanej o tempera3 turze 50°C rozpuszcza się 4,0 g (C=40,0 g/dm3) inertnej chemicznie żelatyny kostnej;
3
b) w celu otrzymania roztworu azotanu srebra, w 80 cm3 wody redestylowanej o tempera3 turze 50°C rozpuszcza się 16,987 g azotanu srebra (C=1,000 mol/dm3). Po rozpusz3 czeniu roztwór dopełnia się wodą do objętości 100 cm3;
3
c) w celu otrzymania roztworu jodku potasu, w 70 cm3 wody redestylowanej o temperatu3 rze 50°C rozpuszcza się 1,0 g (C=10,0 g/dm3) inertnej chemicznie żelatyny kostnej 3 i 16,600 g jodku potasu (C=1,000 mol/d m3). Po rozpuszczeniu roztwór dopełnia się wo3 dą do objętości 100 cm3.
W drugim etapie sporządza się zawiesinę kryształów jodku srebra, według schematu postępowania podanego w przykładzie I, z tą różnicą że po zakończeniu procesu syntezy dodaje się do mieszaniny 10,0 g suchej żelatyny kostnej i miesza się przez okres kilku minut, do całkowitego jej rozpuszczenia się. Następnie zawiesinę schładza się temperatury około 4°C, żel rozdrabnia się i poddaje płukaniu w zimnej, czystej wodzie o temperaturze około 4°C. Po wypłukaniu, żel topi się w temperaturze 50°C i reguluje się wartość pH=5,5 i pl=5,0 oraz dodaje się niewielką ilość antyseptyków. Zabez6
PL 219 227 B1 pieczony przed utratą wody żel przechowuje się w ciemności w temperaturze około 4°C. Średnia długość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra uzyskanych w końcowym etapie syntezy wynosi 3 nm. Stężenie końcowe jodku srebra w zawiesinie wynosi 0,333 mol/dm3, stężenie końcowe żelaty3 ny wynosi 50 g/dm3, a wydajność masowa procesu wynosi 99,63%.
P r z y k ł a d III.
Sposób wytwarzania suspensji kryształów jodku srebra, sporządzanej w 15 cyklach dozowania, zawierającej sześcienne nanokryształy, o długości krawędzi równej 40 nm.
W pierwszym etapie sporządza się następujące roztwory: dyspersyjny, azotanu srebra i jodku potasu:
3
a) w celu otrzymania roztworu dyspersyjnego, w 100 cm3 wody redestylowanej o tempera3 turze 50°C rozpuszcza się 4,0 g (C=40,0 g/dm3) inertnej chemicznie żelatyny kostnej;
3
b) w celu otrzymania roztworu azotanu srebra, w 110 cm3 wody redestylowanej o tempe3 raturze 50°C rozpuszcza się 10,192 g azotanu srebra (C=0,400 mol/dm3). Po rozpusz3 czeniu roztwór dopełnia się wodą do objętości 150 cm3;
3
c) w celu otrzymania roztworu jodku potasu, w 110 cm3 wody redestylowanej o temperatu3 rze 50°C rozpuszcza się 2,0 g (C=10,0 g/dm3) inertnej chemicznie żelatyny kostnej 3 i 9,960 g jodku potasu (C=0,400 mol/dm3). Po rozpuszczeniu roztwór dopełnia się wodą 3 do objętości 150 cm3.
W drugim etapie sporządza się zawiesinę kryształów jodku srebra, według schematu postępowania podanego w przykładzie I, z tą różnicą, że po zakończeniu procesu syntezy dodaje się do mieszaniny 14,0 g suchej żelatyny kostnej i miesza się przez okres kilku minut, do całkowitego jej rozpuszczenia się. Następnie zawiesinę schładza się do temperatury około 4°C, żel rozdrabnia się i poddaje płukaniu w zimnej, czystej wodzie o temperaturze około 4°C. Po wypłukaniu, żel topi się w temperaturze 50°C i reguluje się wartość pH=5,5 i pl=5,0 oraz dodaje się niewielką ilość antyseptyków. Zabezpieczony przed utratą wody żel przechowuje się w ciemności w temperaturze około 4°C.
Średnia długość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra uzyskanych w końcowym etapie syn3 tezy wynosi 40 nm. Stężenie końcowe jodku srebra w zawiesinie wynosi 0,150 mol/dm3, stężenie koń3 cowe żelatyny wynosi 50 g/dm3, a wydajność masowa procesu wynosi 99,43%.
Claims (15)
1. Sposób wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra, o kontrolowanej wielkości cząstek w zakresie od 25 do 175 nm, znamienny tym, że do intensywnie mieszanego roztworu dys3 persyjnego, o objętości 100 cm3, umieszczonego w termostatowanym naczyniu stożkowym, podgrzanego do temperatury od 30 do 60°C, zawierającego inertną chemicznie żelatynę kostną, o stężeniu od
3 3 3 25 do 100 g/dm3, naprzemiennie, w kolejnych cyklach dozuje się z szybkością 1 cm3/s, po 10 cm3, 3 równomolowe roztwory wodne azotanu srebra i jodku potasu, o stężeniu od 0,100 do 2,500 mola/dm3 przy czym stosuje się od 5 do 15 pełnych cykli dozowania, następnie po zakończeniu procesu dozo3 wania do mieszaniny reakcyjnej dodaje się inertną chemicznie żelatynę, w ilości od 15 do 75 g/dm3, 3 zapewniającej jej końcowe stężenie od 40 do 100 g/dm3 reguluje się końcową wartość pH w zakresie od pH=5,0 do pH=7,0 oraz reguluje się końcową wartość pl w zakresie od pl=4,0 do pl=6,0, zawiesinę chłodzi się do temperatury 4°C, a powstały żel rozdrabnia się mechanicznie i płucze się w oczyszczonej wodzie schłodzonej do temperatury około 4°C, do poziomu zasolenia około 3 ppm, po czym wypłukany żel topi się w temperaturze 50°C, dodaje się antyseptyki, a następnie zawiesinę schładza się do temperatury 4°C i w tej temperaturze przechowuje się w ciemności do 30 dni, bez znaczącej utraty początkowych właściwości granulometrycznych.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dla zawiesiny sporządzanej w pięciu cyklach dozowania, wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra kształtuje się w zakresie od 30 do 135 nm poprzez zmianę stężenia molowego roztworów reagentów w ten sposób, że długość kra5 wędzi sześcianu d65 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz ze stęże5 niem molowym reagentów CR według równania: d6 = 14,4+49,5OR, przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 3 nm, wydajność masowa procesu wynosi nie mniej niż 99,79%, a końcowe stężenie molowe jodku srebra w zawiesinie CAgI zmienia się w zależności od zastosowanego stężenia reagentów CR zgodnie z równaniem; CAgI = 0,250OR.
PL 219 227 B1
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dla zawiesiny sporządzanej w dziesięciu cyklach dozowania, wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra kształtuje się w zakresie od
35 do 165 nm poprzez zmianę stężenia molowego roztworów reagentów w ten sposób, że długość 10 krawędzi sześcianu d610 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz ze 10 stężeniem molowym reagentów CR według równania: d6 = 14,7+59,5OR, przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 4 nm, wydajność masowa procesu wynosi nie mniej niż 99,63%, a końcowe stężenie molowe jodku srebra w zawiesinie CAgI zmienia się w zależności od zastosowanego stężenia reagentów CR zgodnie z równaniem; CAgI = 0,333OR.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dla zawiesiny sporządzanej w piętnastu cyklach dozowania, wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra kształtuje się w zakresie od 40 do 175 nm poprzez zmianę stężenia molowego roztworów reagentów w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d615 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz ze stężeniem molowym reagentów CR według równania: d6 = 18,5+65,4OR, przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 5 nm, wydajność masowa procesu wynosi nie mniej niż 99,43%, a końcowe stężenie molowe jodku srebra w zawiesinie CAgI zmienia się w zależności od zastosowanego stężenia reagentów CR zgodnie z równaniem: CAgI = 0,375OR.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra, kształtuje się w zakresie od 35 do 55 nm poprzez zmianę liczby pełnych cykli dozowania
3 0,5
CD roztworów reagentów o stężeniu 0,500 mol/dm w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d6 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz z logarytmem dziesiętnym liczby pełnych cykli dozowania reagentów Log(CD) według równania: d6 0,5 = 15,0+30,9Log(CD), przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 3 nm, wydajność masowa procesu syntezy wynosi nie mniej niż 99,51%, a stężenie molowe jodku srebra CAgI w zawiesinach uzyskiwanych po zakończeniu kolejnych, pełnych cykli dozowania zmienia się zgodnie z równaniem: CAgi = 0,036+0,129Log(CD).
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wielkość krawędzi sześciennych kryształów jodku srebra, kształtuje się w zakresie od 70 do 85 nm poprzez zmianę liczby pełnych cykli dozowania
3 1,0
CD roztworów reagentów o stężeniu 1,000 mol/dm w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d6 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz z logarytmem dziesiętnym liczby pełnych cykli dozowania reagentów Log(CD) według równania: d6 1,0 = 43,9+34,9Log(CD), przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 4 nm, wydajność masowa procesu syntezy wynosi nie mniej niż 99,39%, a stężenie molowe jodku srebra CAgI w zawiesinach uzyskiwanych po zakończeniu kolejnych, pełnych cykli dozowania zmienia się zgodnie z równaniem: CAgI = 0,072+0,259Log(CD).
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wielkość krawędzi sześciennych cząstek jodku srebra, kształtuje się w zakresie od 90 do 125 nm poprzez zmianę liczby pełnych cykli dozowania
3 1,5
CD roztworów reagentów o stężeniu 1,500 mol/dm w ten sposób, że długość krawędzi sześcianu d6 kryształu jodku srebra, wyznaczona w nanometrach, zmienia się wraz z logarytmem dziesiętnym liczby pełnych cykli dozowania reagentów Log(CD) według równania: d6 1,5 = 38,8+71,8Log(CD), przy czym odchylenie standardowe od przewidywanej wielkości krawędzi wynosi 5 nm, wydajność masowa procesu syntezy wynosi nie mniej niż 99,11%, a stężenie molowe jodku srebra CAgI w zawiesinach uzyskiwanych po zakończeniu kolejnych, pełnych cykli dozowania zmienia się zgodnie z równaniem: CAgI = 0,108+0,388Log(CD).
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w roztworze dyspersyjnym stosuje się inertną 3 chemicznie żelatynę kostną w stężeniu od 40 do 70 g/dm3.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces syntezy prowadzi się w temperaturze od 35 do 45°C.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dla przypadku syntezy zolu w pięciu cyklach dozowania, do roztworu dyspersyjnego dozuje się roztwory wodne azotanu srebra i jodku potasu w stężeniu od 0,400 do 2,000 mol/dm3.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dla przypadku syntezy zolu w dziesięciu cyklach dozowania, do roztworu dyspersyjnego dozuje się roztwory wodne azotanu srebra i jodku pota3 su w stężeniu od 0,400 do 1,500 mol/dm3.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dla przypadku syntezy zolu w piętnastu cyklach dozowania, do roztworu dyspersyjnego dozuje się roztwory wodne azotanu srebra i jodku pota3 su w stężeniu od 0,400 do 1,000 mol/dm3.
PL 219 227 B1
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że końcową wartość pH otrzymanej zawiesiny reguluje się w zakresie wartości od pH=5,0 do pH=6,0.
14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że końcową wartość pl otrzymanej zawiesiny reguluje się w zakresie wartości od pl=4,5 do pl=5,5.
15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pojedynczy pełny cykl dozowania polega na wprowadzeniu do roztworu dyspersyjnego, znajdującego się w naczyniu reakcyjnym, w pierwszej kolejności pojedynczej dozy roztworu azotanu srebra, a po jej zakończeniu, bezzwłoczne wprowadzenie pojedynczej dozy roztworu jodku potasu, a moment rozpoczęcia kolejnego, pełnego cyklu dozowania następuje tuż po zakończeniu cyklu poprzedniego, przy czym schemat ten powtarza się zadaną liczbą pełnych cykli dozowania.
PL 219 227 B1
Rysunki
38,84-71,8 Logicy
Fig· 1 r=0,98760 d/=43,9+34,9 Log(C)
100r-0,93760
A 'W d6°'5 =15,0+30,9 Log(C_) r=0,98760
Liczba pełnych cykli dozowania, C
Fig. 2
175 d, -18,5+65,4 C
150 r=O,99113
125
100 d? =14,7+59,9 C
1=0,99842 d - =14,4+49,5 C r=0,99411
Stężenie reagenrów, C [mol/dm ]
PL 219 227 B1
Stężenie jodku srebra, C [mol/dm ]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394449A PL219227B1 (pl) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Sposób wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394449A PL219227B1 (pl) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Sposób wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL219227B1 true PL219227B1 (pl) | 2015-03-31 |
Family
ID=52736694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL394449A PL219227B1 (pl) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Sposób wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL219227B1 (pl) |
-
2011
- 2011-04-05 PL PL394449A patent/PL219227B1/pl not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Morphological control of calcium oxalate dihydrate by a double-hydrophilic block copolymer | |
| Beck et al. | Spherulitic growth of calcium carbonate | |
| CN103073042A (zh) | 一种亚微米级硫酸钡的制备方法 | |
| CN104308175B (zh) | 一种类球形金颗粒及其逐级快速合成方法 | |
| Zhang et al. | Hydrothermal synthesis of hydroxyapatite assisted by gemini cationic surfactant | |
| WO2008016606A2 (en) | High refractive index crystalline colloidal arrays materials and a process for making the same | |
| Chen et al. | Large-scale synthesis of size-controllable Ag nanoparticles by reducing silver halide colloids with different sizes | |
| JP2010517903A5 (pl) | ||
| Luo et al. | Monodisperse, high refractive index, highly charged ZnS colloids self assemble into crystalline colloidal arrays | |
| PL219227B1 (pl) | Sposób wytwarzania ultradrobnokrystalicznych zoli jodku srebra | |
| CN108586265A (zh) | 戊二胺癸二酸盐及其晶体 | |
| Knoll et al. | Nanodot-to-rod transition and particle attachment in self-organized polycrystalline aggregates | |
| JPH0781935A (ja) | ＺｎＳ粒子の製造方法 | |
| JP3330984B2 (ja) | 単分散球状シリカの製造方法 | |
| JPS6054915A (ja) | 球状塩基性炭酸マグネシウム及びその製造方法 | |
| CN105834453B (zh) | 一种花状钴颗粒的制备方法 | |
| CN107099012A (zh) | 一种三嗪型含硫树脂及其制备方法和应用 | |
| JPS6163526A (ja) | 球状塩基性炭酸マグネシウムの製造方法 | |
| Nemtsov et al. | Formation of hierarchical structures of l-glutamic acid with an l-arginine additive | |
| JPH04228420A (ja) | 塩基性炭酸マグネシウム及びその製造方法 | |
| JP5863526B2 (ja) | シリカの製造方法 | |
| CN116904192A (zh) | 全无机钙钛矿量子点的制备方法和应用 | |
| PL216146B1 (pl) | Sposób wytwarzania monodyspersyjnych suspensji nanokryształów bromku srebra | |
| Shin et al. | One-step fabrication of poly (ethylenimine)-stabilized silver nanoparticles from insoluble silver chloride salt | |
| EP2674517B1 (en) | Method for producing calcite single crystal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20140405 |