RU2238140C2 - Method of preparation of colloidal solutions of metals - Google Patents
Method of preparation of colloidal solutions of metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238140C2 RU2238140C2 RU2001119608/04A RU2001119608A RU2238140C2 RU 2238140 C2 RU2238140 C2 RU 2238140C2 RU 2001119608/04 A RU2001119608/04 A RU 2001119608/04A RU 2001119608 A RU2001119608 A RU 2001119608A RU 2238140 C2 RU2238140 C2 RU 2238140C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- colloidal
- solution
- organic compound
- metal
- concentration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Colloid Chemistry (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к коллоидной химии, в частности к способам получения коллоидных растворов, содержащих коллоидные частицы, включающие металл. Изобретение может быть использовано для изготовления катализаторов, косметических средств, лекарственных препаратов, пищевых и биологически активных добавок, медицинских изделий и материалов медицинского назначения.The invention relates to colloidal chemistry, in particular to methods for producing colloidal solutions containing colloidal particles, including metal. The invention can be used for the manufacture of catalysts, cosmetics, drugs, food and dietary supplements, medical devices and medical supplies.
Известны способы получения коллоидных растворов металлов обработкой растворов химических соединений, содержащих металл, различными восстановителями, например бороводородом (ЕПВ, заявка №369546, кл. B 01 J 13/00, 1990 г.). Полученные таким способом коллоидные растворы содержат катионы и анионы продуктов реакции восстановления, для освобождения от которых требуется дополнительная операция, в частности, диализа.Known methods for producing colloidal metal solutions by processing solutions of chemical compounds containing a metal, various reducing agents, such as hydrogen boron (EPO, application No. 369546, CL B 01 J 13/00, 1990). The colloidal solutions obtained in this way contain cations and anions of the products of the reduction reaction, the release of which requires an additional operation, in particular, dialysis.
Известны способы получения серебросодержащих бактерицидных композиций - протеинатов серебра: протаргола и колларгола (М.Д. Машковский, Лекарственные препараты, 1973 г., Медицина, стр.103, 401). Главным недостатком известных способов синтеза белковых коллоидных препаратов серебра является использование гидролизатов белков, крайне неоднородных по составу, что приводит к получению препаратов с непостоянной и невоспроизводимой структурой. Помимо этого технологические процессы получения коллоидных препаратов серебра весьма длительны. Общие затраты времени на получение протаргола составляют около 200 часов, а при изготовлении колларгола достигают 2-х недель.Known methods for producing silver-containing bactericidal compositions - silver proteinates: protargol and collargol (M.D. Mashkovsky, Medicines, 1973, Medicine, pp. 103, 401). The main disadvantage of the known methods for the synthesis of protein colloidal silver preparations is the use of protein hydrolysates, which are extremely heterogeneous in composition, which leads to the preparation of preparations with an unstable and irreproducible structure. In addition, the technological processes for producing colloidal silver preparations are very long. The total time required to obtain protargol is about 200 hours, and in the manufacture of collargol reach 2 weeks.
Известен также способ получения водорастворимой бактерицидной композиции, содержащей высокодисперсное металлическое серебро, стабилизированное высокомолекулярным соединением (Патент РФ №2088234, кл. А 61 К 31/79, 1997 г.). Продолжительность процесса по сравнению со способами синтеза белковых коллоидных препаратов серебра существенно сокращается, однако полученная таким способом композиция имеет относительно малую длительность хранения в водных растворах, не превышающую 8 недель. К тому же известный способ имеет сферу применения, ограниченную получением коллоидных препаратов серебра.There is also known a method for producing a water-soluble bactericidal composition containing highly dispersed metallic silver stabilized with a high molecular weight compound (RF Patent No. 2088234, class A 61 K 31/79, 1997). The duration of the process compared with methods for the synthesis of protein colloidal silver preparations is significantly reduced, however, the composition obtained in this way has a relatively short duration of storage in aqueous solutions, not exceeding 8 weeks. In addition, the known method has a scope limited to the production of colloidal silver preparations.
Известен способ получения коллоидных растворов металлов, таких как золото, серебро, медь, платина, размер частиц которых не превышает 27 нм (Патент РФ №2088328, кл. B 01 J 13/00, 1997 г.). Целью известного способа является получение коллоидного раствора металла, который может храниться без агрегатирования частиц длительное время (месяцы). Известный способ предусматривает использование готового органозоля - помещенной в воду композиции: металл-нафталин, перегонку системы вода-композиция и отгонку нафталина с водяным паром с последующей экстракцией агрегатов коллоидного металла органическими растворителями, а также дальнейшую обработку агрегатов металла в воде ультразвуком до образования коллоидного раствора.A known method of producing colloidal solutions of metals, such as gold, silver, copper, platinum, the particle size of which does not exceed 27 nm (RF Patent No. 2088328, CL B 01 J 13/00, 1997). The aim of the known method is to obtain a colloidal metal solution, which can be stored without aggregation of particles for a long time (months). The known method involves the use of a ready-made organosol - a composition placed in water: a metal-naphthalene, distillation of the water-composition system and distillation of naphthalene with steam, followed by extraction of the colloidal metal aggregates with organic solvents, as well as further processing of the metal aggregates in water with ultrasound until a colloidal solution is formed.
Реализация указанного способа требует сложного подготовительного процесса, заключающегося в предварительном создании органозоля, что в конечном счете увеличивает время получения коллоидных растворов с заданными свойствами.The implementation of this method requires a complex preparatory process, which consists in the preliminary creation of an organosol, which ultimately increases the time to obtain colloidal solutions with desired properties.
Известен, являющийся наиболее близким к изобретению, способ получения коллоидных частиц металлов электрическим методом в органической среде (Э.М. Натансон, Коллоидные металлы, Киев: издательство Академии наук УССР, 1959 г., стр.19-24; 91-98). Продукты, полученные известным методом, являются органозолями, причем способ их получения осуществляется в две стадии и основан на электролизе и последующем растворении металла. Катодный осадок металла получают электрохимическим восстановлением водных растворов сульфата или хлорида металла на катоде при концентрации соли металла 20-20,2 г/л. Для растворения образующейся при электролизе гидроокиси металла в водный раствор солей металла добавляют соли аммония и/или муравьиной кислоты. Электролиз производится в ванной, имеющей два слоя - водный и масляный, граница раздела между которыми поддерживается на постоянном уровне. Катод с выделившимся на нем осадком периодически переносится из водного слоя раствора в масляный органический слой, где рыхлый, порошкообразный осадок металла смывается с электрода и диспергируется.Known, which is closest to the invention, is a method for producing colloidal metal particles by the electric method in an organic medium (E.M. Natanson, Colloidal metals, Kiev: Publishing House of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, 1959, pp. 19-24; 91-98). The products obtained by the known method are organosols, and the method for their preparation is carried out in two stages and is based on electrolysis and subsequent dissolution of the metal. A cathode metal deposit is obtained by electrochemical reduction of aqueous solutions of a metal sulfate or chloride at the cathode at a metal salt concentration of 20-20.2 g / l. To dissolve the metal hydroxide formed during the electrolysis, ammonium salts and / or formic acid are added to the aqueous solution of metal salts. Electrolysis is carried out in a bathtub, which has two layers - water and oil, the interface between which is maintained at a constant level. The cathode with precipitate formed on it is periodically transferred from the aqueous layer of the solution to the oily organic layer, where a loose, powdery metal precipitate is washed off from the electrode and dispersed.
Задачей изобретения является получение коллоидных растворов различных металлов с воспроизводимыми физико-химическими характеристиками, которые можно хранить без агрегатирования при комнатной температуре не менее трех лет. Задачей изобретения также является расширение технологических возможностей способа получения коллидных растворов металлов.The objective of the invention is to obtain colloidal solutions of various metals with reproducible physico-chemical characteristics that can be stored without aggregation at room temperature for at least three years. The objective of the invention is also to expand the technological capabilities of the method for producing collide solutions of metals.
Поставленная задача достигается тем, что согласно изобретению коллоидные растворы металлов, выбранных из числа металлов второй группы и (или) четвертого периода периодической системы элементов Менделеева, получают путем электрохимического взаимодействия в присутствии органического соединения, содержащего гетероатом - кислород или азот, при этом электрохимическое взаимодействие осуществляют при изменении скорости процесса растворения металла в условиях циклического изменения полярности электродов каждые 10 секунд при необходимости при постоянном снижении напряженности с 1,8 до 0,2 В, при использовании водного раствора органического соединения с концентрацией 0,1-100 ммоль в литре полученный конечный продукт - коллоидный раствор металла имеет концентрацию 0,01-4 ммоль в литре и размер частиц от 0,1 до 90 мкм.The problem is achieved in that according to the invention, colloidal solutions of metals selected from among metals of the second group and (or) the fourth period of the periodic system of Mendeleev’s elements are obtained by electrochemical interaction in the presence of an organic compound containing a heteroatom - oxygen or nitrogen, while the electrochemical interaction is carried out when changing the speed of the metal dissolution process under cyclic changes in the polarity of the electrodes every 10 seconds, if necessary with a constant decrease in tension from 1.8 to 0.2 V, when using an aqueous solution of an organic compound with a concentration of 0.1-100 mmol in a liter, the resulting final product, a colloidal metal solution, has a concentration of 0.01-4 mmol in a liter and particle size from 0.1 to 90 microns.
Указанный металл может быть выбран из группы, состоящей из Ag, Au, Co, Fe, Ni.The specified metal may be selected from the group consisting of Ag, Au, Co, Fe, Ni.
Заявляемый способ получения коллоидных металлов заключается в проведении электрохимического диспергирования металла в водном растворе органического соединения из ряда, включающего: полимеры растительного происхождения и продукты их переработки, сахариды, моно- ди- и триалкиламины, одно- и двухосновные карбоновые кислоты, сульфокислоты, алкилкетоны.The inventive method for producing colloidal metals consists in conducting electrochemical dispersion of a metal in an aqueous solution of an organic compound from a series including: polymers of plant origin and products of their processing, saccharides, mono- and trialkylamines, mono- and dibasic carboxylic acids, sulfonic acids, alkyl ketones.
В качестве органического соединения используют углеводородный полимер, выбранный из ряда: крахмал, пектин, агар-агар, целлюлоза, хитозан или его производные, либо первичные, вторичные или третичные амины, либо сахариды различного строения, либо одно- или многоосновные карбоновые кислоты и (или) их ангидриды, либо сульфобензойную кислоту.The organic compound used is a hydrocarbon polymer selected from the series: starch, pectin, agar-agar, cellulose, chitosan or its derivatives, or primary, secondary or tertiary amines, or saccharides of various structures, or mono- or polybasic carboxylic acids and (or ) their anhydrides, or sulfobenzoic acid.
Способ осуществляется следующим образом. Готовят водный раствор органического соединения с концентрацией от 0,1 до 100 ммоль в литре и помещают его в электролизную установку. В водный раствор погружают два однородных электрода, выполненных из металла, который относится к металлам второй группы и (или) четвертого периода периодической системы элементов Менделеева. На электроды подают электрический ток, циклически изменяя полярность электродов каждые 10 секунд в течение всего процесса, при необходимости при постоянном снижении напряженности с 1,8 до 0,2 В. Процесс проводят при постоянной силе тока, поддерживая ее изменением потенциала на электродах, либо при постоянном напряжении на электродах и переменной силе тока, либо меняя напряжение и силу тока, в зависимости от того, какую концентрацию коллоидного раствора металла и с каким размером коллоидных частиц необходимо получить. При этом изменение напряжения и силы тока может носить как плавный, так и циклический характер.The method is as follows. An aqueous solution of an organic compound is prepared with a concentration of 0.1 to 100 mmol per liter and placed in an electrolysis unit. Two homogeneous electrodes immersed in an aqueous solution made of metal, which refers to the metals of the second group and (or) the fourth period of the periodic system of periodic elements. An electric current is supplied to the electrodes, cyclically changing the polarity of the electrodes every 10 seconds during the whole process, if necessary with a constant decrease in tension from 1.8 to 0.2 V. The process is carried out at a constant current strength, supporting it by changing the potential on the electrodes, or when constant voltage on the electrodes and variable current strength, or by changing the voltage and current strength, depending on what concentration of a colloidal metal solution and what size of colloidal particles it is necessary to obtain. In this case, the change in voltage and current strength can be both smooth and cyclic.
Процесс проводят как при постоянной температуре, так и при плавном или циклическом ее изменении. Длительность проведения процесса зависит от природы металла и органического соединения и определяется требуемыми свойствами конечного продукта.The process is carried out both at a constant temperature, and with a smooth or cyclical change. The duration of the process depends on the nature of the metal and organic compounds and is determined by the required properties of the final product.
Параметры процесса получения коллоидного раствора выбираются исходя из необходимой скорости процесса электрохимического растворения металла с образованием катиона и последующим восстановлением этого катиона до ноль-валентного состояния или взаимодействия катиона с растворителем или растворенными веществами, сопровождающегося образованием нерастворимого соединения, например оксида или соли. Характер и свойства процесса зависят от потенциала на электродах, площади и состоянии их поверхности, концентрации ионов в растворе и гидродинамики электролизера. С повышением напряжения на электродах, увеличением площади их поверхности и температуры возрастают сила тока и скорость образования коллоидных частиц. Размер и свойства поверхности частиц связаны с перечисленными выше параметрами нелинейно, и только при их определенном сочетании и в присутствии упомянутого органического соединения возможно получение устойчивого коллоидного раствора.The parameters of the process of obtaining a colloidal solution are selected based on the necessary speed of the process of electrochemical dissolution of the metal with the formation of a cation and the subsequent restoration of this cation to a zero-valence state or the interaction of the cation with a solvent or dissolved substances, accompanied by the formation of an insoluble compound, for example, oxide or salt. The nature and properties of the process depend on the potential at the electrodes, the area and condition of their surface, the concentration of ions in solution and the hydrodynamics of the electrolyzer. With increasing voltage at the electrodes, increasing their surface area and temperature, the current strength and the rate of formation of colloidal particles increase. The size and surface properties of the particles are not linearly related to the parameters listed above, and only with a certain combination of them and in the presence of the mentioned organic compound can a stable colloidal solution be obtained.
Полученный коллоидный раствор металла имеет концентрацию от 0,01-4,0 ммоль/л.The resulting colloidal metal solution has a concentration of from 0.01-4.0 mmol / L.
Размеры коллоидных частиц зависят от ионной силы раствора, прилегающего к поверхностному слою электрода, которая в свою очередь зависит от частоты изменения полярности электрода. Этот процесс определяет размеры частиц и свойства их поверхности и в конечном итоге устойчивость раствора.The sizes of colloidal particles depend on the ionic strength of the solution adjacent to the surface layer of the electrode, which in turn depends on the frequency of change in the polarity of the electrode. This process determines the particle size and surface properties and, ultimately, the stability of the solution.
Устойчивость полученной заявленным способом коллоидной системы достигается за счет взаимодействия (комплексообразования) между интермедиатами, образующимися в ходе электрохимического превращения металла, и органического соединения, содержащего гетероатом (кислород, азот, фосфат). При определенных параметрах проведения процесса и концентрации органического вещества соответственно изменяются размеры и свойства поверхности образующихся коллоидных частиц, что препятствует в дальнейшем их коагуляции.The stability of the obtained colloidal system obtained by the claimed method is achieved due to the interaction (complexation) between the intermediates formed during the electrochemical transformation of the metal and the organic compound containing a heteroatom (oxygen, nitrogen, phosphate). At certain parameters of the process and the concentration of organic matter, the size and surface properties of the resulting colloidal particles accordingly change, which prevents their coagulation in the future.
Предлагаемый способ апробирован в лабораторных условиях.The proposed method is tested in laboratory conditions.
Пример 1.Example 1
Электроды из металлического серебра помещают в раствор карбоксиметилцелюлозы в воде концентрацией 1,1 ммоль в литре и при перемешивании пропускают постоянный электрический ток силой 30 мА. Процесс ведется при комнатной температуре. В ходе электролиза полярность электродов меняют каждые 10 секунд. Напряжение, подаваемое на электроды, снижают от 1,8 до 0,2 В. Напряжение меняют таким образом, чтобы сила тока, протекающего через электроды, оставалась постоянной. Через два часа получают зеленоватый коллоидный раствор, содержащий 1,1 ммоль серебра на литр. В полученном коллоидном растворе 90% частиц имеет размер от 0,1 до 80 мкм. Размер частиц определялся методом светорассеяния.Silver metal electrodes are placed in a solution of carboxymethyl cellulose in water with a concentration of 1.1 mmol in liter and a constant electric current of 30 mA is passed with stirring. The process is carried out at room temperature. During electrolysis, the polarity of the electrodes is changed every 10 seconds. The voltage supplied to the electrodes is reduced from 1.8 to 0.2 V. The voltage is changed so that the current flowing through the electrodes remains constant. Two hours later, a greenish colloidal solution containing 1.1 mmol of silver per liter is obtained. In the resulting colloidal solution, 90% of the particles have a size of from 0.1 to 80 microns. Particle size was determined by light scattering.
Полученный заявляемым способом раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании раствора со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется. Раствор можно хранить без агрегатирования при комнатной температуре не менее трех лет.Obtained by the claimed method, the solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuging the solution at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change. The solution can be stored without aggregation at room temperature for at least three years.
Коллоидный раствор серебра при нанесении на кожу и слизистые проявляет антимикробное, ранозаживляющее действие. Он может быть использован для изготовления лекарственных препаратов, изделий и материалов медицинского (лечебного) назначения, косметических и гигиенических средств, биологически активных добавок, концентратов, а также в пищевой промышленности.A colloidal solution of silver when applied to the skin and mucous membranes exhibits an antimicrobial, wound healing effect. It can be used for the manufacture of medicines, products and materials for medical (medical) purposes, cosmetic and hygiene products, dietary supplements, concentrates, as well as in the food industry.
Пример 2.Example 2
Электролиз проводят согласно примеру 1, но концентрация карбоксиметилцелюлозы составляет 100 ммоль в литре, а сила электрического тока - 0,1 мА. Процесс ведут при 70 градусах по Цельсию в течение 8 часов. В ходе электролиза полярность электродов меняют каждые 10 секунд. Напряжение, подаваемое на электроды, уменьшают от 1,8 до 0,2 В. Напряжение меняют таким образом, чтобы сила тока, протекающего через электроды, оставалась постоянной. В результате получают колоидный раствор, содержащий 0,015 ммоль серебра на литр. Колоидный раствор гидрозоля содержит колоидные частицы, включающие в себя атомы металла, при этом 95% частиц имеют размер от 2 до 20 мкм.The electrolysis is carried out according to example 1, but the concentration of carboxymethyl cellulose is 100 mmol per liter, and the electric current is 0.1 mA. The process is carried out at 70 degrees Celsius for 8 hours. During electrolysis, the polarity of the electrodes is changed every 10 seconds. The voltage supplied to the electrodes is reduced from 1.8 to 0.2 V. The voltage is changed so that the current flowing through the electrodes remains constant. The result is a colloidal solution containing 0.015 mmol of silver per liter. The colloidal solution of the hydrosol contains colloidal particles including metal atoms, while 95% of the particles have a size of 2 to 20 microns.
Полученный раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется.The resulting solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuged at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change.
Полученный заявляемым способом раствор может быть использован в тех же целях, которые указаны в примере 1. Кроме того, он обладает анальгезирующим действием.Obtained by the claimed method, the solution can be used for the same purposes as described in example 1. In addition, it has an analgesic effect.
Пример 3.Example 3
Процесс ведут согласно примеру 1, но в качестве органического вещества используют водорастворимый хитозан в концентрации 1,1 ммоль в литре (что соответствует концентрации 0,9 г в литре), а силу тока в ходе процесса линейно повышают от 0,1 до 60 мА. При этом напряжение на электродах меняют таким образом, чтобы обеспечить указанное выше изменение силы тока.The process is carried out according to example 1, but as an organic substance, water-soluble chitosan is used in a concentration of 1.1 mmol per liter (which corresponds to a concentration of 0.9 g in liter), and the current strength during the process is linearly increased from 0.1 to 60 mA. In this case, the voltage at the electrodes is changed in such a way as to provide the above-mentioned change in current strength.
Получают колоидный раствор, содержащий 1,0 ммоль серебра на литр колоидного раствора гидрозоля, содержащего колоидные частицы, включающие в себя атомы металла. При этом 95% частиц имеют размер от 0,1 до 10 мкм.Get a colloidal solution containing 1.0 mmol of silver per liter of a colloidal solution of a hydrosol containing colloidal particles, including metal atoms. In this case, 95% of the particles have a size of from 0.1 to 10 microns.
Раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется.The solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuged at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change.
Коллоидный раствор серебра может быть использован в тех же целях, которые приведены в примере 1. Кроме того, он проявляет антимикробные свойства в присутствии ионов хлора при концентрации последних не более 0,8 ммоль в литре.A colloidal silver solution can be used for the same purposes as shown in example 1. In addition, it exhibits antimicrobial properties in the presence of chlorine ions at a concentration of the latter of not more than 0.8 mmol in liter.
Пример 4.Example 4
Процесс ведут согласно условиям примера 1, но в качестве органического вещества используют растворимую фракцию сукцината хитозана в концентрации 0,9 г в литре.The process is carried out according to the conditions of example 1, but a soluble fraction of chitosan succinate at a concentration of 0.9 g per liter is used as the organic substance.
В результате получают коллоидный раствор, содержащий 1,0 ммоль серебра на литр, причем 95% частиц в растворе имеют размер от 0,1 до 15 мкм.The result is a colloidal solution containing 1.0 mmol of silver per liter, with 95% of the particles in the solution having a size of from 0.1 to 15 microns.
Раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется.The solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuged at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change.
Коллоидный раствор серебра может быть использован так же, как в примере 1. Кроме того, он может применяться для пропитки одежды и обуви с целью придания им антимикробных свойств.A colloidal solution of silver can be used in the same way as in example 1. In addition, it can be used to impregnate clothes and shoes in order to give them antimicrobial properties.
Пример 5.Example 5
Процесс ведут согласно условиям примера 2, но при температуре 0,1 градуса по Цельсию, а в качестве органического вещества используют фруктозу в концентрации 0,1 ммоль в литре. Напряжение, подаваемое на электроды, от 1,8 В ступенчато уменьшают с интервалом в 1 час до значения 0,2 В.The process is carried out according to the conditions of example 2, but at a temperature of 0.1 degrees Celsius, and fructose at a concentration of 0.1 mmol per liter is used as the organic substance. The voltage supplied to the electrodes is reduced from 1.8 V stepwise at intervals of 1 hour to a value of 0.2 V.
Получают коллоидный раствор, содержащий 0,01 ммоль серебра на литр коллоидного раствора гидрозоля, содержащего коллоидные частицы, включающие в себя атомы металла, причем 90% частиц имеют размер от 1 до 90 мкм.Get a colloidal solution containing 0.01 mmol of silver per liter of a colloidal solution of a hydrosol containing colloidal particles including metal atoms, with 90% of the particles having a size of from 1 to 90 microns.
Полученный раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При хранении в комнатных условиях раствор сохраняет свои свойства не менее трех лет.The resulting solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When stored in room conditions, the solution retains its properties for at least three years.
Коллоидный раствор серебра может быть использован так же, как это указано в примере 1. Кроме того, он может применяться как антимикробная добавка в технических целях, а также при изготовлении изделий и материалов медицинского назначения.A colloidal solution of silver can be used in the same way as described in example 1. In addition, it can be used as an antimicrobial additive for technical purposes, as well as in the manufacture of medical products and materials.
Пример 6.Example 6
Процесс ведут согласно условиям примера 5, но в качестве органического вещества используют глюкозу при ее концентрации 0,1 ммоль в литре.The process is carried out according to the conditions of example 5, but glucose is used as an organic substance at its concentration of 0.1 mmol per liter.
В результате получают коллоидный раствор, содержащий 0,01 ммоль серебра на литр коллоидного раствора гидрозоля, содержащего коллоидные частицы, включающие в себя атомы металла, причем 90% частиц имеют размер от 1 до 90 мкм.The result is a colloidal solution containing 0.01 mmol of silver per liter of a colloidal solution of a hydrosol containing colloidal particles including metal atoms, with 90% of the particles having a size of from 1 to 90 microns.
Полученный коллоидный раствор обладает теми же свойствами, которые приведены в примере 5. Раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При хранении в комнатных условиях раствор сохраняет свои свойства не менее трех лет.The obtained colloidal solution has the same properties that are shown in example 5. The solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When stored in room conditions, the solution retains its properties for at least three years.
Коллоидный раствор серебра может найти такое же применение, как указано в примере 1. Кроме того он может быть использован как антимикробная добавка в технических целях.A colloidal solution of silver can find the same application as described in example 1. In addition, it can be used as an antimicrobial additive for technical purposes.
Пример 7.Example 7
Процесс ведут согласно условиям примера 5, но в качестве органического вещества используют сахарозу при ее концентрации 0,1 ммоль в литре.The process is carried out according to the conditions of example 5, but sucrose is used as an organic substance at its concentration of 0.1 mmol per liter.
В результате получают коллоидный раствор, содержащий 0,015 ммоль серебра на литр раствора гидрозоля, причем 90% частиц в коллоидном растворе имеют размер от 2 до 30 мкм.The result is a colloidal solution containing 0.015 mmol of silver per liter of hydrosol solution, with 90% of the particles in the colloidal solution having a size of from 2 to 30 microns.
Полученный раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. Раствор может храниться в комнатных условиях без потери свойств в течение трех лет.The resulting solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. The solution can be stored in room conditions without loss of properties for three years.
Коллоидный раствор серебра может найти такое же применение, как указано в примере 1.A colloidal solution of silver can find the same application as described in example 1.
Пример 8.Example 8
Процесс ведут согласно условиям примера 5, но в качестве органического вещества используют диэтаноламин при его концентрации 1,0 ммоль в литре, а в качестве металлических электродов - пластинки из никеля.The process is carried out according to the conditions of example 5, but diethanolamine is used as an organic substance at a concentration of 1.0 mmol per liter, and nickel plates are used as metal electrodes.
В результате получают коллоидный раствор, содержащий 0,05 ммоль никеля на литр коллоидного раствора гидрозоля. При этом 90% частиц имеют размеры от 10 до 30 мкм.The result is a colloidal solution containing 0.05 mmol of Nickel per liter of colloidal hydrosol solution. Moreover, 90% of the particles have sizes from 10 to 30 microns.
Полученный таким способом раствор может храниться без изменения свойств не менее трех лет.The solution obtained in this way can be stored without changing its properties for at least three years.
Коллоидный раствор никеля может быть использован, например, для изготовления катализаторов.Nickel colloidal solution can be used, for example, for the manufacture of catalysts.
Пример 9.Example 9
Процесс ведут в соответствии с условиям примера 1, но в качестве органического вещества используют монопропаноламин при его концентрации 0,2 ммоль в литре, а в качестве электрода - кобальтовую пластинку. Напряжение, подаваемое на электроды, изменяют от 1,8 до 1,2 В нелинейно в течение двух часов.The process is carried out in accordance with the conditions of example 1, but monopropanolamine is used as an organic substance at a concentration of 0.2 mmol in a liter, and a cobalt plate is used as an electrode. The voltage supplied to the electrodes is changed from 1.8 to 1.2 V non-linearly for two hours.
В результате получают коллоидный раствор, содержащий 0,05 ммоль кобальта на литр коллоидного раствора гидрозоля, содержащего коллоидные частицы, включающие в себя атомы металла, причем 90% частиц имеют размер от 10 до 30 мкм.The result is a colloidal solution containing 0.05 mmol of cobalt per liter of a colloidal solution of a hydrosol containing colloidal particles including metal atoms, with 90% of the particles having a size of from 10 to 30 microns.
Полученный раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех лет.The resulting solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three years.
Коллоидный раствор кобальта может быть использован, например, для приготовления катализаторов, изготовления минеральных добавок микроэлементов, а также в пищевой промышленности.A cobalt colloidal solution can be used, for example, for the preparation of catalysts, the manufacture of mineral trace elements, as well as in the food industry.
Пример 10.Example 10
Процесс ведут согласно условиям примера 1, но в качестве электрода используют золотую пластинку. Кроме того, на электроды подают напряжение 60 В и полярность электродов меняют каждые 10 секунд на протяжении 2-х часов.The process is carried out according to the conditions of example 1, but a gold plate is used as an electrode. In addition, a voltage of 60 V is applied to the electrodes and the polarity of the electrodes is changed every 10 seconds for 2 hours.
Полученный колоидный раствор содержит 0,01 ммоль золота на литр колоидного раствора гидрозоля, содержащего коллоидные частицы, включающие в себя атомы металла. 90% коллоидных частиц имеют размер от 1 (0,1) до 10 мкм.The resulting colloidal solution contains 0.01 mmol of gold per liter of a colloidal solution of a hydrosol containing colloidal particles including metal atoms. 90% of colloidal particles have a size of from 1 (0.1) to 10 microns.
Раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется.The solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuged at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change.
Коллоидный раствор золота может найти такое же применение, как указано в примере 1.A colloidal solution of gold can find the same application as described in example 1.
Пример 11.Example 11
Процесс ведут в соответствии с условиями примера 1, но при температуре 0 градусов по Цельсию в течение 5 часов, а в качестве органического вещества используют олеиновую кислоту или ее ангидрид при концентрации 0,1 ммоль в литре. Напряжение, подаваемое на электроды, изменяют от 1,8 до 0,2 В на протяжении 5 часов. Полярность электродов меняют каждые 30 минут.The process is carried out in accordance with the conditions of example 1, but at a temperature of 0 degrees Celsius for 5 hours, and oleic acid or its anhydride is used as an organic substance at a concentration of 0.1 mmol in liter. The voltage supplied to the electrodes is changed from 1.8 to 0.2 V for 5 hours. The polarity of the electrodes is changed every 30 minutes.
В результате получают коллоидный раствор, содержащий 0,8 ммоль серебра на литр коллоидного раствора гидрозоля, содержащего коллоидные частицы, включающие в себя атомы металла. Причем 90% частиц имеют размер от 1 до 60 мкм.The result is a colloidal solution containing 0.8 mmol of silver per liter of a colloidal solution of a hydrosol containing colloidal particles including metal atoms. Moreover, 90% of the particles have a size of from 1 to 60 microns.
Полученный раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется.The resulting solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuged at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change.
Коллоидный раствор серебра может найти такое же применение, как указано в примере 1.A colloidal solution of silver can find the same application as described in example 1.
Пример 12.Example 12
Процесс ведут согласно условиям примера 11, но в качестве органического вещества используют сульфобензойную кислоту или ее ангидрид при его концентрации 0,1 ммоль в литре. Напряжение, подаваемое на электроды, линейно изменяют от 1,8 до 0,2 В на протяжении 5 часов.The process is carried out according to the conditions of example 11, but sulfobenzoic acid or its anhydride is used as an organic substance at a concentration of 0.1 mmol in liter. The voltage supplied to the electrodes is linearly changed from 1.8 to 0.2 V for 5 hours.
Получают коллоидный раствор, содержащий 0,9 ммоль серебра на литр коллоидного раствора гидрозоля, содержащего коллоидные частицы, включающие в себя атомы металла. 90% коллоидных частиц имеют размер от 1 до 60 мкм.A colloidal solution containing 0.9 mmol of silver per liter of a colloidal solution of a hydrosol containing colloidal particles including metal atoms is obtained. 90% of colloidal particles have a size of 1 to 60 microns.
Раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется.The solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuged at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change.
Коллоидный раствор серебра может найти такое же применение, как указано в примере 1.A colloidal solution of silver can find the same application as described in example 1.
Пример 13.Example 13
Процесс ведут согласно условиям примера 1, но в качестве электрода используют пластинку из металлического железа, а в качестве органического вещества - олеиновую кислоту в концентрации 0,1 моль в литре. Процесс ведут в течение 20 часов, изменяя подаваемое на электроды напряжение от 1,8 до 0,2 В таким образом, чтобы сила тока оставалась постоянной на протяжении всего процесса.The process is carried out according to the conditions of example 1, but a metal iron plate is used as an electrode, and oleic acid at a concentration of 0.1 mol per liter is used as an organic substance. The process is conducted for 20 hours, changing the voltage supplied to the electrodes from 1.8 to 0.2 V so that the current strength remains constant throughout the process.
В результате получают коллоидный раствор, содержащий 4 ммоль железа на литр коллоидного раствора гидрозоля, содержащего коллоидные частицы, включающие в себя атомы металла. Причем 90% частиц имеют размер от 1 до 70 мкм.The result is a colloidal solution containing 4 mmol of iron per liter of a colloidal solution of a hydrosol containing colloidal particles including metal atoms. Moreover, 90% of the particles have a size of from 1 to 70 microns.
Полученный раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех лет.The resulting solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three years.
Коллоидный раствор железа может быть использован для изготовления, например, ферромагнитных жидкостей, красителей, медицинских и косметических препаратов.A colloidal solution of iron can be used for the manufacture of, for example, ferromagnetic liquids, dyes, medical and cosmetic preparations.
Пример 14.Example 14
Процесс ведут согласно условиям примера 1, но в качестве электрода используют пластинку из металлического железа, а в качестве органического вещества - метилэтилкетон в концентрации 0,3 ммоль в литре. Процесс ведут в течение 2 часов, изменяя подаваемое на электроды напряжение от 0,8 до 0,2 В таким образом, чтобы сила тока оставалась постоянной на протяжении всего процесса.The process is carried out according to the conditions of example 1, but a metal iron plate is used as an electrode, and methyl ethyl ketone at a concentration of 0.3 mmol per liter is used as an organic substance. The process is conducted for 2 hours, changing the voltage supplied to the electrodes from 0.8 to 0.2 V so that the current strength remains constant throughout the process.
В результате получают коллоидный раствор, содержащий 0,04 ммоль железа на литр коллоидного раствора, содержащего коллоидные частицы, включающие в себя атомы металла. Причем 90% частиц имеют размер от 0,1 до 70 мкм.The result is a colloidal solution containing 0.04 mmol of iron per liter of colloidal solution containing colloidal particles, including metal atoms. Moreover, 90% of the particles have a size of from 0.1 to 70 microns.
Полученный раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех лет.The resulting solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three years.
Пример 15.Example 15
Электроды из металлического серебра помещают в раствор крахмала в воде концентрацией 0,1 ммоль в литре и при перемешивании пропускают постоянный электрический ток силой 30 мА. Процесс ведется при комнатной температуре. В ходе электролиза полярность электродов меняют каждые 10 секунд. Напряжение, подаваемое на электроды, снижают от 0,8 до 0,1 В. Напряжение меняют таким образом, чтобы сила тока, протекающего через электроды, оставалась постоянной. Через два часа получают зеленоватый коллоидный раствор, содержащий 0,1 ммоль серебра на литр. В полученном коллоидном растворе 90% частиц имеют размер от 0,1 до 80 мкм. Размер частиц определялся методом светорассеяния.Silver metal electrodes are placed in a starch solution in water with a concentration of 0.1 mmol in liter and a constant electric current of 30 mA is passed with stirring. The process is carried out at room temperature. During electrolysis, the polarity of the electrodes is changed every 10 seconds. The voltage supplied to the electrodes is reduced from 0.8 to 0.1 V. The voltage is changed so that the current flowing through the electrodes remains constant. Two hours later, a greenish colloidal solution containing 0.1 mmol of silver per liter is obtained. In the resulting colloidal solution, 90% of the particles have a size of from 0.1 to 80 microns. Particle size was determined by light scattering.
Полученный заявляемым способом раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании раствора со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется. Раствор можно хранить без агрегатирования при комнатной температуре не менее трех лет.Obtained by the claimed method, the solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuging the solution at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change. The solution can be stored without aggregation at room temperature for at least three years.
Пример 16.Example 16
Электроды из металлического серебра помещают в раствор пектина в воде концентрацией 0,1 ммоль в литре и при перемешивании пропускают постоянный электрический ток силой 30 мА. Процесс ведется при комнатной температуре. В ходе электролиза полярность электродов меняют каждые 10 секунд. Напряжение, подаваемое на электроды, снижают от 0,8 до 0,1 В. Напряжение меняют таким образом, чтобы сила тока, протекающего через электроды, оставалась постоянной. Через два часа получают зеленоватый коллоидный раствор, содержащий 0,1 ммоль серебра на литр. В полученном коллоидном растворе 90% частиц имеют размер от 0,1 до 80 мкм. Размер частиц определялся методом светорассеяния.Silver metal electrodes are placed in a solution of pectin in water with a concentration of 0.1 mmol in liter and a constant electric current of 30 mA is passed with stirring. The process is carried out at room temperature. During electrolysis, the polarity of the electrodes is changed every 10 seconds. The voltage supplied to the electrodes is reduced from 0.8 to 0.1 V. The voltage is changed so that the current flowing through the electrodes remains constant. Two hours later, a greenish colloidal solution containing 0.1 mmol of silver per liter is obtained. In the resulting colloidal solution, 90% of the particles have a size of from 0.1 to 80 microns. Particle size was determined by light scattering.
Полученный заявляемым способом раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании раствора со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется. Раствор можно хранить без агрегатирования при комнатной температуре не менее трех лет.Obtained by the claimed method, the solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuging the solution at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change. The solution can be stored without aggregation at room temperature for at least three years.
Пример 17.Example 17
Электролиз проводят согласно примеру 1, но в качестве органического вещества используют азотсодержащий полимер растительного происхождения агар-агар при концентрации последнего 0,1 ммоль в литре и силе электрического тока 0,1 мА. Процесс ведут при 70 градусах по Цельсию в течение 8 часов. В ходе электролиза полярность электродов меняют каждые 10 секунд. Напряжение, подаваемое на электроды, уменьшают от 1,8 до 0,2 В. Напряжение меняют таким образом, чтобы сила тока, протекающего через электроды, оставалась постоянной. В результате получают колоидный раствор, содержащий 0,14 ммоль серебра в литре. Колоидный раствор содержит колоидные частицы, включающие в себя атомы металла, при этом 95% частиц имеют размер от 2 до 20 мкм.The electrolysis is carried out according to example 1, but as an organic substance, a nitrogen-containing polymer of plant origin agar-agar is used at a concentration of the latter of 0.1 mmol per liter and an electric current of 0.1 mA. The process is carried out at 70 degrees Celsius for 8 hours. During electrolysis, the polarity of the electrodes is changed every 10 seconds. The voltage supplied to the electrodes is reduced from 1.8 to 0.2 V. The voltage is changed so that the current flowing through the electrodes remains constant. The result is a colloidal solution containing 0.14 mmol of silver per liter. The colloidal solution contains colloidal particles including metal atoms, with 95% of the particles having a size of 2 to 20 microns.
Полученный раствор не изменяет цвет и не образует осадка при стоянии на свету при комнатной температуре в течение трех месяцев. При центрифугировании со скоростью 10000 оборотов в минуту в течение 30 минут осадок не образуется и цвет раствора не меняется.The resulting solution does not change color and does not form a precipitate when standing in the light at room temperature for three months. When centrifuged at a speed of 10,000 rpm for 30 minutes, a precipitate does not form and the color of the solution does not change.
Полученный заявляемым способом раствор может быть использован в тех же целях, которые указаны в примере 1. Кроме того, он обладает анальгезирующим действием.Obtained by the claimed method, the solution can be used for the same purposes as described in example 1. In addition, it has an analgesic effect.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119608/04A RU2238140C2 (en) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | Method of preparation of colloidal solutions of metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119608/04A RU2238140C2 (en) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | Method of preparation of colloidal solutions of metals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001119608A RU2001119608A (en) | 2003-06-10 |
| RU2238140C2 true RU2238140C2 (en) | 2004-10-20 |
Family
ID=33536863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001119608/04A RU2238140C2 (en) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | Method of preparation of colloidal solutions of metals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2238140C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456356C1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-07-20 | Борис Сергеевич Кустов | Nanosilver colloidal solution and preparation method thereof |
| RU2491988C2 (en) * | 2008-01-28 | 2013-09-10 | Басф Кэталистс Ллк | Method of producing aqueous suspension of noble metal colloid |
| IT202000008509A1 (en) * | 2020-04-21 | 2021-10-21 | Elettro Sigma Srl | "Electrolysis kit and method for treating plants and / or plantations and method for treating surfaces" |
-
2001
- 2001-07-17 RU RU2001119608/04A patent/RU2238140C2/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Л.А.КУЛЬСКИЙ. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. - Киев: Наукова Думка, 1983, с.296. * |
| НАТАНСОН Э.М. Коллоидные металлы. - Киев: Издательство Академии наук Украинской ССР, 1959. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2491988C2 (en) * | 2008-01-28 | 2013-09-10 | Басф Кэталистс Ллк | Method of producing aqueous suspension of noble metal colloid |
| RU2456356C1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-07-20 | Борис Сергеевич Кустов | Nanosilver colloidal solution and preparation method thereof |
| IT202000008509A1 (en) * | 2020-04-21 | 2021-10-21 | Elettro Sigma Srl | "Electrolysis kit and method for treating plants and / or plantations and method for treating surfaces" |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lesnichaya et al. | Chiroplasmonic magnetic gold nanocomposites produced by one-step aqueous method using κ-carrageenan | |
| Goodwin et al. | The preparation and characterisation of polymer latices formed in the absence of surface active agents | |
| Merza et al. | Comparative study on methods for preparation of gold nanoparticles | |
| Mumalo-Djokic et al. | Zinc oxide/carbohydrate hybrid materials via mineralization of starch and cellulose in the strongly hydrated ionic liquid tetrabutylammonium hydroxide | |
| CN102935513A (en) | Stable nanometer silver colloidal sol and preparation method thereof | |
| CN110511408B (en) | LM/TA-chitosan hydrochloride composite nano-particles, preparation method and application thereof | |
| KR20080084137A (en) | Method for producing coloidal solution of metal nano-particle and metal nano-particle thereby | |
| Ding et al. | Electrochemically induced reversible formation of carboxymethyl chitin hydrogel and tunable protein release | |
| RU2238140C2 (en) | Method of preparation of colloidal solutions of metals | |
| Chibowski et al. | Influence of sodium dodecyl sulfate and static magnetic field on the properties of freshly precipitated calcium carbonate | |
| Ruphuy et al. | Preparation of nano-hydroxyapatite/chitosan aqueous dispersions: From lab scale to continuous production using an innovative static mixer | |
| Ghorbani Gorji et al. | Effect of pH on turbidity, size, viscosity and the shape of sodium caseinate aggregates with light scattering and rheometry | |
| CN110917346B (en) | Method for biomimetic simulated synthesis of photothermal tumor combined treatment nano preparation | |
| Latocha et al. | Impact of morphology-influencing factors in lecithin-based hydroxyapatite precipitation | |
| CN108362669B (en) | For detecting Al3+Organic fluorescent polydopamine nanoparticle solution and preparation method thereof | |
| CN106222718B (en) | A kind of electro-deposition method of carboxymethyl cellulose | |
| CN105834454A (en) | Preparation method of silver nanowires | |
| CN107234238A (en) | A kind of core shell structure Au@Co (OH)2The preparation method of nanoparticle | |
| Ursini et al. | Understanding the metal free alginate gelation process | |
| JP2714559B2 (en) | Spherical calcium carbonate and its production method | |
| JP2009001797A (en) | Synthesis and application of family of new raw material resulting from chemical-crosslinking between gelatine and organic salt | |
| Le et al. | Water-soluble acetylated chitosan-stabilized gold nanosphere bioprobes | |
| JPS63186803A (en) | Production of fine copper particles | |
| CN110541178A (en) | copper decoration brightener and preparation method thereof | |
| US2922737A (en) | Methods for producing colloidal oligodynamic metal compositions |