Надчистий нанокарбоксилат

1. Надчистий нанокарбоксилат із загальною формулою виду (RCOO)nMe, де Me - метал, RCOO - карбоксил-аніон, n=1, 2, 3, отриманий вза 3 Основним недоліком відомого карбоксилату є присутність в ньому домішок. Найбільш близьким до того, що заявляється, є надчистий водний розчин нанокарбоксилату металу із загальною формулою виду (RCOO)nMe, де Me - метал, RCOO - карбоксил-аніон, n=1, 2, 3, отриманий взаємодією металу, оксиду металу або гідроксиду металу з карбоновою кислотою у водному колоїдному розчині. При цьому вміст хлор-, нітрат- і сульфат-іонів не перевищує 10-6 мас. %, при цьому метал, оксид металу і гідроксид металу знаходяться в колоїдному розчині у вигляді наночастинок металу, наночастинок оксиду металу і наночастинок гідроксиду металу, отриманих абляцією металевих гранул у воді, а відношення маси карбоксилату металу до маси наночастинок складає величину не менше 1000 (див. Патент України на корисну модель №39397. НАДЧИСТИЙ ВОДНИЙ РОЗЧИН НАНОКАРБОКСИЛАТУ МЕТАЛУ. МПК С07С 51/41, C07F 5/00, C07F 15/00, С07С 53/126 (2008.01). Опубл. 25.02.2009, Бюл.№ 4, 2009 p.). Недоліком є низька якість нанокарбоксилату, оскільки в ньому не забезпечується стехіометричне співвідношення метал : карбонова кислота. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення якості нанокарбоксилату, його екологічної чистоти і забезпечення в ньому стехіометричного співвідношення метал : карбонова кислота. Запропонований, як і відомий надчистий нанокарбоксилат із загальною формулою виду (RCOO)nMe, де Me - метал, RCOO - карбоксиланіон, n=1, 2, 3, отриманий взаємодією карбонової кислоти з наночастинками металів, оксидів металів, гідроксидів металів, і, відповідно до цієї пропозиції, відношення маси карбоксилату до маси частинок металів в ньому складає величину не менше 10000, при цьому містить частинки з розміром більше 100нм, переважно більш 1мкм, а вміст основної речовини в ньому не менше 98,5 мас. %, переважно не менше 99,9 мас. %. Відношення маси карбоксилату до маси частинок металів складає величину не менше 10000. Це підвищує якість нанокарбоксилату і дозволяє отримати надчистий нанокарбоксилат, оскільки практично всі наночастинки за рахунок своєї високої хімічної активності беруть участь в утворенні карбоксилату. Це також дозволяє розширити область застосування нанокарбоксилату в біології і медицині. Надчистий нанокарбоксилат містить частинки з розміром більше 100нм, переважно більш 1мкм. Це підвищує якість нанокарбоксилату, оскільки в ньому не залишається високоактивних наночастинок. Вміст основної речовини в нанокарбоксилаті не менше 98,5 мас. %, переважно не менше 99,9 мас. %. Це підвищує якість нанокарбоксилату. Надчистий нанокарбоксилат отримують за допомогою електроімпульсної аквананотехнології таким чином. Спочатку отримують абляцією металів, наприклад, електроімпульсною абляцією, водний колоїдний розчин в реакторі, в якому розміщують металеві гранули (див. Патент Україні на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно 49049 4 вибухового диспергування металів. МПК B22F 9/14. Опубл. 25.05.2007. Бюл.№7). Металеві гранули поміщають в судину для диспергування і рівномірно розміщують їх на дні судини між електродами. У судину наливають воду. При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного струму, в яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випарованого металу, в точках контактів металевих гранул одна з одною виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. У каналах розряду температура досягає 10 тис. градусів. Ділянки поверхні металевих гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібно руйнуються на наночастинки і пару. Розплавлені наночастинки. що розлітаються, потрапляють у воду, охолоджуються в ній і утворюють колоїдний розчин наночастинок металів, наночастинок оксидів металів і наночастинок гідроксидів металів. У колоїдний розчин наночастинок металу, наночастинок оксиду металу і наночастинок гідроксиду металу, що утворився, додають карбонову кислоту. За рахунок високої хімічної активності наночастинок здійснюється утворення карбоксилату металу. Наночастинки практично повністю витрачаються в хімічній реакції. Висока хімічна активність наночастинок дозволяє отримати високе відношення маси карбоксилату до маси частинок металу, які не прореагували в хімічній реакції. Для прискорення процесу розчин підігрівають і інтенсивно перемішують. Температуру колоїдного розчину встановлюють близько 70°С. Це значно інтенсифікує процес отримання карбоксилатів. Процес припиняють з досягненням значення рН кінцевого продукту 4-6. Наночастинки розміром менше 100нм повністю реагують з кислотою. Незначна частина частинок розміром більше 100нм залишається в розчині карбоксилату. Отриманий розчин висушують при температурі 100°С - 110°С. Оскільки до числа реагентів не входять ніякі інші речовини, а наночастинки практично повністю беруть участь в хімічній реакції утворення солей карбонових кислот, то утворюється продукт високої екологічної чистоти із стехіометричним співвідношенням метал: карбонова кислота. Приклад. Дослідження чистоти нанокарбоксилату проведено на прикладі цитрату цинку, отриманого за електроімпульсною аквананотехнологією. Для встановлення ступеню чистоти цитрату цинку його висушували при 105°С і аналізували на вміст домішок методом емісійного спектрального аналізу на спектрографі «ИСП-28». Суху речовину поміщали в кратер графітового електроду діаметром 3,8мм і глибиною 5мм і спалювали в активізованій дузі перемінного струму. Час експозиції - до вигорання проби. Розшифрування спектрів проводили на спектропроекторі ДСП - 1 за допомогою атласу спектральних ліній. Як вторинний еталон використовували спектр заліза. Кадмій і свинець визначали в розчинах цитратів, отриманих з допомогою аквананотехнології, методом інверсійної вольтамперометрії за стандартною схемою (за методикою: Методика виконання вимірювань вміс 5 49049 ту цинку в водних розчинах методом інверсійної вольтамперометрії. МВВ № 084-12/04-98). Результати перераховувались на суху наважку (г/100г 6 наважки). Отримані результати приведені в таблиці. Таблиця Виявлені домішки Силіцій (кремній) Магній Алюміній Мідь Залізо Кальцій Стронцій Титан Марганець Срібло Кадмій Свинець Сумарний вміст домішок Вміст основної речовини Zn0 . Zn1 -3 -3 Вміст домішок (%) в зразках цитрату цинку Zn2 Zn3 Zn4 . -3 . 10-2 10 10-3 10-3 10-3 10-4 ~.10-3 10-4 10-4 1.1.10-4 10-3 5 10-3 . 10-3 . 10-4 >.10-3 . 10-3 .10-3 . 10-4 10-3 . 10-3 10-3