Vplyv aniónov na sorpciu

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Vplyv aniónov na sorpciu"

Filip Pravec
před 6 lety
Počet zobrazení:

1 UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE PRÍRODOVEDECKÁ FAKULTA Vplyv aniónov na sorpciu 99m TcO 4- na Sn-hydroxyapatit JADROVÁ CHÉMIA V ŠKOLSTVE, VÝSKUME, PRIEMYSLE A PREVÁDZKE JADROVÝCH ELEKTRÁRNÍ Modra-Harmónia -22/9/16 Andrea Hamárová Oľga Rosskopfová

HYDROXYAPATIT ortofosforečnan vápenatý kryštálová jednotka HA dve molekuly Ca 5 (PO 4 ) 3 OH

na implantáty, dentálna chirurgia biokompatibilita bioaktivita netoxickosť nezápalovosť

vysokej chemickej stabilite nízka rozpustnosť vo vode vysoký špecifický merný povrch dobrým

2 HYDROXYAPATIT ortofosforečnan vápenatý kryštálová jednotka HA dve molekuly Ca 5 (PO 4 ) 3 OH zložka oporného systému stavovcov kosti 6%, zubná sklovina 9% Použitie: implantáty, povlaky na implantáty, dentálna chirurgia biokompatibilita bioaktivita netoxickosť nezápalovosť adsorbent ťažkých kovov a rádionuklidov z vodných odpadov U, Am, Np, Co, Sr, atď. vysokej chemickej stabilite nízka rozpustnosť vo vode vysoký špecifický merný povrch dobrým tlmivým vlastnostiam Obr. 1 Kryštálová mriežka hydroxyapatitu Obr. 2 práškový HA Obr. 3 HA zobrazený pomocou SEM

3 Hydroxyapatit substituovaný katiónmi a aniónmi jednozložkové ióny Ag + Cu 2+, Zn 2+, Ni 2+, Sr 2+, Sn 2+, Mg 2 +, Cd 2+ viaczložkové ióny Cu-Zn, Sr-Mg inkorporácia aniónov do štruktúry HA heterogénnou aniónovou výmenou CO 3, F -, SiO 3 Obr. 1 Kryštálová mriežka hydroxyapatitu Obr. 2 práškový HA Obr. 3 HA zobrazený pomocou SEM

4 TECHNÉCIUM V súčasnosti je známych 35 izotopov technécia 98 Tc, 97 Tc a 99 Tc 95m Tc, 97m Tc či 99m Tc Obr. 1 Premenová schéma 99 Mo a 99m Tc Obr Mo/ 99m Tc generátor Najpoužívanejším rádionuklidom v nukleárnej medicíne je 99m Tc T 1/2-6,1 hod. vysoká špecifická aktivita vhodná dostupnosť 99 Mo / 99m Tc generátor Emituje gama žiarenie s energiou 14 kev Technécium je najčastejšie redukované cínatými iónmi SnCl 2 2H 2 O v zriedenej HCl 99m Tc-Sn-koloidné formy rádiofarmák kostne tkanivo

5 EXPERIMENT zistiť a porovnať vplyv konkurenčných aniónov na adsorpciu technecistanového aniónu na vzorky Sn-HA a Ca + Sn/P = 1,67 Sn/P = 1,67 Tab. 1 Skratky hydroxyapatitov, vstupné reaktanty a spôsob zabudovania Sn 2+ iónov do hydroxyapatitov. vzorka vstupné reaktanty spôsob zabudovania Sn 2+ do vzoriek HA1 comha SnCl 2 2H 2 O adsorpcia Sn 2+ na povrch HA2 Ca(OH) 2 H 3 PO 4 SnCl 2 2H 2 O HA3 CaCl 2 K 2 HPO 4 SnCl 2 2H 2 O inkorporácia Sn 2+ do kryštálovej mriežky hydroxyapatitu inkorporácia Sn 2+ do kryštálovej mriežky hydroxyapatitu c Sn2+ [mol%] mol% 2 mol% 6 mol% 8 mol%

6 EXPERIMENÁLNA ČASŤ ADSORPČNÉ EXPERIMENTY mg HA + 2 ml roztoku s 99m TcO 4-6 min. metódou rádioindikácie rádioizotopový indikátor 99m Tc vo forme 99m TcO 4 - sorpčné experimenty - vsádzková metódou v plastových skúmavkách so zátkou pomer tuhej a kvapalnej fázy bol 1:1. relatívna chyba merania bola <5% 1 min. a 6 rpm -1 1ml supernatantu Anióny CO 3, HPO 4 a cit 3- vyhodnotenie

7 R [%] R [%] R [%] Študoval sa vplyv konkurenčných aniónov CO 3, HPO 4, cit 3- na sorpciu technecistanu na Sn-hydroxyapatit, ktorý bol modifikovaný cínatými iónmi. Koncentrácia aniónov bola mol dm mol dm -3. CO HA1_CO 3,1,1,1,1,1 1 - c [mol/dm 3 ] 2 mol% HA1 6 mol% HA1 8 mol% HA HA2_CO 3,1,1,1,1,1 1 2 mol% HA2 6 mol% HA2 8 mol% HA2 HA3_CO 3,1,1,1,1,1 1 c [mol/dm 3 ] 2 mol% HA3 6 mol% HA3 8 mol% HA3

8 R [%] R [%] R [%] Študoval sa vplyv konkurenčných aniónov CO 3, HPO 4, cit 3- na sorpciu technecistanu na Sn-hydroxyapatit, ktorý bol modifikovaný cínatými iónmi. Koncentrácia aniónov bola mol dm mol dm -3. HPO H A1_HPO 4 6 4,1,1,1,1,1 1 2 mol% HA1 6 mol% HA1 8 mol% HA1 1 1 H A 2 _ H PO ,1,1,1,1,1 1 2 mol% HA2 6 mol% HA2 8 mol% HA HA3_HPO ,1,1,1,1,1 1 2 mol% HA3 6 mol% HA3 8 mol% HA3

9 R [%] R [%] R [%] Študoval sa vplyv konkurenčných aniónov CO 3, HPO 4, cit 3- na sorpciu technecistanu na Sn-hydroxyapatit, ktorý bol modifikovaný cínatými iónmi. Koncentrácia aniónov bola mol dm mol dm -3. cit HA1_cit HA2_cit 3-,1,1,1,1,1 1 2 mol% HA1 6 mol% HA1 8 mol% HA1,1,1,1,1,1 1-2 mol% HA2 6 mol% HA2 8 mol% HA HA3_cit 3-6 4,1 -,1,1,1,1 1 2 mol% HA3 6 mol% HA3 8 mol% HA3

10 Vo všeobecnosti sa môže skonštatovať, že vplyv konkurenčných aniónov v roztoku na sorpciu technecistanu vzrastal v poradí HPO 4 CO 3 cit 3-.

11 ZÁVER Štúdium vlastností hydroxyapatitu, ktorý bol modifikovaný Sn 2+ iónmi, ktoré sú potenciálne využiteľné materiály v nukleárnej medicíne a v rádioekológií. Príprava vzoriek: 14 adsorpcia Sn 2+ na povrch vzoriek HA1, inkorporácia Sn 2+ do kryštálovej mriežky HA2 a HA3 Zastúpenie Sn 2+ - mol%, 2 mol%, 6 mol%, 8 mol% a pomer Ca + Sn / P = 1,67 a Sn / P = 1,67. Tab. 5 Skratky hydroxyapatitov, vstupné reaktanty vzorka vstupné reaktanty HA1 comha SnCl 2 2H 2 O HA2 Ca(OH) 2 H 3 PO 4 SnCl 2 2H 2 O HA3 CaCl 2 K 2 HPO 4 SnCl 2 2H 2 O

ZÁVER Vplyv konkurenčných aniónov, na sorpciu 99m TcO 4- narastal v poradí : HPO 4 CO 3 cit 3- Iónová výmena medzi iónmi a Sn 2+ = môže byť ovplyvnená redukcia 99m TcO 4- na chemické formy TcO 2,

12 ZÁVER Vplyv konkurenčných aniónov, na sorpciu 99m TcO 4- narastal v poradí : HPO 4 CO 3 cit 3- Iónová výmena medzi iónmi a Sn 2+ = môže byť ovplyvnená redukcia 99m TcO 4- na chemické formy TcO 2, TcO(OH) 2, TcO 2 2H 2 O a pod., = vplyv na adsorpciu na povrch HA, alebo k tvorbe komplexov s HA Zo získaných údajov o vlastnostiach nami pripravených vzoriek hydroxyapatitov (HA1, HA2, HA3) je možné navrhnúť ich uplatnenie jednak v nukleárnej medicíne diagnostika ochorení skeletu, napr. rôzne karcinómy a metabolické poruchy kosti, a tiež pri imobilizácií 99 Tc z kvapalných odpadov. V ďalšej práci by bolo vhodné zistiť morfológiu a štruktúru HA1, HA2, HA3 pomocou TEM a SEM. Vhodné stanoviť obsah vápnika, fosforu a cínu vo vzorkách, aby sa mohol určiť pomer Ca/P resp. Ca+Sn/P pre hydroxyapatity a pomer Sn/P pre cínaté apatity. Na charakteristiku prítomných fosforečnanov použiť XRD analýzu

13 Vplyv aniónov na sorpciu 99m TcO 4- na Sn-hydroxyapatit JADROVÁ CHÉMIA V ŠKOLSTVE, VÝSKUME, PRIEMYSLE A PREVÁDZKE JADROVÝCH ELEKTRÁRNÍ Mgr. Andrea Hamárová kontakt: hamarova17@uniba.sk

Podobné dokumenty

RNDr. Daniela Kravecová, PhD. Premonštrátske gymnázium, Kováčska 28, Košice

Redoxné reakcie RNDr. Daniela Kravecová, PhD. Premonštrátske gymnázium, Kováčska 28, Košice Redoxné reakcie Redoxné reakcie sú chemické reakcie, pri ktorých dochádza k zmene oxidačného čísla atómov alebo