Post on 24-Feb-2016
description
Aurul coloidal
Dorina Mihaela DolhaMaster Didactic Știinte,an II
• Dintre numeroasele nanoparticule metalice ,aurul este cel mai răspândit material.
• Se utilizează în:
• Optică;
• Electronică;
• Fotonică;
• Electrochimie;
• Cataliză;
• Chimismul simțurilor;
• Etichetarea biologică,etc.
• În 1857 Faraday a sintetizat pentru prima dată aurul coloidal prin reducerea NaAuCl4 cu o soluție
ce conținea fosfor și CS2.
• De-a lungul timpului au fost create o serie de metode fizice și chimice care urmăreau obținerea
nanoparticulelor de aur.
• Sintezele bazate pe reducerea ionilor metalici cu citrat de sodiu C3H4OH(COOH)COONa sau borohidrura de sodiu NaBH4 urmată de
modificarea suprafețelor particulelor obținute cu ajutorul liganzilor potriviți și a solvenților organici
ridică probleme pentru mediul înconjurător datorită produșilor toxici folosiți.
• Este posibil ca în viitor să folosim culturi de
bacterii pentru a extrage aurul din
zăcămintele sărace.
• De mai bine de zece ani este cunoscută bacteria Cupriavidus
metallidurans prezentă în biofilmul care acoperă pepitele de aur.
• Această bacterie se protejează de ionii solubili de aur, prin neutralizarea
lor în interiorul celulelei sub forma unor nanoparticule neutre alcătuite
din prețiosul element chimic.
Delftia acidovorans produces a nonribosomal peptide that creates gold nanoparticles
Delftibactin detoxifies soluble gold and enables growth in toxic AuCl3 concentrations
• În alte locuri, aceste biofilme conțineau o altă
bacterie, Delftia acidovorans, care a fost
studiată de către o echipa de cercetători de la
Universitatea McMaster din Hamilton, Canada,
condusă de către Nathan Magarvey, care și-a
publicat concluziile în Nature Chemical Biology.
• Acești au constatat că atunci când au plasat
bacterii D. acidovorans în soluții care conțineau
aur, acestea se înconjurau cu un înveliș alcătuit
din nanopaticule de aur. • Cercetătorii au ajuns la concluzia că această
bacterie se protejează împotriva ionilor de aur,
prin producerea de nanoparticule de aur neutre
în exteriorul lor, spre deosebire de de C.
metallidurans.
• Cele două bacterii ar putea fi folosite pentru a extrage aurul din
apele reziuduale din exploatările miniere.
Cercetătorii au reușit să identifice și compusul chimic
responsabil de precipitarea aurului.
• Acesta a primit numele de delftibactină. Practic
D. acidovorans produce delftbactină, care trece
prin membrana bacteriei și produce precipitarea
aurului în exteriorul ei, împiedicând astfel
intrarea ionilor toxici de aur în interiorul celulei.
Extragerea aurul din apele reziuduale din exploatările miniere.
• În anul 1991, Jack Watterson a extras, de pe
terenurile aurifere din Alaska, aur nativ sub formă
de balonaşe înlănţuite, balonaşele fiind goale pe
dinăuntru, vide.
• Ele aveau aceleaşi forme şi dimensiuni, precum
bacteriile din sol.
• Aceste agregate ciudate din aur se formează în urma înlocuirii corpurilor bacteriilor cu metal. De
aceea au ori formă de balonaşe, ori de fire simple, sub formă de spirală, având diametrul de
aproximativ 0,002 mm. Atunci când aurul înlocuieşte colonii întregi de bacterii, dimensiunea
agregatelor ajunge la câţiva milimetri.
• Bacteriile depun acest aur, în urma exrtagerii sau a absorbţiei anumitor substanţe toxice, dar
vitale pentru ele, din mediul acvtic, sporind astfel conţinutul de aur din soluţie. Iar metalul
începe să se cristalizeze. Diferenţa dintre aurul nativ metalic şi acest aur “viu”, făcut de
microorganismele vii, constă doar în faptul că, în cel de-al doilea caz, dimensiunea cristalelor
este foarte mică, şi sunt distribuite haotic.
• S-a constatat că peliculele de bacterii care cresc la suprafaţa bazinelor cu apă caldă, pot
acumula o asemenea cantitate de aur, încât exploatarea lui devine rentabilă. Se presupune
că ceea ce le face pe bacterii să se transforme în “mumii” de aur ar fi mercurul, care se
emană împreună cu aurul, în aceste izvoare fierbinţi. Astfel, pentru a se apăra de această
otravă mortală, bacteriile se folosesc de aur, despre care se ştie că este absorbantul ideal
de mercur.
• Bacteriile îşi fac o “cochilie” de aur, însă nu pot trăi în ea, şi, după o vreme, ies din membrane,
membrane care se transformă în tubuleţe de aur.
• În zua de azi, se încearcă “dresarea” acestor microorganisme vii, pentru exploatarea
minereurilor de aur şi a terenurilor aurifere, deoarece s-a observat că particulele microscopice
de aur se lipesc cu uşurinţă de bacterii, după care, agregatele comasate de aur pot fi extrase.
• S-a mai descoperit că sporii unor bacterii din sol sunt numeroşi în apropierea zăcămintelor de
aur. Aşadar, bacteriile ajută oamenii să caute şi să exploateze aur.
• Un grup de cercetători din Taiwan au
descoperit că lumina poate fi
generată pe străzi fără ajutorul
electricității.
• Depunănd particule de aur pe
frunzele copacilor acestea le dau o
aură roșiatică luminoasă.
Cercetatorii au implantat nanoparticule de aur în frunzele unei plante de acvariu – Bacopa caroliniana.
Sub efectul unei lumini ultraviolete cu o lungime de undă ridicată, nanoparticulele de aur au reușit să
producă o fluorescentă albastru-violet pentru a genera o radiatie roșiatică în clorofila frunzelor, o
tehnică ce a fost botezată „bio-LED
Interesant
Prima dovadă a folosirii nanoparticulelor de aur
• Romanii folosesc aurul pentru a colora Cupa lui
Lycurg, regele tracilor, un artifact aflat astăzi la
British Museum.
• Topind fulgi de aur în sticlă, artizanii romani au
introdus nanoparticule de aur în aceasta,
transformând-o în sticlă dicroică (care are culori
diferite, în funcţie de poziţia din care este
observată).
• Cupa lui Licurg este verde şi opacă atunci când
este observată în întuneric, devenind roşie atunci
când este privită în lumină.
http://nanoyou.eu/attachments/501_RO%20-%20EXPERIMENT%20C4_Student%20laboratory%20worksheet%2011-13.pdf
Aurul lumii, frumuseţi şi celebrităţi, traducere din rusă de Emil Iordache şi Leonte Ivanov, Chişinău, Editura Arc, 2004.
http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Cupriavidus_metallidurans
http://www.nature.com/news/gold-digging-bacterium-makes-precious-particles-1.12352
http://think.hotnews.ro/nanoparticulele-de-aur-ar-putea-transforma-copacii-in-stalpi-de-iluminat.html
http://www.newscientist.com/article/dn23129-bug-protects-itself-by-turning-its-environment-to-gold.html#.Ute9l_umbMc
http://newswatch.nationalgeographic.com/2013/02/06/scientists-discover-how-bacteria-changes-ions-into-gold/
http://www.nature.com/nchembio/journal/v9/n4/full/nchembio.1179.html
Chimia verde si poluantii chimici, Iovanca Haiduc,Ed.Efes 2006