Поліметалевий хелатний аквананокомплекс

Поліметалевий хелатний аквананокомплекс, що містить комплексоутворювач і ліганди, як 3 собою в електричному контакті, що дозволяє задіювати електрохімічні явища за рахунок використання металів, що мають різні електрохімічні потенціали і, тим самим, підвищити активність металів хелатного комплексу. Сучасні наукові дослідження показали, що хелати на основі наночастинок металів набагато менш токсичні в порівнянні з хелатами, в яких ті ж метали знаходяться в іонному стані, отриманому розчиненням солей. Наприклад, наночастинки міді в 7 разів менш токсичні іонів міді, наночастинки цинку в 30 разів менш токсичні іонів цинку, що перевірено на великій кількості експериментів, проведених вченими [див. Арсентьева И. П. Использование биологических активных препаратов на основе наночастиц металлов в медицине и сельском хозяйстве. Доклад на совещании: «Индустрия наносистем и материалы: оценка нынешнего состояния и перспективы развития». Москва, Центр «Открытая экономика», Опубл. 07.02.2006, http://www.strf.ru/client/doctrine.aspx]. Авторами експериментально встановлено оптимальне співвідношення середніх розмірів наночастинок двох різнорідних металів в межах 520. При співвідношенні середніх розмірів наночастинок двох різнорідних металів менше 5 дрібні наночастинки неміцно утримуються на поверхні крупних частинок. При співвідношенні середніх розмірів наночастинок двох різнорідних металів більше 20 дрібні наночастинки дуже щільно покривають поверхню крупних частинок і обмежують контакт крупної частинки із зовнішнім середовищем. Групи з наночастинок містять наночастинки з розмірами 1нм - 1мкм. Розмір наночастинок менше 1нм важко отримати за допомогою сучасних технологій. Розмір частинок більше 1мкм недоцільний, оскільки вони важко хелатуються і стають нестійкими. Поліметалевий хелатний аквананокомплекс отримують ерозійно-вибуховим диспергуванням металевих гранул двох різнорідних металів, що знаходяться в деіонізованій воді [див. Патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F 9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7.]. 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. У каналах розряду температура досягає 10тис. градусів. Ділянки поверхні металевих гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібно руйнуються на найдрібніші наночастинки і пару. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, мають сферичну форму. На поверхні наночастинок накопичується електричний заряд. Поверхневий електричний заряд залежить від розмірів наночастинок. Поверхневий електричний заряд пропорційний 29448 4 розміру наночастинок. Електричний заряд на поверхні наночастинок створює умови для щільного хелатування молекулами води наночастинок, утворююючи наногідратну оболонку, що підвищує стійкість хелатного аквананокомплексу. В якості ліганду використовуються молекули води, які за рахунок водневих зв'язків покривають всю поверхню наночастинок щільною наногідратною оболонкою. Електричне поле у частинок меншого розміру має більший градієнт потенціалу, ніж у частинок великого розміру. При близькому розташуванні дрібних частинок і великих частинок за рахунок електростатичної індукції на локальних ділянках поверхні великої частинки, напроти малої частинки, утворюються наведені (індуковані) заряди протилежного знаку (по відношенню до знаку заряду частинки меншого розміру). Тому, на поверхні великої частинки «налипають» дрібні частинки, які знаходяться між собою в електричному контакті, що дозволяє задіювати електрохімічні явища за рахунок використання металів, що мають різні електрохімічні потенціали. Наночастинки різнорідних металів виступають в якості комплексоутворювача поліметалевого хелатного комплексу. Оптимальне співвідношення середніх розмірів наночастинок двох різнорідних металів знаходиться в межах 5-20. Це дозволяє, з одного боку отримати стійкий хелатний аквананокомплекс, а, з іншого, забезпечити оптимальне покриття поверхні крупних наночастинок дрібними наночастинками і, тим самим, не обмежувати контакт крупної частинки із зовнішнім середовищем, що не перешкоджає прояву електрохімічних властивостей поліметалевого хелатного аквананокомплексу.