Příprava a stabilizace nanočástic stříbra v systému voda-alkohol.

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Příprava a stabilizace nanočástic stříbra v systému voda-alkohol."

Transkript

1 UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie Příprava a stabilizace nanočástic stříbra v systému voda-alkohol. BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vypracoval: Vedoucí bakalářské práce: Svobodník Tomáš doc. RNDr. Libor Kvítek, CSc. Olomouc 2010

2 Prohlašuji, že jsem celou bakalářskou práci vypracoval samostatně pod vedením pana doc. RNDr. Libora Kvítka, CSc. a uvedl jsem všechny použité podklady a literaturu v seznamu použité literatury. V Olomouci dne. Svobodník Tomáš 2

3 Poděkování Poděkování patří především vedoucímu bakalářské práce, panu doc. RNDr. Liboru Kvítkovi, CSc. za odborné vedení, cenné rady, připomínky a poskytnutou literaturu. Také bych chtěl poděkovat pracovníkům Katedry fyzikální chemie za pomoc při experimentálních měřeních. 3

4 Obsah Úvod Charakteristika disperzních soustav Koloidně disperzní systémy Rozdělení koloidně disperzních systémů Vlastnosti koloidních soustav Kinetické vlastnosti Brownův pohyb Difúze Sedimentace Optické vlastnosti Klasická teorie rozptylu světla Dynamický rozptyl světla Mikroskopické techniky pro sledování koloidních částic Reologické vlastnosti Viskozita kapalin Metody měření viskozity Elektrické vlastnosti Elektrická dvojvrstva Modely elektrické dvojvrstvy Stabilita koloidních soustav Sterická stabilizace Elektrostatická stabilizace Metody přípravy koloidních soustav Dispergační metody Kondenzační metody Metody pro přípravu koloidního stříbra Redukce pomocí ultrazvuku Redukce působením γ záření Redukce působením UV záření Redukce anorganickými činidly Redukce organickými činidly Povrchově aktivní látky jako stabilizátory při přípravě nanočástic stříbra Polymerní látky při přípravě nanočástic stříbra jako stabilizátory Nové postupy při přípravě nanočástic stříbra Experimentální část Chemikálie

5 4.2 Přístrojové vybavení Příprava nanočástic stříbra ve směsi voda-alkohol Stabilizace připravovaných nanočástic stříbra Měření viskozity roztoků alkoholu Výsledky a diskuze Viskozita roztoků alkoholů Vliv směsného prostředí voda-alkohol na přípravu nanočástic stříbra Použití stabilizátorů při přípravě nanočástic stříbra v systému voda-alkohol TWEEN 40 a TWEEN Polyvinylpyrrolydon (PVP) a polyvinylalkohol (PVA) polyetylenglykol (PEG), 2-hydroxyethyl celulosa (HEC) Želatina Vliv směsného prostředí voda-alkohol na přípravu nanočástic stříbra při stabilizaci želatinou Systém voda-metanol Systém voda-etanol Systém voda-propan-1-ol Závěr Summary Literatura

6 Úvod Z historického hlediska byly nanočástice kovů využívány již ve starověké Číně a Egyptě, kde se používaly hlavně ke zdobení keramiky a k tvorbě barevných inkoustů. Nanočástice kovů mají také významné baktericidní účinky, které se v medicíně využívaly již za dob starých Římanů. Teprve v první polovině 19. století byly položeny základy koloidní nomenklatury vědcem M. Faradayem, jehož připravené koloidní roztoky zlata jsou dodnes k vidění v Britském Muzeu v Londýně. Ovšem název koloidní systém vyslovil poprvé vědec T. Graham, který takto pojmenoval systém obsahující částice ve velikosti v rozmezí nm. V moderní vědě, která se zaměřuje na vývoj a zkoumání vlastností nanočástic různých materiálů a látek, se hojně využívá disperze koloidních částic stříbra, které díky svým vlastnostem byly používány v mnoha aplikacích již ve starověku. V roce 1884 německý porodník C. S. F. Crede poprvé vědecky zdokumentoval použití stříbra v medicíně.[1] Od této doby se hojně používalo sloučenin stříbra při zamezení infekce v ranách v období I. světové války a při hojení popálenin. Při objevu antibiotik však od těchto metod bylo odstoupeno a dále se nevyužívaly. Teprve koncem 20. století se zájem o baktericidní účinky stříbra opět probudil, díky vzniku rezistence bakterií na antibiotika. V současné době mají nanočástice stříbra hojné využití v instrumentálních metodách, jako je například fluorescenční spektroskopie, povrchem zesílená Ramanova spektroskopie (SERS), která umožňuje díky adsorpci látek na povrch nanočástic stříbra studium jednotlivých molekul. V lékařství, jak již bylo zmíněno, se využívá k léčbě popálenin, k desinfekci chirurgických nástrojů a k povrchové úpravě endoprotéz. Použití nanočástic stříbra má široký rozsah, ať již je to desinfekce vody, barvení skla a keramiky, ale také se využívají v textilním průmyslu při vývoji antibakteriálních látek. Přes velký rozvoj v oblasti metod přípravy nanočástic stříbra v posledních dvou desetiletích zůstávají některé problémy z této oblasti dosud nevyřešené. Nedaří se spolehlivě kontrolovat velikost vznikajících nanočástic ani jejich morfologie. Větší problém ovšem představuje dlouhodobá stabilita připravených disperzí nanočástic stříbra, která je kritická zejména u nevodných disperzí. Právě oblast přípravy nevodných disperzí nanočástic stříbra zůstávala stranou díky své nízké agregátní stabilitě. Z tohoto důvodu je tato bakalářská práce zaměřena na vývoj metodiky přípravy nanočástic stříbra ve směsném prostředí voda-alkohol s důrazem na dosažení vyhovující agregátní stability připravených disperzí nanočástic stříbra. 6

7 Teoretická část 7

8 1. Charakteristika disperzních soustav Disperzní soustava je tvořena disperzním podílem (disperzní fází), který je rozptýlen ve formě částic ve spojitém disperzním prostředí. Disperzní soustavy lze rozdělit na homogenní a heterogenní vícesložkové systémy. V homogenní soustavě je složka disperzní fáze rozptýlena v disperzním prostředí v tak malých částicích, že zde nelze uvažovat o fázovém rozhraní. Jedná se o pravé roztoky nízkomolekulárních látek analytické disperze. Disperzní fáze je zde přítomna ve formě atomů, molekul nebo iontů. V heterogenní soustavě se liší složení disperzní fáze od disperzního prostředí a existuje mezi nimi fázové rozhraní. Mezi tyto soustavy patří koloidní disperze, kde velikost částic je přibližně od 1 nm až do 1 µm. Přesáhnou-li částice disperzní fáze velikost přibližně 1 µm, jedná se již o hrubé disperzní soustavy pozorovatelné pouhým okem či optickým mikroskopem. Tabulka 1: Velikost dispergovaných částic (m) Příklad Rozdělení disperzních soustav dle velikosti částic Analytická disperze Koloidní disperze Hrubá disperze menší než větší než 10-6 Pravé roztoky nízkomolekulárních látek lyosoly 1, micelární koloidní roztoky Déšť, mlha, dým Jsou-li všechny částice disperzní soustavy stejné velikosti, označujeme ji jako monodisperzní. V opačném případě jde o soustavu polydisperzní a pro popis velikosti částic v systému je zapotřebí znát distribuční funkci velikosti částic. Homodisperzní soustavy obsahují částice stejného tvaru, soustavy s částicemi různých tvarů se nazývají heterodisperzní soustavy. Další charakteristikou disperzních soustav je tvar disperzní fáze. Rozeznáváme systémy korpuskulárně disperzní (částice jsou ve všech třech směrech mikrodisperzní), laminárně disperzní (částice jsou ve tvaru lamel nebo destiček ve dvou směrech mikrodisperzní) a fibrilárně disperzní (částice jsou ve tvaru tyčinek nebo vláken v jednom směru mikrodisperzní). 1 Koloidní soustavy s kapalným disperzním prostředím a tuhou disperzní fází. 8

9 2. Koloidně disperzní systémy 2.1 Rozdělení koloidně disperzních systémů Jak již bylo výše uvedeno, rozsah velikosti částic v koloidních systémech je v rozmezí m. Koloidně disperzní systémy soly lze rozdělit do osmi skupin (tabulka 2). Disperzní soustavu, ve které je kapalné disperzní prostředí, lze označit předponou lyo (lyos = rozpouštědlo) a v případě plynného prostředí se jedná o předponu aero (aero = vzduch). Disperzní prostředí určuje skupenský stav celé soustavy, nejedná-li se o koncentrované systémy. Tabulka 2: Rozdělení koloidních soustav dle skupenství disperzní fáze a disperzního prostředí[6] Disperzní prostředí Disperzní fáze Označení koloidní disperze plynná Netvoří koloid plynné kapalná aerosoly pevná aerosoly plynná pěny kapalné kapalná emulze pevná lyosoly plynná tuhé pěny pevné kapalná tuhé emulze pevná tuhé soly Koloidní soustavy lze dělit rovněž podle afinity pevné disperzní fáze ke kapalnému disperznímu prostředí na lyofilní a lyofobní. Lyofobní soustava je heterogenní systém vyznačující se ostře vymezeným fázovým rozhraním, které výrazně ovlivňuje jejich vlastnosti. Disperzním podílem je zde ve většině případů anorganická látka. Lyofobní koloidy nevznikají samovolně, jsou připravovány dispergací z makrofází, nebo kondenzací pravých roztoků 2. Bez dostatečné stabilizace jsou termodynamicky nestálé a samovolně zanikají [6, 7]. 2 Pravý roztok tvoří homogenní jednofázová soustava. Molekuly, ionty nebo atomy rozpuštěných látek jsou v rozpouštědle homogenně rozptýleny. 9

10 Lyofilní soustava je homogenní systém, který má fázové rozhraní rozprostřené do větších šířek. Disperzní fázi zde tvoří vysokomolekulární látky, které se samovolně rozpouští a stabilitu soustavy není třeba udržovat dalšími látkami. Samovolný vznik je podmíněn afinitou makromolekul k disperznímu prostředí [6, 7]. 2.2 Vlastnosti koloidních soustav Kinetické vlastnosti Brownův pohyb Je známo, že pohyb částic koloidního systému je způsoben molekulami disperzního prostředí, které díky tepelným pohybům narážejí do částic a mění jejich směr. Díky těmto srážkám se mění rychlost a směr koloidních částic pohybujících se po složitých drahách. Intenzita těchto srážek je závislá na teplotě a velikosti částic. Se zvyšující se teplotou a snižující se velikostí částic roste intenzita pohybu. Tento jev lze nazvat chaotickým termickým pohybem neboli Brownův pohyb Difúze Difúze je tendence molekul pohybovat se z prostředí o vyšší koncentraci do prostředí s nižší koncentrací. Jedná se o takzvaný pohyb na základě koncentračního gradientu. U koloidních disperzí je difúze důsledkem Brownova pohybu, díky kterému jsou vyrovnávány koncentrace v celém objemu. Tento děj probíhá u koloidních soustav velmi pomalu. 3 Tento jev byl pojmenován po skotském botanikovi Robertu Brownovi ( ), který ho objevil, když pozoroval náhodný pohyb pylových zrn ve vodě. 10

11 Sedimentace Působením gravitační síly F g nebo sílového pole centrifugy dochází k usazování částic koloidních roztoků ve směru působení síly. Sedimentace závisí na hmotnosti, hustotě a tvaru sedimentujících částic, ale také na vlastnostech prostředí, ve kterém se vyskytují. Síly působící na částice v gravitačním poli lze vyjádřit vztahem: F = F + F g vztl (1) kde F vztl je působící vztlaková síla a F vis je viskozitní odpor. V polydisperzním koloidním roztoku se tak díky sedimentaci rozdělí částice podle své velikosti. Velké částice budou soustředěny u dna nádoby a malé částice budou rozptýleny díky Brownovu pohybu v celém objemu koloidní soustavy. vis Optické vlastnosti Při průchodu světelného paprsku disperzní soustavou dochází ke snížení intenzity světelného paprsku vlivem pravé absorpce a rozptylu světla. Pravá absorpce má za následek zvýšení vnitřní energie molekul v systému, která se přeměňuje na energii tepelnou. Vztah, který popisuje absorpci záření, se nazývá Lambert-Beerův zákon (2). A = log I I 0 = εcd (2) kde A je absorbance, I/I 0 je poměr intenzit prošlého záření I a dopadajícího záření I 0, d je tloušťka absorbující vrstvy, c koncentrace a ε je molární absorpční koeficient. U koloidních soustav je Lambert-Beerův zákon komplikován závislostí absorpce záření na velikosti částic disperzní fáze, většinou se jedná o částice kovů a příkladem je lyosol zlata[3]. Při rozptylu se světlo šíří všemi směry a nedochází ke změně vlnové délky. Rozšiřující se kužel světelného paprsku procházejícího disperzním prostředím je při rozptylu znatelný pouhým okem. Podmínkou vzniku rozptylu je, aby vlnová délka světla byla větší než velikost dispergovaných částic. V opačném případě dochází k odrazu světla, který se projeví jako zákal. Britský fyzik Tyndall se zabýval vznikem světelného kužele a podle něj je jev pojmenován Tyndallův jev. 11

12 Klasická teorie rozptylu světla Rozptyl světla byl popsán anglickým vědcem Rayleighem v roce 1871 na základě elektromagnetické teorie světla. Při průchodu světla roztokem jsou molekuly polarizovány účinkem oscilujícího elektromagnetického pole (světlo) a vytváří se indukované oscilující dipóly. V okolí těchto dipólů vzniká elektrické pole, které se dále šíří všemi směry jako vlnění. Všechny molekuly ozářené primárním zářením se stávají zdrojem světla o stejné frekvenci. Následující rovnice je vztahem pro intenzitu světla rozptýleného jednotkou objemu ve zředěném disperzním systému pod úhlem ϴ: 2 ( 1+ cos θ ) 2 2 π a v I θ = I ε 0 λ r 2 (3) kde I 0 je celková intenzita primárního záření, v je počet částic na jednotku objemu, ε 0 je permitivita vakua, λ vlnová délka primárního i rozptýleného světla v disperzním prostředí, r je vzdálenost detektoru od zdroje rozptýleného záření, ϴ je úhel pozorování 4, α je polarizovatelnost částice. Rayleighovu teorii lze aplikovat pouze na velmi zředěné disperzní systémy, které obsahují částice menší než vlnová délka (< Chyba! Chybné propojení./20) a jejich polarizovatelnost je ve všech směrech stejná[7] Dynamický rozptyl světla Na rozdíl od klasického rozptylu, kdy je používáno nekoherentního zdroje záření (výbojka, žárovka), a rozptýlené světlo se šíří všemi směry, je u dynamického rozptylu použit koherentní zdroj záření. Nejvhodnější je laser, který poskytuje úzký svazek koherentního záření. Vlivem Brownova pohybu, kdy se částice pohybují, dochází k interferencím na nestacionárních částicích. Tyto interference způsobují změnu intenzity rozptýleného záření. Konečným efektem je kolísání intenzity rozptýleného záření kolem průměrné hodnoty. Známe-li teplotu a viskozitu rozpouštědla, není obtížné zjistit rychlost pohybující se částice z kolísání intenzity rozptýleného záření v čase. Rozměr částice se stanoví na základě rychlosti částice[2]. V současné době je proces dynamického rozptylu světla využíván v mnoha přístrojích umožňujících měřit distribuci koloidních částic. Přístroje jsou velmi oblíbené pro jejich časovou nenáročnost měření a plnou výtěžnost vzorku. 4 Úhel svírající primární paprsek s paprskem rozptýleného světla, který dopadá do detektoru 12

13 Mikroskopické techniky pro sledování koloidních částic Jednou z nejstarších metod pozorování koloidních částic je ultramikroskopie. Využívá Tyndallova jevu, kdy při průchodu úzkého svazku paprsků koloidní disperzí vzniká světelný kužel. Pozorování se prování kolmo na primární paprsek, který nepřichází do objektivu ultramikroskopu, pouze světlo rozptýlené disperzními částicemi. Při zobrazení se jeví částice jako zářící body na temném pozadí. Z pozorování lze odhadnout střední velikost částice i získat představu o tvaru částice. Blikají-li částice na temném pozadí, svědčí to o jejich nekulovitém tvaru. Naopak pokud svítí stálým světlem, jsou kulovitého tvaru[7]. Nejvhodnější metodou pro pozorování a studium tvaru a velikosti koloidně disperzních částic je transmisní elektronová mikroskopie (TEM). Místo světelného paprsku se zde používá proud rychle letících elektronů, který se dá považovat za záření velmi krátké vlnové délky. Paprsek elektronů, který je zaostřen pomocí elektrického a magnetického pole, prochází vzorkem do objektivu, za kterým se vytváří obraz. Pro dosažení velké rozlišovací schopnosti musí být splněny určité podmínky. Preparáty musí být velmi tenké a musí být schopné snést vysoké vakuum[7] Reologické vlastnosti Reologie je obor, zabývající se tokem a deformací hmoty vlivem působení vnějších mechanických sil. Podle projevu látky na mechanickou sílu, je můžeme rozdělit na tři základní typy. Jedná se o chování elastické, viskózní nebo viskoelastické[6] Viskozita kapalin Míra vnitřního odporu kapaliny vznikající při pohybu kapaliny je nazývána viskozitou. Základní charakteristiku viskózního chování kapalin popisuje Newtonův zákon viskózního toku dv F = η S dx (4) kde η je viskozitní koeficient, S je plocha vrstvy, na kterou působí síla F a poměr dv/dx je nazýván rychlostním gradientem. Kapaliny chovající se podle Newtonova zákona lze označit jako newtonovské. Patří mezi ně čisté kapaliny a pravé roztoky. Kapaliny, u kterých se mění viskozita se změnou 13

14 působení síly, se nazývají kapaliny nenewtonovské. Mezi ně lze zařadit koloidní disperze, u kterých je hlavní příčinou tohoto chování formování shluků nesymetrických částic vlivem rychlostního gradientu Metody měření viskozity Přístroje na měření viskozity se nazývají viskozimetry. Rozlišujeme několik druhů viskozimetrů pracujících na odlišných principech. Jsou to průtokové (kapilární), pádové (tělískové) a rotační. Kapilární metoda je založena na měření viskozity pomocí Poiseuillově rovnice pro průtok kapaliny kapilárou o poloměru r a délce l 4 π r p t η = 8V l (5) kde p je rozdíl tlaků, daný hydrostatickým tlakem kapaliny ve svislé kapiláře, který je úměrný hustotě kapaliny, t je čas, během kterého protekl kapilárou objem kapaliny V. Ve většině případů se provádí měření relativní, při kterém se porovnávají časy průtoků dvou látek, z nichž jedna má pro danou teplotu známou viskozitu. Ze vztahu (6) pak určíme neznámou relativní viskozitu druhé kapaliny. η η = t ref t ref (6) kde t (t ref ) je doba průtoku měřené kapaliny (srovnávací kapaliny), ρ (ρ ref ) je hustota měřené kapaliny (srovnávací kapaliny). Mezi kapilární viskozimetry patří Ostwaldův, Eulerův a Ubbelohdeův. Nejpoužívanějším typem viskozimetru je Ubbelohdeův, který je složen ze tři ramen. Jedním ramenem se plní zásobní baňka kapalinou, jejíž hladina by měla být mezi dvěma ryskami. Další rameno slouží pro nasávání kapaliny do měrné baňky pomocí podtlaku a následně se nechá kapalina volně protékat kapilárou. Měří se doba průchodu mezi horní a dolní ryskou měrné baňky. ρ ρ ref 14

15 Obr. 1: Ostwaldův a Ubbelohdeův viskozimetr[15] Elektrické vlastnosti Elektrický náboj částic má velký vliv na chování a vlastnosti koloidních disperzí. Jedná se například o adsorpci iontů na částicích, stabilitu koloidních disperzí a jejich elektrokinetické vlastnosti Elektrická dvojvrstva Koloidní částice získávají elektrický náboj na rozhraní částice - roztok, jsou-li v kontaktu s polárním médiem. Tento náboj vzniká nejčastěji ionizací funkčních skupin nebo adsorpcí iontů dispergovaných v prostředí. Povrchový náboj částice ovlivňuje rozmístění iontů v okolí povrchu částice. Ionty se stejným nábojem jsou odpuzovány dále od povrchu částice a ionty s opačným nábojem jsou přitahovány tzv. protiionty. Toto společně s tepelným pohybem vede ke vzniku elektrické dvojvrstvy skládající se z nabitého povrchu částice, k němu je těsně vázaná vrstva protiiontů a dále se zde vyskytují vzdálenější ionty difúzně rozptýlené v roztoku.[4] 15

16 Modely elektrické dvojvrstvy První model uspořádání elektrické dvojvrstvy vypracoval Helmholtz, který popsal elektrickou dvoujvrstvu na základě podobnosti s deskovým kondenzátorem. Na jedné straně byl nabitý povrch částice a celý náboj byl vykompenzován jedinou vrstvou protiiontů. Tato teorie však neodpovídá skutečnosti a později byla doplněna. Goüy a Chapman přišli s další teorií. Ionty na povrchu částice nemohou vázat stejné množství protiiontů, protože tyto ionty se pohybují vlivem difúze a jsou rozptýleny v celém objemu roztoku. K povrchu částice se poutá jen určitý počet protiiontů a zbytek se nachází v tzv. difúzní vrstvě. Tato teorie elektrické dvojvrstvy také selhává, jelikož Goüy a Chapman nepočítali se skutečnými rozměry iontů. Sternův model elektrické dvojvrstvy se nakonec ukázal jako nejvhodnější. Vnitřní vrstva se vyskytuje přímo na pevné fázi (částici), nebo ji tvoří vrstva o tloušťce jednoho iontu adsorbovaná na povrchu. K povrchu těsně přiléhá vrstva protiiontů, která je nazývána Sternova vrstva. Ionty jsou zde vázány převážně adsorpčními silami a společně s ionty na povrchu částice tvoří vnitřní vrstvu. Plošný náboj Sternovy vrstvy je podstatně menší než náboj vnitřní vrstvy jak lze vidět na obr. 4. Zbytek náboje je kompenzován ionty z difúzní vrstvy, které jsou vázány elektrostatickými silami. Tato difúzní vrstva se s částicí nepohybuje. Potenciál dvojvrstvy nejprve klesá rychle na potenciál Sternovy vrstvy a pak pozvolna k nule. Rozhraní mezi difúzní vrstvou a Sternovou vrstvou se nazývá pohybové rozhraní. Zde vzniká tzv. elektrokinetický potenciál (ζ (zeta) potenciál). S rostoucí koncentrací elektrolytu dochází ke snižování hodnoty ζ potenciálu. Dochází zde k přechodu protiiontů z difúzní vrstvy do vnitřní části elektrické dvojvrstvy a důsledkem může být pokles stability koloidních částic. Obr. 2: Modely elektrické dvojvrstvy[14] a) Helmhotzův model, b) Gouyův-Chapmanův model, c) Sternův model 16

17 2.3 Stabilita koloidních soustav Pod pojmem stabilita koloidních soustav si lze představit schopnost soustavy odolávat procesům, které by vedly ke změně jejich struktury, velikosti částic nebo stupně disperzity. Stabilita je závislá na mnoha faktorech, jako jsou např. typ a složení disperzní fáze, nebo její koncentrace. Je pochopitelná jejich velká energie, vzhledem k faktu, že lyofobní koloidní disperze jsou tvořeny malými částicemi, které mají velkou plochu fázového rozhraní. Naprosto přirozený je přechod do stavu s nižší energií, a pokud neexistuje dostatečná energetická bariéra, která by tomu zabránila, dojde k agregaci částic. Agregace je proces, při kterém dochází k nárazům mezi rozptýlenými částicemi v disperzním prostředí. Se zmenšující se velikostí částic a s rostoucí koncentrací jsou srážky intenzivnější. Van der Waalsovy přitažlivé síly jsou hlavní příčinnou agregace. Proti těmto silám působí odpudivé síly podporující stabilitu. Jsou-li agregáty pevně vázané a nelze je vrátit do původního stavu změnou vlastností systému, nazývají se koaguláty. Při vzniku dostatečně velkých částic dochází k sedimentaci. Předmětem mnoha studií a experimentů je snaha zamezit těmto procesům. Sterická stabilizace a stabilizace elektrickou dvojvrstvou patří mezi základní způsoby stabilizace Sterická stabilizace Látky dobře rozpustné v disperzním prostředí, a zároveň schopné se silně adsorbovat na povrchu koloidní částice, se používají ke sterické stabilizaci. Po adsorpci molekul získávají lyofobní částice lyofilní povrch. Nejčastěji se používají a testují makromolekulární látky a povrchově aktivní látky. Mezi polymery patří polyvinylpyrrolidon (PVP), želatina, polyvinylalkohol (PVA), polyethylenglykol (PEG) a další. Ze zástupců povrchově aktivních látek je to např. dodecylsulfát sodný (SDS), Tween 40, Tween Elektrostatická stabilizace Stabilizace elektrickou dvojvrstvou je častým způsobem zabránění agregace v systému s vodným disperzním prostředím. Při přiblížení dvou stejně nabitých povrchů se začnou navzájem prostupovat jejich difúzní části elektrické dvojvrstvy. Dojde ke změně rozložení iontů a hustoty náboje s čímž souvisí změna potenciálu. Při zmenšování mezery 17

18 mezi povrchy dojde k desorpci iontů a vzroste Gibbsova energie systému. Následkem toho vzniknou odpudivé síly mezi částicemi, které se vlivem tepelného pohybu opět vzdálí.[7] 2.4 Metody přípravy koloidních soustav Koloidní soustavy lze připravovat dvěma odlišnými metodami. Při vzniku nanočástice ze souvislé hmoty pomocí rozmělňování se hovoří o dispergační metodě. Naopak druhou skupinou metod jsou metody kondenzační využívající chemické reakce. Při reakci vzniknou zárodečné komplexy atomů nebo molekul agregující v disperzním prostředí do koloidních částic Dispergační metody Při vzniku koloidních částic pomocí dispergačních metod se používá mechanických postupů, kdy se větší částice roztírají, drtí tlakem nebo úderem. Mezi další způsoby patří rozmělňování pomocí ultrazvuku, elektrická dispergace pomocí působení elektrického výboje a nejvhodnější laserová ablace. Jak vyplývá z pojmů drcení a roztírání je třeba při dispergační metodě vynaložit práci, která je nutná pro vznik koloidních částic. V kulovém mlýnu dochází k mletí materiálu na koloidní rozměry. Nejúčinnější jsou kulové mlýny, u kterých koule zaujímá 30 až 40 % objemu mlýna. Vyššího stupně disperzity lze dosáhnout použitím rychle rotujícího excentricky umístěného válce, který na svém povrchu má vhodné výstupky. Nevýhodou této metody je kontaminace nanočástic materiálem koulí [6] Použití ultrazvuku s frekvencí nad Hz je vhodné u látek, které nejsou moc pevné a u kterých dojde k rozmělňování materiálu. Ultrazvuk vyvolává v látkách periodické stlačování a expanzi. Tlaky dosažené pomocí ultrazvuku jsou tak velké, že mohou vyvolat vznik trhlin a následný rozpad na koloidní částice. Při laserové ablaci dochází k lokálnímu přehřátí povrchu pevné fáze způsobené vysokou energií laseru. Z přehřátého povrchu se odpařují a následně kondenzují vysoce čisté koloidní částice. Velikost nanočástic je závislá na intenzitě, vlnové délce laseru, době osvětlení, na přítomnosti chloridů nebo tenzidů a na rozpouštědle, v kterém je ozáření uskutečněno. Tato metoda je univerzální a nedochází při ní ke kontaminaci jiným materiálem. 18

19 2.4.2 Kondenzační metody Pomocí kondenzačních metod lze připravit velmi snadno vysoce dispergované koloidní soustavy. Z hlediska disperzity se jedná o poměrně monodisperzní soustavy. Kondenzace může být způsobena fyzikální cestou nebo chemickou reakcí. Fyzikální metody kondenzace jsou založeny na změně rozpouštědla, ve kterém má daná látka nízkou rozpustnost. Chemické reakce jsou mnohem častěji využívány pro přípravu nanočástic. Výhodou chemických kondenzačních postupů je možnost připravit koloidní disperze o různém složení a ve větším počtu. Jedná se o oxidačně redukční reakce, acido-bazické reakce, srážecí reakce a hydrolýzu solí. Více o kondenzačních metodách bude uvedeno v následující kapitole na příkladech přípravy koloidního stříbra. 3. Metody pro přípravu koloidního stříbra Z metod dispergačních se lze zmínit o laserové ablaci tenké stříbrné fólie. Tento způsob přípravy je obecně popsán výše. Výhodou této metody je totiž jednoduchost procesu, přizpůsobivost z pohledu druhu kovu nebo výběru rozpouštědla. Kovové částice připravené laserovou ablací jsou chemicky čisté a díky tomu vhodné pro použití v SERS, kdy poskytují reprodukovatelné výsledky. Velikost částic připravených laserovou ablací se pohybuje v rozmezí nm[9]. Pro přípravu nanočástic stříbra jsou nejvhodnější kondenzační metody. Metody se vyznačují jednoduchostí a nejsou časově ani experimentálně náročné. Nejpoužívanější je redukce stříbrné soli za pomoci ultrazvuku, chemických redukčních činidel, UV či γ záření. 3.1 Redukce pomocí ultrazvuku Nehledě k výše uvedenému užívání ultrazvuku v disperzních metodách přípravy koloidních částic, ultrazvuk může být použit také v kondenzačních metodách přípravy. Ultrazvuk je schopen rozložit vodu na hydroxylový a vodíkový radikál, které následující reakcí s vhodným aditivem poskytují organický radikál, který se chová jako redukční činidlo. Sonifikací stříbrné soli ve vodě za přítomnosti tenzidu lze připravit stříbrné částice o velikosti 13 nm[9]. 19

20 3.2 Redukce působením γ záření Pro přípravu koloidního stříbra je také vhodná přímá radiolýza roztoku stříbrné soli. Výhodou této metody je minimum interferujících chemických látek, které jsou obsaženy v reakční směsi a které by se mohly adsorbovat na částice a tím změnit jejich specifické vlastnosti. Během ozařování roztoku se tvoří hydratované elektrony a vodíkové atomy, které redukují stříbrné ionty. Současně se také tvoří hydroxylové radikály, které mají negativní vliv díky reoxidaci stříbrných částic. Aby se zabránilo reoxidaci, je roztok zaveden do vodíkové atmosféry. V přítomnosti vodíku část hydroxylových radikálů reaguje s molekulou vodíku za vzniku vody a atomárního vodíku, který přispívá k redukci stříbrných iontů[9]. 3.3 Redukce působením UV záření Fotochemická metoda přípravy koloidního stříbra využívající UV záření poskytuje částice s vlastnostmi stejnými, jako je uvedeno u radiolýzy. Výhodou je jednoduchost a cenová nenáročnost experimentálního vybavení. Jako zdroj UV záření se používá rtuťová výbojka. V reakční směsi se kromě stříbrné soli a stabilizátoru vyskytuje také vhodná organická látka, která interaguje s UV zářením za vzniku radikálů, které redukují stříbrné ionty. Příkladem této metody je systém obsahující ionty stříbra ve formě chloristanu, reakční směs dále obsahuje aceton, 2-propanol a polymerní stabilizátory (polyethylenimin, polyfosforečnan sodný, polyakrylát sodný nebo polyvinylpyrolidone). Při absorpci UV záření je aceton excitován a reaguje s 2-propanolem za vzniku silně redukčního ketyl radikálu[9]. 3.4 Redukce anorganickými činidly Nejvíce užívanou metodou pro přípravu koloidního stříbra je redukce stříbrné soli pomocí tetrahydroboritanu sodného NaBH 4. Metoda byla navržena Creigtonem Blatchfordem a Albrechtem a základní postup je založen na přidání 25 ml vodného roztoku dusičnanu stříbrného (10-3 mol/dm 3 ) do 75 ml intenzivně míchaného a ledem chlazeného vodného roztoku tetrahydroboritanu sodného o stejné koncentraci jako je dusičnan stříbrný. Touto metodou jsou redukcí připraveny velmi malé částice ale při syntéze větších částic je tento postup téměř nepoužitelný. Faktory ovlivňující redukci stříbrné soli jsou teplota, 20

21 přítomnost tenzidů, nenasycených karboxylových kyselin, přítomnost hydrogenuhličitanu sodného, výměna H 2 O za D 2 O, nebo také styl míchání. 3.5 Redukce organickými činidly Mezi organickými redukčními látkami se běžně velmi často používá citrát sodný, který je slabé redukční činidlo. Citrátový anion má navíc schopnost stabilizace vznikajících nanočástic. Stříbrné částice se připravují smícháním 10 ml 1% roztoku citrátu sodného s 500 ml 1mM roztoku dusičnanu stříbrného. Po jedné hodině vaření reakční směsi je proces redukce u konce. Připravené nanočástice jsou v porovnání s borohydridovou metodou větší, ale zároveň jsou polydisperznější. Jejich velikost se pohybuje v rozmezí nm[5]. Stříbrné částice mohou být také získány velice dobře známou Tollensovou reakcí, kdy stříbrné ionty ve formě amoniového komplexu [Ag(NH 3 ) 2 ] + jsou redukovány pomocí aldehydů nebo redukujících cukrů. Za použití formaldehydu a sorbitolu 5 jako redukčního činidla byli připraveny nanočástice stříbra ve velikosti v rozmezí nm[9]. Při použití cukrů jako redukčního činidla můžeme uvést monosacharid galaktosu, nebo disacharid maltosu a laktosu. Základním principem vzniku nanočástic stříbra je redukce dusičnanu stříbrného za přítomnosti amoniaku, kdy vzniká diamminstříbrný komplex. Zvýšením koncentrace amoniaku, nebo změnou redukujícího cukru můžeme ovlivnit velikost dispergovaných částic. 3.6 Povrchově aktivní látky jako stabilizátory při přípravě nanočástic stříbra Povrchově aktivní látky (PAL) jsou schopny ovlivňovat stabilitu disperzních soustav díky změně vlastností fázového rozhraní, na které se adsorbují. Tyto změny jsou závislé na povaze látek a na stupni obsazení povrchu. Experimenty ukázaly, že PAL mají mírný vliv na velikost nanočástic stříbra. Jejich hlavní vliv je pozorován na polydisperzitě a zeta potenciálu systému. Při použití neiontových PAL (příkladem je Tween 80) nedochází k velkým změnám v zeta potenciálu, pouze ke snížení polydisperzity. Takhle připravené nanočástice jsou téměř monodisperzní. Naopak při použití aniontových PAL (příkladem je SDS dodecyl sulfát sodný) dojde k velkému nárůstu zeta potenciálu, který způsobuje během reakce silné přitažlivé síly vůči kationtu Ag+. 5 Alkoholický cukr alditol ( D-glucitol) 21

22 Reakce je urychlena a výsledkem je vznik více zárodečných jader při tvorbě nanočástic, a díky tomu pak dochází k produkci menších částic. Posledním zástupcem jsou kationové PAL (příkladem je CTAC), které při adsorpci na povrchu jader mění zeta potenciál do kladných hodnot, což zapříčiní odpudivé síly vůči kationtům Ag+ a dochází ke vzniku méně zárodečných jader. Rychlost reakce se díky tomu velmi zpomalí a velikost konečných částic vzrůstá[11]. 3.7 Polymerní látky při přípravě nanočástic stříbra jako stabilizátory Vysokomolekulární látky se adsorbují na povrch částice a tím vzrůstá stabilita soustavy. Jak účinná bude stabilita, to závisí na disperzitě solu, ph soustavy a molekulové hmotnosti dané látky. Při stabilizaci vodných disperzí nanočástic stříbra se běžně používají polyvinylpyrrolidon (PVP) a polyethylenglykol (PEG). PVP se váže na povrch částice silněji přes atom dusíku, naproti tomu PEG je navázán na povrchu částice slabě přes atom kyslíku. Schopnost stabilizace polymerních látek je menší, než v případě výše uvedených PAL[12]. 3.8 Nové postupy při přípravě nanočástic stříbra. Nedávno byla publikována nová metoda přípravy nanočástic stříbra z Ag(I) komplexu s 2-[4,6-di(terc-butyl)-2,3-dihydroxyfenylsulfanyl] octovou kyselinou. Nanočástice stříbra byly tvořeny chemickým rozkladem tohoto komplexu v roztoku metanolu, etanolu, propan-2-olu a butan-1-olu[8]. Další metodou, byť už trochu starší, je příprava nanočástic v etanolu s použitím neionického stabilizátoru. Mícháním roztoku dusičnanu stříbrného spolu s jedním ze stabilizátorů (Brij 97, Tween 80) v etanolu vede k pomalé tvorbě stříbrných částic pozorovatelných z postupného žloutnutí roztoku[10]. 22

23 4. Experimentální část 23

24 4.1 Chemikálie Při přípravě koloidní disperze nanočástic stříbra byly použity následující chemikálie: dusičnan stříbrný (99,9%, Tamda), amoniak (vodný roztok, 25-27% p.a., Penta), hydroxid sodný (p.a., Lach:ner), metanol (Lachema), etanol (Lachema), propan-1-ol (p.a., Lachema). Redukující látkou byla D-maltóza monohydrát (p.a., Sigma Aldrich). Dále byly použity následující stabilizátory: PVA (M = , Sigma Aldrich), PVP 360 (Sigma Aldrich), polyetylenglykol (M = 10000, Fluka Chemika), 2-hydroxyethyl celulosa (Mv = 90000, Sigma Aldrich), TWEEN 40, TWEEN 80 a želatina (p.a., Loba Feinchemie). 4.2 Přístrojové vybavení Zeta Potential Zeta Plus (90Plus) Při měření velikosti částic byl použit přístroj americké firmy Brookhaven Instruments Corporation, Zeta Plus. Přístroj pracuje na principu dynamického rozptylu světla (DLS). Měří částice v rozsahu od 1 nm do 6 µm a umožňuje i měření zeta potenciálu. Výstupní hodnotou je průměrná velikost částic a jejich polydisperzita. Software nabízí i možnost grafického znázornění distribuční křivky, která zobrazuje distribuci částic v jednotlivých velikostních třídách[16]. obr. 3: Přístroj Zeta Potential Zeta Plus (90Plus) [16] 24

25 Spetrofotometr Specord S600 Pro měření spekter byl použit spektrofotometr Specord S600 od firmy Analytik Jena. UV-VIS spektrofotometr je rychlý a přesný díky DAD 6 detektoru. Umožňuje měřit spektra v rozmezí vlnových délek nm v čase pod 12 milisekund. Obr. 4: Spektrofotometr SPECORD S600 Ubelehdeho kapilární viskozimetr se stopkami Schott ViscoClock Při měření viskozity byl použit trojramenný kapilární viskozimetr Schod typ 0a, který byl vložen v termostatu CT 52 a čas průtoku měřen pomocí automatických stopek ViscoClock, pomocí kterých probíhá měření o řád přesněji. Celá aparatura je od firmy Schott Instruments. Transmisní elektronový mikroskop JEOL Při ověřování velikosti částic pomocí TEM snímků byl použit mikroskop JEM-2010 od firmy JEOL. 4.3 Příprava nanočástic stříbra ve směsi voda-alkohol Hlavní podstatou experimentu byla příprava nanočástic ve směsném prostředí vodaalkohol pomocí redukce komplexního kationtu [Ag(NH 3 ) 2 ] + maltózou. Směsné prostředí bylo tvořeno různými objemovými poměry alkoholu a vody. Byly použity tři základní alkoholy: metanol, etanol a propan-1-ol. Redukce amoniakálního komplexu probíhala v roztoku s 0 %, 10%, 20%,.., 70% objemovými procenty daných alkoholů ve vodě. Při smíchání 6 Diode array detector detektor diodového pole 25

26 roztoků byl dodržen stálý časový interval. Příprava nanočástic stříbra byla provedena následujícím způsobem: 5 ml 0,005 mol.dm -3 AgNO 3 5 ml 0,025 mol.dm -3 NH 3 10 ml vody; směs voda-alkohol 5 ml 0,05 mol. dm -3 NaOH spolu s 0,05 mol. dm -3 maltózy Během experimentu byly měněny objemy přidávaných reakčních složek, ale koncentrace dané složky zůstala v reakčním roztoku stejná. Reakční složky byly přidávány do kádinky o objemu 100 ml umístěné na elektromagnetické míchačce, reakce probíhala v netemperovaném prostředí při laboratorní teplotě. Před každým novým experimentem byla kádinka, magnetické míchadélko i kyveta vyčištěny ve zředěné kyselině dusičné (1:1). 4.4 Stabilizace připravovaných nanočástic stříbra Při překročení objemu alkoholu ve vodě nad hranici 40% docházelo k agregaci připravených nonočástic stříbra. Proto pro dosažení vyšší koncentrace alkoholu v reakční směsi bylo potřeba nanočástice vhodně stabilizovat. Jako stabilizátory byly testovány následující polymerní látky: Polyvinylalkohol a Polyvinylpyrrolidon. Polyvinylalkohol je bílá krystalická látka rozpustná ve vodě. Jeho rozpustnost je závislá na střední molekulové hmotnosti a také na teplotě[18]. Polyvinylpyrrolidon je dobře rozpustný ve vodě a v jiných polárních rozpouštědlech. Při vysušení tvoří vločkovitý prášek. OH N O a) n b) n obr. 5: Strukturní uspořádání a) Polyvinylalkohol b) Polyvinylpyrrolidon Z polymerů byl dále testován polyethylenglykol, ve zkratce PEG, který byl použit s molární hmotností Komerčně dostupný je v široké škále molárních hmotností od 300 g/mol do 10 milionů g/mol. Na obrázku č. 6 je vidět základní struktura této polymerní látky. 26

27 H O O n H Obr. 6: Strukturní vzorec Polyetylenglykolu 2-hydroxyethyl celulosa se používá jako želatinační a zahušťovací činidlo odvozené od celulosy. Má široké použití v kosmetice a v čistících prostředcích. Želatina je nestejnorodý polymer přírodní povahy, který vzniká spojováním aminokyselin do řetězců. Pořadí aminokyselin Ala-Gly-Pro-Arg-Gly-Glu-4Hyp-Gly-Pro- je považováno za základní jednotku želatiny. Hlavní použití je v potravinářství jako přísada do různých cukrovinek a dortů. Za zmínku stojí i použití ve farmacii, kdy se používá jako pojivo při výrobě tobolek[13]. NH HC O C CH 3 H N H CH C C N N O O CH H CH 2 CH 2 NH CH 2 HN C + NH 3 O C H N HC H C O H N CH CH 2 CH 2 O - C O C N O C H CH N H C O N O C O HO n Obr. 7: Strukturní uspořádání želatiny Dalšími použitými chemickými látkami ke stabilizaci připravovaných nanočástic stříbra byly TWEEN 40 a TWEEN 80 ze skupiny povrchově aktivních látek. TWEEN 40 je komerční název sloučeniny polyoxyethylensorbitanmonopalmitát a TWEEN 80 je polyoxyethylensorbitanmonooleát. Používají se jako aditivum s vlastnostmi stabilizátoru, emulgátoru či disperzního činidla[17]. 27

28 Účinnost stabilizace nanočástic stříbra proti agregaci byla vyhodnocována na základě porovnání základních vlastností (velikost částic, absorpční spektrum) čerstvě připravené disperze a disperze po 24 hodinovém stání v temnu při laboratorní teplotě. Pro měření absorpčních spekter bylo odebráno 0,3 ml z koloidu a doplněno v kyvetě 2,7 ml destilované vody. Spektra byla měřena v křemenných kyvetách v rozmezí vlnových délek 200 až 800 nm nebo případně ve skleněných kyvetách v rozmezí vlnových délek 350 až 800 nm. 4.6 Měření viskozity roztoků alkoholu Z hlediska správného měření velikosti připravených nanočástic stříbra metodou DLS je nutné znát přesnou viskozitu kapalného prostředí disperze. Proto byla viskozita proměřena pro všechny tři alkoholy v rozsahu objemových procent od 10% po 100% ve dvou sériích. První série obsahovala pouze systém voda-alkohol a ve druhé byla navíc želatina s hmotnostním zlomkem w = 0,05 % (systém použitý ke stabilizaci připravených disperzí). Měření probíhalo za pomoci výše popsaného systému s kapilárním viskozimetrem. Pro výpočet stanovované viskozity srovnávací metodou bylo zapotřebí zjistit hustotu roztoku. Ta byla zjištěna na přístroji typu TD 1 od firmy Lauda. Měření hustoty i viskozity probíhalo za konstantní teploty 25 C. 28

29 5. Výsledky a diskuze 5.1 Viskozita roztoků alkoholů 29

30 30

31 31

32 5.2 Vliv směsného prostředí voda-alkohol na přípravu nanočástic stříbra 32

33 33

34 34

35 35

36 36

37 5.3 Použití stabilizátorů při přípravě nanočástic stříbra v systému voda-alkohol 37

38 5.3.1 TWEEN 40 a TWEEN Polyvinylpyrrolydon (PVP) a polyvinylalkohol (PVA) 38

39 39

40 5.3.3 polyetylenglykol (PEG), 2-hydroxyethyl celulosa (HEC) 40

41 41

42 5.3.4 Želatina 5.4 Vliv směsného prostředí voda-alkohol na přípravu nanočástic stříbra při stabilizaci želatinou 42

43 5.4.1 Systém voda-metanol 43

44 5.4.2 Systém voda-etanol 44

45 45

46 5.4.3 Systém voda-propan-1-ol 46

47 47

48 48

49 6. Závěr Cílem této práce bylo prozkoumat vliv směsného prostředí voda-alkohol (alkohol = metanol, etanol a propan-1-ol) na výslednou velikost a polydisperzitu částic připravených redukcí [Ag(NH 3 ) 2 ] + maltózou v alkalickém prostředí. Při studiu vlivu různě koncentrovaných roztoků alkoholu bylo zjištěno, že při překročení určité hranice objemové koncentrace alkoholu v reakční směsi docházelo k rychlé agregaci částic. U metanolu a etanolu se jednalo o hranici 40% a u propan-1-olu byly částice stabilní do 30% objemu propanolu v reakční směsi. Velikost částic takhle připravených koloidů se pohybovala mezi nm. Aby se zamezilo agregaci částic při překročení dané hranice objemové koncentrace alkoholu v reakční směsi, byl zkoumán vliv polymerních a povrchově aktivních látek na stabilizaci nanočástic stříbra. Nejlépe dokázala stabilizovat koloid stříbra želatina v hmotnostním zlomku w = 0,05%. Nejvyšší možná objemová koncentrace alkoholu v reakční směsi, která se dala připravit touto metodou, byl 70% roztok. Při přípravě reakční směsi s větší koncentrací alkoholu se želatina začala srážet a daný koloid ztrácel stabilitu. Přes uvedené obtíže lze ale konstatovat, že želatina se osvědčila jako dobrý stabilizátor nanočástic stříbra nejen ve vodné disperzi [13], ale i ve směsných rozpouštědlech typu voda-alkohol. 49

50 7. Summary In this work the influence of mixed media water-alcohol on the size and polydispersity of silver nanoparticles was studied. There were used three basic alcohols Methanol, Ethanol and Propanol. Silver nanoparticles were prepared by reducing [Ag(NH 3 ) 2 ] + of maltose in alkaline medium. The presented work is aimed to study of the size and polydispersity of silver nanoparticles prepared in the system water-alcohol with various volume concentrations of alcohol. Subsequently the influence on properties of silver nanoparticles was studied for given alcohols. Alcohol was added to the reaction mixture with increasing concentration. Reaction was very fast after exceeding 40% alcohol in the reaction mixture. This way prepared nanoparticles didn t stable. This is caused of aggregation process and the fact that alcohol is a weak reducing agent. The silver nanoparticles were stable and had average size from 20 to 50 nm up to the volume concentration of 40% alcohol. Some stabilizing agent had to be added to obtain larger volume concentration of alcohol in reaction mixture. TWEEN 40, TWEEN 80, Polyvinyl alcohol, Polyvinyl pyrolidone, Polyethylene glycol and 2-hydroxyethyl cellulose didn t influence the stability of silver nanoparticles. Gelatine was the most suitable stabilizing agent preventing aggregation in the mixed system water-alcohol. Gelatine concentration is w = 0.05 % and the highest possibly concentration of alcohol in the reaction mixture with gelatine is 70% because gelatine isn t soluble in alcohol and begins to precipitate. The dispersion of thus prepared nanoparticles gave the average size of about 30 nm, as found by TEM images. 50

51 8. Literatura 1. Chen X., Schluesener H.J.: Toxicology Letters, 176, 1-12, Jackson K., Johann Ch.: CHEMagazín, číslo 1, ročník XVII, Vojuckij S. S.: Kurs koloidní chemie, SNTL, Praha Shaw D.J.: Introduction to Colloid and Surface Chemismy, Butterworth-Heinemann, Oxford, Kvítek L., Prucek R.: J. Mater. Chem., 15, 0022, Kvítek L., Panáček A.: Základy koloidní chemie, Olomouc, Bartovská L., Šišková M.: Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav, Praha, VŠCHT Praha, Loginova N. V., Chernyavskaya A. A., a kol.: Polyhedron, 25, , Prucek R., Kvítek L., Hrbáč J.: Chemica, 43, Liz-Marzán M. L., Lado-Touriňo I.: Langmuir, 12, , Soukupová J., a kol.: Material Chemismy and Physics, 111, 77 81, Kvítek L., Panáček A., a kol.: J. Phys. Chem., 112, , Sivera M.: Studium stabilizace nanočástic stříbra roztoky želatiny, Bakalářská práce, Univerzita Palackého v Olomouci, /hesla/modely_elektricke_dvojvrstvy.html (staženo dne ) (staženo dne ) (staženo dne ) (staženo dne ) (staženo dne ) 51

NANOČÁSTICE STŘÍBRA PŘÍPRAVA A JEJICH APLIKACE V PRAXI. Bakalářská práce 2010

NANOČÁSTICE STŘÍBRA PŘÍPRAVA A JEJICH APLIKACE V PRAXI. Bakalářská práce 2010 Univerzita Palackého Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie NANOČÁSTICE STŘÍBRA PŘÍPRAVA A JEJICH APLIKACE V PRAXI Bakalářská práce 2010 Autor: Studijní program: Studijní obor: Forma studia: Vedoucí

Více

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS Molekulová spektroskopie 1 Chemická vazba, UV/VIS 1 Chemická vazba Silová interakce mezi dvěma atomy. Chemické vazby jsou soudržné síly působící mezi jednotlivými atomy nebo ionty v molekulách. Chemická

Více

Třídění látek. Chemie 1.KŠPA

Třídění látek. Chemie 1.KŠPA Třídění látek Chemie 1.KŠPA Systém (soustava) Vymezím si kus prostoru, látky v něm obsažené nazýváme systém soustava okolí svět Stěny soustavy Soustava může být: Izolovaná = stěny nedovolí výměnu částic

Více

Směsi, roztoky. Disperzní soustavy, roztoky, koncentrace

Směsi, roztoky. Disperzní soustavy, roztoky, koncentrace Směsi, roztoky Disperzní soustavy, roztoky, koncentrace 1 Směsi Směs je soustava, která obsahuje dvě nebo více chemických látek. Mezi složkami směsi nedochází k chemickým reakcím. Fyzikální vlastnosti

Více

Chemie povrchů verze 2013

Chemie povrchů verze 2013 Chemie povrchů verze 2013 Definice povrchu složitá, protože v nanoměřítku (na úrovni velikosti atomů) je elektronový obal atomů difúzní většinou definován fyzikální adsorpcí nereaktivních plynů Vlastnosti

Více

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie STUDIUM PŘÍPRAVY NANOČÁSTIC STŘÍBRA VE SMĚSNÉM PROSTŘEDÍ VODA ORGANICKÉ ROZPOUŠTĚDLO BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Autor práce: Studijní

Více

Charakterizace koloidních disperzí. Pavel Matějka

Charakterizace koloidních disperzí. Pavel Matějka Charakterizace koloidních disperzí Pavel Matějka Charakterizace koloidních disperzí 1. Úvod koloidní disperze 2. Spektroskopie kvazielastického rozptylu 1. Princip metody 2. Instrumentace 3. Příklady použití

Více

13. Spektroskopie základní pojmy

13. Spektroskopie základní pojmy základní pojmy Spektroskopicky významné OPTICKÉ JEVY absorpce absorpční spektrometrie emise emisní spektrometrie rozptyl rozptylové metody Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Více

Netkané textilie. Materiály 2

Netkané textilie. Materiály 2 Materiály 2 1 Pojiva pro výrobu netkaných textilií Pojivo je jednou ze dvou základních složek pojených textilií. Forma pojiva a jeho vlastnosti předurčují technologii a podmínky procesu pojení způsob rozmístění

Více

Fyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od 1. 9. 2009 do 31. 8. 2013

Fyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od 1. 9. 2009 do 31. 8. 2013 Učební osnova předmětu Fyzikální chemie Studijní obor: Aplikovaná chemie Zaměření: Forma vzdělávání: Celkový počet vyučovacích hodin za studium: Analytická chemie Chemická technologie Ochrana životního

Více

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv Pavel Matějka, Vadym Prokopec pavel.matejka@vscht.cz pavel.matejka@gmail.com Vadym.Prokopec@vscht.cz

Více

Opakování

Opakování Slabé vazebné interakce Opakování Co je to atom? Opakování Opakování Co je to atom? Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího protony a neutrony

Více

Test vlastnosti látek a periodická tabulka

Test vlastnosti látek a periodická tabulka DUM Základy přírodních věd DUM III/2-T3-2-08 Téma: Test vlastnosti látek a periodická tabulka Střední škola Rok: 2012 2013 Varianta: A Zpracoval: Mgr. Pavel Hrubý Mgr. Josef Kormaník TEST Test vlastnosti

Více

Acidobazické děje - maturitní otázka z chemie

Acidobazické děje - maturitní otázka z chemie Otázka: Acidobazické děje Předmět: Chemie Přidal(a): Žaneta Teorie kyselin a zásad: Arrhemiova teorie (1887) Kyseliny jsou látky, které odštěpují ve vodném roztoku proton vodíku H+ HA -> H+ + A- Zásady

Více

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI. Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI. Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie PŘÍPRAVA ČÁSTIC STŘÍBRA REDUKCÍ SIŘIČITANOVÉHO KOMPLEXU STŘÍBRNÝCH IONTŮ KYSELINOU ASKORBOVOU BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Autor: Studijní

Více

5b MĚŘENÍ VISKOZITY KAPALIN POMOCÍ PADAJÍCÍ KULIČKY

5b MĚŘENÍ VISKOZITY KAPALIN POMOCÍ PADAJÍCÍ KULIČKY Laboratorní cvičení z předmětu Reologie potravin a kosmetických prostředků 5b MĚŘENÍ VISKOZITY KAPALIN POMOCÍ PADAJÍCÍ KULIČKY 1. TEORIE: Měření viskozity pomocí padající kuličky patří k nejstarším metodám

Více

Příklady biochemických metod turbidimetrie, nefelometrie. Miroslav Průcha

Příklady biochemických metod turbidimetrie, nefelometrie. Miroslav Průcha Příklady biochemických metod turbidimetrie, nefelometrie Miroslav Průcha Příklady optických technik Atomová absorpční spektrofotometrie Absorpční spektrofotometrie Absorpční spektrofotometrie kinetická

Více

Plazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu

Plazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu Plazmové metody Základní vlastnosti a parametry plazmatu Atom je základní částice běžné hmoty. Částice, kterou již chemickými prostředky dále nelze dělit a která definuje vlastnosti daného chemického prvku.

Více

Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie

Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie Refraktometrie Metoda založená na měření indexu lomu Při dopadu paprsku světla na fázové rozhraní mohou nastat dva jevy: Reflexe

Více

7. Viskozita disperzních soustav

7. Viskozita disperzních soustav 7. Viskozita disperzních soustav 7.1 Newtonův zákon Viskozita je mírou vnitřního odporu tekutiny vůči toku relativnímu pohybu sousedních elementů tekutiny. V důsledku chaotického tepelného pohybu a mezimolekulárních

Více

ROZTOK. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi

ROZTOK. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi Autor: Mgr. Stanislava Bubíková ROZTOK Datum (období) tvorby: 12. 4. 2012 Ročník: osmý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi 1 Anotace: Žáci se seznámí s pojmy roztok, stejnorodá směs. V

Více

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ 1. ČÍM SE ZABÝVÁ CHEMIE VLASTNOSTI LÁTEK, POKUSY - chemie přírodní věda, která studuje vlastnosti a přeměny látek pomocí pozorování, měření a pokusu - látka

Více

SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK (ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE)

SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK (ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE) SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK (ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE) Elektromagnetické vlnění SVĚTLO Charakterizace záření Vlnová délka - (λ) : jednotky: m (obvykle nm) λ Souvisí s povahou fotonu Charakterizace záření

Více

Sešit pro laboratorní práci z chemie

Sešit pro laboratorní práci z chemie Sešit pro laboratorní práci z chemie téma: Příprava roztoků a měření ph autor: ing. Alena Dvořáková vytvořeno při realizaci projektu: Inovace školního vzdělávacího programu biologie a chemie registrační

Více

Základy chemických technologií

Základy chemických technologií 4. Přednáška Mísení a míchání MÍCHÁNÍ patří mezi nejvíc používané operace v chemickém průmyslu ( resp. příbuzných oborech, potravinářský, výroba kosmetiky, farmaceutických přípravků, ) hlavní cíle: odstranění

Více

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie Princip: 1. Ze vzorku jsou tvořeny ionty na úrovni molekul, nebo jejich zlomků (fragmentů), nebo až volných atomů dodáváním energie, např. uvolnění atomů ze vzorku nebo přímo rozštěpení

Více

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce Vysoká škola chemicko technologická v Praze Ústav organické technologie (111) Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce Vypracoval : Bc. Tomáš Sommer Předmět: Vícefázové reaktory (prof. Ing.

Více

Rozpustnost Rozpustnost neelektrolytů

Rozpustnost Rozpustnost neelektrolytů Rozpustnost Podobné se rozpouští v podobném látky jejichž molekuly na sebe působí podobnými mezimolekulárními silami budou pravděpodobně navzájem rozpustné. Př.: nepolární látky jsou rozpustné v nepolárních

Více

VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE

VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE (c) -2012 RAMANOVA SPEKTROMETRIE 1 PRINCIP METODY Měří se rozptýlené záření, které vzniká interakcí monochromatického záření z viditelné oblasti s molekulami vzorku za současné změny

Více

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření Metody využívající rentgenové záření Rentgenovo záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 2 Rentgenovo záření Vznik rentgenova záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá

Více

2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi

2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi 1. ZÁKLADNÍ POJMY 1.1 Systém a okolí 1.2 Vlastnosti systému 1.3 Vybrané základní veličiny 1.3.1 Množství 1.3.2 Délka 1.3.2 Délka 1.4 Vybrané odvozené veličiny 1.4.1 Objem 1.4.2 Hustota 1.4.3 Tlak 1.4.4

Více

Přírodní vědy - Chemie vymezení zájmu

Přírodní vědy - Chemie vymezení zájmu Přírodní vědy - Chemie vymezení zájmu Hmota Hmota má dualistický, korpuskulárně (částicově) vlnový charakter. Převládající charakter: korpuskulární (částicový) - látku vlnový - pole. Látka se skládá z

Více

Transportní jevy v plynech Reálné plyny Fázové přechody Kapaliny

Transportní jevy v plynech Reálné plyny Fázové přechody Kapaliny Transportní jevy v plynech Reálné plyny Fázové přechody Kapaliny Hustota toku Zatím jsme studovali pouze soustavy, které byly v rovnovážném stavu není-li soustava v silovém poli, je hustota částic stejná

Více

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI. Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI. Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie BAKALÁŘSKÁ PRÁCE UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Příprava částic stříbra redukcí amoniakálního komplexu stříbrných iontů hydrochinonem Jméno: Magdaléna Bryksová

Více

Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok

Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok 2014-15 Stavba hmoty Elementární částice; Kvantové jevy, vlnové vlastnosti částic; Ionizace, excitace; Struktura el. obalu atomu; Spektrum

Více

Fyzika je přírodní věda, která zkoumá a popisuje zákonitosti přírodních jevů.

Fyzika je přírodní věda, která zkoumá a popisuje zákonitosti přírodních jevů. Fyzika je přírodní věda, která zkoumá a popisuje zákonitosti přírodních jevů. Násobky jednotek název značka hodnota kilo k 1000 mega M 1000000 giga G 1000000000 tera T 1000000000000 Tělesa a látky Tělesa

Více

Spektroskopické é techniky a mikroskopie. Spektroskopie. Typy spektroskopických metod. Cirkulární dichroismus. Fluorescence UV-VIS

Spektroskopické é techniky a mikroskopie. Spektroskopie. Typy spektroskopických metod. Cirkulární dichroismus. Fluorescence UV-VIS Spektroskopické é techniky a mikroskopie Spektroskopie metody zahrnující interakce mezi světlem (fotony) a hmotou (elektrony a protony v atomech a molekulách Typy spektroskopických metod IR NMR Elektron-spinová

Více

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenografie, RTG prášková difrakce

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenografie, RTG prášková difrakce Metody využívající rentgenové záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 Rentgenovo záření 2 Rentgenovo záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá se v lékařství a krystalografii.

Více

Některé základní pojmy

Některé základní pojmy Klasifikace látek Některé základní pojmy látka látka čistá chemické individuum fáze směs prvek sloučenina homogenní směs heterogenní směs plynná směs kapalný roztok tuhý roztok Homogenní a heterogenní

Více

Spektroskopie v UV-VIS oblasti. UV-VIS spektroskopie. Roztok KMnO 4. pracuje nejčastěji v oblasti 200-800 nm

Spektroskopie v UV-VIS oblasti. UV-VIS spektroskopie. Roztok KMnO 4. pracuje nejčastěji v oblasti 200-800 nm Spektroskopie v UV-VIS oblasti UV-VIS spektroskopie pracuje nejčastěji v oblasti 2-8 nm lze měřit i < 2 nm či > 8 nm UV VIS IR Ultra Violet VISible Infra Red Roztok KMnO 4 roztok KMnO 4 je červenofialový

Více

Koloidní zlato. Tradiční rekvizita alchymistů v minulosti sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti?

Koloidní zlato. Tradiční rekvizita alchymistů v minulosti sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti? Koloidní zlato Tradiční rekvizita alchymistů v minulosti sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti? Dominika Jurdová Gymnázium Velké Meziříčí, D.Jurdova@seznam.cz Tereza Bautkinová Gymnázium Botičská, tereza.bautkinova@gybot.cz

Více

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora Předmět: Seminář chemie (SCH) Náplň: Obecná chemie, anorganická chemie, chemické výpočty, základy analytické chemie Třída: 3. ročník a septima Počet hodin: 2 hodiny týdně Pomůcky: Vybavení odborné učebny,

Více

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie Studium přípravy částic stříbra redukcí amoniakálního komplexu hydroxylamin-hydrochloridem BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Autor: Studijní

Více

Univerzita Palackého v Olomouci Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie. Příprava organizovaných vrstev nanočástic stříbra.

Univerzita Palackého v Olomouci Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie. Příprava organizovaných vrstev nanočástic stříbra. Univerzita Palackého v Olomouci Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie Příprava organizovaných vrstev nanočástic stříbra Diplomová práce Autor práce: Studijní obor: Zuzana Komínková Materiálová

Více

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332 Úvodní obrazovka Menu (vlevo nahoře) Návrat na hlavní stránku Obsah Výsledky Poznámky Záložky edunet Konec Chemie 1 (pro 12-16 let) LangMaster Obsah (střední část) výběr tématu - dvojklikem v seznamu témat

Více

Optické vlastnosti koloidních soustav

Optické vlastnosti koloidních soustav Optické vlastnosti koloidních soustav (fyzikální princip metody měření velikosti částic a zeta potenciálu) Optické vlastnosti koloidních soustav jsou silně závislé zejména na fyzikálních vlastnostech koloidních

Více

STANOVENÍ TVARU A DISTRIBUCE VELIKOSTI ČÁSTIC MODELOVÝCH TYPŮ NANOMATERIÁLŮ. Edita BRETŠNAJDROVÁ a, Ladislav SVOBODA a Jiří ZELENKA b

STANOVENÍ TVARU A DISTRIBUCE VELIKOSTI ČÁSTIC MODELOVÝCH TYPŮ NANOMATERIÁLŮ. Edita BRETŠNAJDROVÁ a, Ladislav SVOBODA a Jiří ZELENKA b STANOVENÍ TVARU A DISTRIBUCE VELIKOSTI ČÁSTIC MODELOVÝCH TYPŮ NANOMATERIÁLŮ Edita BRETŠNAJDROVÁ a, Ladislav SVOBODA a Jiří ZELENKA b a UNIVERZITA PARDUBICE, Fakulta chemicko-technologická, Katedra anorganické

Více

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou Chemie Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou Složení látek VY_32_INOVACE_03_3_02_CH Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou SLOŽENÍ LÁTEK Fyzikálním kritériem

Více

Úvod do koroze. (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají)

Úvod do koroze. (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají) Úvod do koroze (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají) Koroze je proces degradace kovu nebo slitiny kovů působením

Více

Studium vlivu prostředí na zeta potenciál nanočástic stříbra

Studium vlivu prostředí na zeta potenciál nanočástic stříbra UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra fyzikální chemie Studium vlivu prostředí na zeta potenciál nanočástic stříbra BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vypracovala: Vedoucí bakalářské práce: Petra

Více

CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL.

CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL. CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL. Látkové množství Značka: n Jednotka: mol Definice: Jeden mol je množina, která má stejný počet prvků, jako je atomů ve 12 g nuklidu

Více

SPEKTRÁLNÍ METODY. Ing. David MILDE, Ph.D. Katedra analytické chemie Tel.: ; (c) David MILDE,

SPEKTRÁLNÍ METODY. Ing. David MILDE, Ph.D. Katedra analytické chemie Tel.: ;   (c) David MILDE, SEKTRÁLNÍ METODY Ing. David MILDE, h.d. Katedra analytické chemie Tel.: 585634443; E-mail: david.milde@upol.cz (c) -2008 oužitá a doporučená literatura Němcová I., Čermáková L., Rychlovský.: Spektrometrické

Více

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY UČEBNICE ZÁKLADY CHEMIE 1

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY UČEBNICE ZÁKLADY CHEMIE 1 SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY UČEBNICE ZÁKLADY CHEMIE 1 1. ČÍM SE ZABÝVÁ CHEMIE VLASTNOSTI LÁTEK, POKUSY - chemie přírodní věda, která studuje vlastnosti a přeměny látek pomocí pozorování, měření a pokusu -

Více

Chemie životního prostředí III Hydrosféra (03) Sedimenty

Chemie životního prostředí III Hydrosféra (03) Sedimenty Centre of Excellence Chemie životního prostředí III Hydrosféra (03) Sedimenty Ivan Holoubek RECETOX, Masaryk University, Brno, CR holoubek@recetox. recetox.muni.cz; http://recetox.muni muni.cz Koloidní

Více

Vybrané spektroskopické metody

Vybrané spektroskopické metody Vybrané spektroskopické metody a jejich porovnání s Ramanovou spektroskopií Předmět: Kapitoly o nanostrukturách (2012/2013) Autor: Bc. Michal Martinek Školitel: Ing. Ivan Gregora, CSc. Obsah přednášky

Více

Metody gravimetrické

Metody gravimetrické Klíčový požadavek - kvantitativní vyloučení stanovované složky z roztoku - málorozpustná sloučenina - SRÁŽECÍ ROVNOVÁHY VYLUČOVACÍ FORMA se převede na (sušení, žíhání) CHEMICKY DEFINOVANÝ PRODUKT - vážitelný

Více

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová SPEKTROMETRIE aneb co jsem se dozvěděla autor: Zdeňka Baxová FTIR spektrometrie analytická metoda identifikace látek (organických i anorganických) všech skupenství měříme pohlcení IČ záření (o různé vlnové

Více

Skupenské stavy. Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe

Skupenské stavy. Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe Skupenské stavy Plyn Zcela neuspořádané Hodně volného prostoru Zcela volný pohyb částic Částice daleko od sebe Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe

Více

Látkové množství n poznámky 6.A GVN

Látkové množství n poznámky 6.A GVN Látkové množství n poznámky 6.A GVN 10. září 2007 charakterizuje látky z hlediska počtu částic (molekul, atomů, iontů), které tato látka obsahuje je-li v tělese z homogenní látky N částic, pak látkové

Více

Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky

Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky Metalické roztavené kovy, ionty + elektrony, elektrostatické síly Iontové roztavené soli, FLINAK (LiF + NaF + KF), volně pohyblivé anionty a kationty, iontová

Více

Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace

Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace VY_52_INOVACE_737 8. Chemie notebook Směsi Materiál slouží k vyvození a objasnění pojmů (klíčová slova - chemická látka, směs,

Více

Látky, jejich vlastnosti, skupenství, rozpustnost

Látky, jejich vlastnosti, skupenství, rozpustnost - zná zásady bezpečné práce v laboratoři, poskytne první pomoc a přivolá pomoc při úrazech - dokáže poznat a pojmenovat chemické nádobí - pozná skupenství a jejich přeměny - porovná společné a rozdílné

Více

Kinetická teorie ideálního plynu

Kinetická teorie ideálního plynu Přednáška 10 Kinetická teorie ideálního plynu 10.1 Postuláty kinetické teorie Narozdíl od termodynamiky kinetická teorie odvozuje makroskopické vlastnosti látek (např. tlak, teplotu, vnitřní energii) na

Více

OBECNÁ CHEMIE. Kurz chemie pro fyziky MFF-UK přednášející: Jaroslav Burda, KChFO.

OBECNÁ CHEMIE. Kurz chemie pro fyziky MFF-UK přednášející: Jaroslav Burda, KChFO. OBECNÁ CHEMIE Kurz chemie pro fyziky MFF-UK přednášející: Jaroslav Burda, KChFO burda@karlov.mff.cuni.cz HMOTA, JEJÍ VLASTNOSTI A FORMY Definice: Každý hmotný objekt je charakterizován dvěmi vlastnostmi

Více

Zařízení: Rotační viskozimetr s příslušenstvím, ohřívadlo s magnetickou míchačkou, teploměr, potřebné nádoby a kapaliny (aspoň 250ml).

Zařízení: Rotační viskozimetr s příslušenstvím, ohřívadlo s magnetickou míchačkou, teploměr, potřebné nádoby a kapaliny (aspoň 250ml). Úvod Pro ideální tekutinu předpokládáme, že v ní neexistují smyková tečná napětí. Pro skutečnou tekutinu to platí pouze v případě, že tekutina se nepohybuje. V případě, že tekutina proudí a její jednotlivé

Více

Příprava vrstev metodou sol - gel

Příprava vrstev metodou sol - gel VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ Ústav skla a keramiky Příprava vrstev metodou sol - gel Základní pojmy Sol - koloidní suspenze, ve které jsou homogenně dispergované pevné částice s koloidními rozměry

Více

1. Příloha 1 Návod úlohy pro Pokročilé praktikum z biochemie I

1. Příloha 1 Návod úlohy pro Pokročilé praktikum z biochemie I 1. Příloha 1 Návod úlohy pro Pokročilé praktikum z biochemie I Vazba bromfenolové modři na sérový albumin Princip úlohy Albumin má unikátní vlastnost vázat menší molekuly mnoha typů. Díky struktuře, tvořené

Více

rtuť při 0 o C = 470 mn m 1 15,45 17,90 19,80 21,28

rtuť při 0 o C = 470 mn m 1 15,45 17,90 19,80 21,28 zkapalněné plyny - velmi nízké; např. helium 0354 mn m při teplotě 270 C vodík 2 mn m při teplotě 253 C roztavené kovy - velmi vysoké; např. měď při teplotě tání = 00 mn m organické látky při teplotě 25

Více

Pokročilé cvičení z fyzikální chemie KFC/POK2 Vibrační spektroskopie

Pokročilé cvičení z fyzikální chemie KFC/POK2 Vibrační spektroskopie Pokročilé cvičení z fyzikální chemie KFC/POK2 Vibrační spektroskopie Vibrace molekul mohou být měřeny buď pomocí absorpce infračerveného záření, nebo pomocí neelastického rozptylu záření, tzn. Ramanova

Více

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH Jan Hruška TV-FYZ Ahoj, tak jsme tady znovu a pokusíme se Vám vysvětlit problematiku vedení elektrického proudu v látkách. Co je to vlastně elektrický proud? Na to

Více

Stručný úvod do spektroskopie

Stručný úvod do spektroskopie Vzdělávací soustředění studentů projekt KOSOAP Slunce, projevy sluneční aktivity a využití spektroskopie v astrofyzikálním výzkumu Stručný úvod do spektroskopie Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí,

Více

Skupenské stavy látek. Mezimolekulární síly

Skupenské stavy látek. Mezimolekulární síly Skupenské stavy látek Mezimolekulární síly 1 Interakce iont-dipól Např. hydratační (solvatační) interakce mezi Na + (iont) a molekulou vody (dipól). Jde o nejsilnější mezimolekulární (nevazebnou) interakci.

Více

4 STANOVENÍ KINEMATICKÉ A DYNAMICKÉ VISKOZITY OVOCNÉHO DŽUSU

4 STANOVENÍ KINEMATICKÉ A DYNAMICKÉ VISKOZITY OVOCNÉHO DŽUSU Laboratorní cvičení z předmětu Reologie potravin a kosmetických prostředků 4 STANOVENÍ KINEMATICKÉ A DYNAMICKÉ VISKOZITY OVOCNÉHO DŽUSU (KAPILÁRNÍ VISKOZIMETR UBBELOHDE) 1. TEORIE: Ve všech kapalných látkách

Více

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332 Animovaná chemie Top-Hit Analytická chemie Analýza anorganických látek Důkaz aniontů Důkaz kationtů Důkaz kyslíku Důkaz vody Gravimetrická analýza Hmotnostní spektroskopie Chemická analýza Nukleární magnetická

Více

Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů

Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů energií (mechanické, tepelné, elektrické, magnetické, chemické a jaderné) při td. dějích. Na rozdíl od td. cyklických dějů

Více

Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky

Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky Metalické roztavené kovy, ionty + elektrony, elektrostatické síly Iontové roztavené soli, FLINAK (LiF + NaF + KF), volně pohyblivé anionty a kationty, iontová

Více

Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4.

Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4. Vyučovací předmět - Chemie Vzdělávací obor - Člověk a příroda Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4. ročník - seminář

Více

ČÍSLO PROJEKTU: OPVK 1.4

ČÍSLO PROJEKTU: OPVK 1.4 NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: 600 150 585 NÁZEV: VY_32_INOVACE_185_Skupenství AUTOR: Ing. Gavlas Miroslav ROČNÍK, DATUM: 8., 16.11.2011 VZDĚL. OBOR, TÉMA: Fyzika, ČÍSLO PROJEKTU:

Více

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu. Aktivní prostředí v plynné fázi. Plynové lasery Inverze populace hladin je vytvářena mezi energetickými hladinami některé ze složek plynu - atomy, ionty nebo molekuly atomární, iontové, molekulární lasery.

Více

Mol. fyz. a termodynamika

Mol. fyz. a termodynamika Molekulová fyzika pracuje na základě kinetické teorie látek a statistiky Termodynamika zkoumání tepelných jevů a strojů nezajímají nás jednotlivé částice Molekulová fyzika základem jsou: Látka kteréhokoli

Více

JE MĚŘENÍ NÁBOJE PŘI VÝROBĚ PAPÍRU STÁLE MAGIÍ A ZÁHADOU?

JE MĚŘENÍ NÁBOJE PŘI VÝROBĚ PAPÍRU STÁLE MAGIÍ A ZÁHADOU? JE MĚŘENÍ NÁBOJE PŘI VÝROBĚ PAPÍRU STÁLE MAGIÍ A ZÁHADOU? Wolfgang Falkenberg Od samého počátku byla výroba papíru zaměřena na produkci homogenní struktury archu z velkých objemů vody, obsahujících malá

Více

Maturitní témata fyzika

Maturitní témata fyzika Maturitní témata fyzika 1. Kinematika pohybů hmotného bodu - mechanický pohyb a jeho sledování, trajektorie, dráha - rychlost hmotného bodu - rovnoměrný pohyb - zrychlení hmotného bodu - rovnoměrně zrychlený

Více

Předmět: CHEMIE Ročník: 8. ŠVP Základní škola Brno, Hroznová 1. Výstupy předmětu

Předmět: CHEMIE Ročník: 8. ŠVP Základní škola Brno, Hroznová 1. Výstupy předmětu Chemie ukázka chemického skla Chemie přírodní věda, poznat chemické sklo a pomůcky, zásady bezpečné práce práce s dostupnými a běžně používanými látkami (směsmi). Na základě piktogramů žák posoudí nebezpečnost

Více

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické). PŘEDMĚTY KE STÁTNÍM ZÁVĚREČNÝM ZKOUŠKÁM V BAKALÁŘSKÉM STUDIU SP: CHEMIE A TECHNOLOGIE MATERIÁLŮ SO: MATERIÁLOVÉ INŽENÝRSTVÍ POVINNÝ PŘEDMĚT: NAUKA O MATERIÁLECH Ing. Alena Macháčková, CSc. 1. Souvislost

Více

INSTRUMENTÁLNÍ METODY

INSTRUMENTÁLNÍ METODY INSTRUMENTÁLNÍ METODY ACH/IM David MILDE, 2014 Dělení instrumentálních metod Spektrální metody (MILDE) Separační metody (JIROVSKÝ) Elektroanalytické metody (JIROVSKÝ) Ostatní: imunochemické, radioanalytické,

Více

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ELEKTROMIGRAČNÍ METODY

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ELEKTROMIGRAČNÍ METODY Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ELEKTROMIGRAČNÍ METODY ELEKTROFORÉZA K čemu to je? kritérium čistoty preparátu stanovení molekulové hmotnosti makromolekul stanovení izoelektrického

Více

Radiační odstraňování vybraných kontaminantů z podzemních a odpadních vod

Radiační odstraňování vybraných kontaminantů z podzemních a odpadních vod Radiační odstraňování vybraných kontaminantů z podzemních a odpadních vod Václav Čuba, Viliam Múčka, Milan Pospíšil, Rostislav Silber ČVUT v Praze Centrum pro radiochemii a radiační chemii Fakulta jaderná

Více

- Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl. - fluorescence - fosforescence

- Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl. - fluorescence - fosforescence ROZPTYLOVÉ a EMISNÍ metody - Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl - fluorescence - fosforescence Ramanova spektroskopie Každá čára Ramanova spektra je svými vlastnostmi závislá

Více

Elektrická dvojvrstva

Elektrická dvojvrstva 1 Elektrická dvojvrstva o povrchový náboj (především hydrofobních) částic vyrovnáván ekvivalentním množstvím opačně nabitých iontů (protiiontů) o náboj koloidní částice + obal protiiontů = tzv. elektrická

Více

Koloidní zlato: tradiční rekvizita alchymistů v minulosti - sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti?

Koloidní zlato: tradiční rekvizita alchymistů v minulosti - sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti? Koloidní zlato: tradiční rekvizita alchymistů v minulosti - sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti? Vedoucí projektu: Ing. Filip Novotný, Ing. Filip Havel K. Hes - Gymnázium, Praha 6, Nad Alejí 1952 K.

Více

N A = 6,023 10 23 mol -1

N A = 6,023 10 23 mol -1 Pro vyjadřování množství látky se v chemii zavádí veličina látkové množství. Značí se n, jednotkou je 1 mol. Látkové množství je jednou ze základních veličin soustavy SI. Jeden mol je takové množství látky,

Více

1. Látkové soustavy, složení soustav

1. Látkové soustavy, složení soustav , složení soustav 1 , složení soustav 1. Základní pojmy 1.1 Hmota 1.2 Látky 1.3 Pole 1.4 Soustava 1.5 Fáze a fázové přeměny 1.6 Stavové veličiny 1.7 Složka 2. Hmotnost a látkové množství 3. Složení látkových

Více

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2 Plyny Plyn T v, K Vzácné plyny 11 plynných prvků He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn 165 Rn 211 N 2 O 2 77 F 2 90 85 Diatomické plynné prvky Cl 2 238 H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2 H 2 He Ne Ar Kr Xe 20 4.4 27 87 120 1 Plyn

Více

Stanovení kvality humusu spektrofotometricky

Stanovení kvality humusu spektrofotometricky Stanovení kvality humusu spektrofotometricky Definice humusu Synonymum k půdní organické hmotě Odumřelá organická hmota v různém stupni rozkladu a syntézy, jejíž část je vázána na minerální podíl Rozdělení

Více