Aurul coloidal

14
Aurul coloidal Dorina Mihaela Dolha Master Didactic Știinte,an II

description

Aurul coloidal. Dorina Mihaela Dolha Master 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. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Aurul coloidal

Page 1: Aurul  coloidal

Aurul coloidal

Dorina Mihaela DolhaMaster Didactic Știinte,an II

Page 2: Aurul  coloidal

• 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.

Page 3: Aurul  coloidal

• 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.

Page 4: Aurul  coloidal

Delftia acidovorans produces a nonribosomal peptide that creates gold nanoparticles

Delftibactin detoxifies soluble gold and enables growth in toxic AuCl3 concentrations

Page 5: Aurul  coloidal

• 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.

Page 6: Aurul  coloidal

• 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.

Page 7: Aurul  coloidal

Extragerea aurul din apele reziuduale din exploatările miniere.

Page 8: Aurul  coloidal

• 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.

Page 9: Aurul  coloidal

• 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.

Page 10: Aurul  coloidal

• 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.

Page 11: Aurul  coloidal

• 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

Page 12: Aurul  coloidal

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.

Page 13: Aurul  coloidal

Proprietatile aurului coloidal

Page 14: Aurul  coloidal

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