Колоїдний розчин металу або суміші металів у воді

1. Колоїдний розчин металу або суміші металів у воді, що містить наночастинки металу, в якому розміри частинок складають від 1 нм до 100 нм, метали вибрані з групи, що складається з срібла, золота, платини, міді, паладію, родію, іридію, танталу, нікелю, ванадію, молібдену, кобальту, заліза, 3 24390 молібдену, кобальту, заліза, марганцю, вольфраму, хрому, цинку, олова, цирконію, ніобію, титану, алюмінію, магнію, а, відповідно до цієї пропозиції, відношення маси іонів металу до маси наночастинок металу в розчині переважно менше 10-4, а металеві наночастинки утворюють з полярними молекулами води хелатні сполуки, при цьому розчин має питому електропровідність не більше 0,1мкСіменс/см, а концентрація наночасток металу в розчині не менше 10мг/л. Відношення маси іонів металу до маси наночасток металу в розчині переважно менше 10-4 дозволяє мати колоїдний розчин, який практично не містить іони металів, що знижує його токсичність. Утворення хелатних сполук металевих наночасток з полярними молекулами води додає колоїдному розчину велику сталість і одночасно забезпечує підвищену біодоступність металів. Колоїдний розчин з питомою електропровідністю не більше 0,1мкСіменс/см має високу сталість за рахунок практично повної відсутності аніонів і катіонів в своєму складі. Концентрація наночастинок металу в розчині не менше 10мг/л дозволяє отримувати концентрати колоїдних розчинів, які при необхідності можна розбавляти до потрібної концентрації безпосередньо перед застосуванням. Колоїдний розчин отримують електроерозійним диспергуванням металевих гранул, що знаходяться в діелектричній судині в деіонізованій воді. При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного струму, в яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випарованого металу, в точках контактів металевих гранул один з одним виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. Ділянки поверхні металевих гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібне руйнуються на найдрібніші наночастинки і пару. Продукти руйн ування охолоджуються в деіонізованій воді, в якій накопичуються частинки в зваженому Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 4 стані, утворюючи колоїдний розчин наночастинок металу. У розчині не утворюються аніони і катіони, і можуть мати місце тільки їх сліди за рахунок незначного поглинання розчином газів з навколишнього повітря. При диспергуванні металів у воді із захисним шаром у вигляді аргону їх присутність мінімальна. Відношення маси іонів металу до маси наночасток металу в розчині не перевищує 10-4. Це дозволяє отримати колоїдний розчин з питомою електропровідністю менше 0,1мкСіменс/см. Оскільки в зоні іскрових розрядів має місце високий градієнт потенціалу, з напруженістю електричного поля не менше 5´104В/см, то частинки набувають поверхневого заряду. Диполі води за рахунок електростатичного поля огортають наночастинки металу, утворюючи хелатні комплекси. Відомо, що хелати металів володіють рядом переваг в порівнянні з неорганічними солями: вони менш токсичні, стійкі у всьому діапазоні рН, легко розчиняються у воді. Наприклад, при використанні їх в якості мікроелементів вони легко засвоюються рослинами, незначно зв'язуються грунтом у важко розчинні сполуки і не руйнуються мікроорганізмами. По ефективності дії на рослини вони перевершують всі інші форми мікроелементів приблизно в 2...5 разів. Вони володіють високою транспортною активністю, [див. Хелаты металлов природных соединений и их применение. Тбилиси: Мецниереба, 1974. - 166с.]. Стіканню зарядів з поверхні частинок перешкоджає діелектрична рідина - деіонізована вода з великим питомим опором. В результаті за рахунок кулонівських сил утворюються стійкі хелатні комплекси, що складаються з частинок металу і диполів води. Таким чином, колоїдний розчин не містить іонів металу або містить їх у мінімальній кількості, складається з наночастинок металу в хелатній формі, має високу концентрацію, що розширює області його застосування, знижує токсичність і забезпечує підвищен у біодоступність металів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601