Nanosrebro -wytwarzanie, właściwości baktriobójcze, zastosowanie

Abstract

Nanotechnologia to nowoczesna, szeroka dziedzina nauki, stwarzająca nieograniczone możliwości. Wykorzystuje ona fizykę ciała stałego, materiałoznawstwo, biologię molekularną oraz chemię do wytwarzania niezwykle małych obiektów. Najczęściej wymiary takich struktur zawierają się w przedziale od 1 do 100 nm. Substancje zbudowane z krystalitów mniejszych od 100 nm to nanomateriały. Zmniejszając rozmiar ziaren do rozmiarów mikrometrycznych zmieniamy ich właściwości chemiczne, fizyczne, mechaniczne itd. Podstawowym celem nanotechnologii jest wykorzystanie tych właśnie właściwości przez kontrol na poziomie atmowym i molekularnym cząstek, a także opracowanie skutecznego sposobu ich wytwarznia i wykorzystania.
Autor: Katarzyna KLOK

1. Srebro jako pierwiastek chemiczny

Srebro to pierwiastek chemiczny o symbolu Ag, który pochodzi od łacińskiej nazwy „argentum”. Jest to specyficzny pierwiastek posiadający szczególne właściwości bakteriobójcze, dzięki czemu ma zastosowanie w medycynie i farmacji. Srebro znalazło swoje zastosowanie już w starożytnym Egipcie, gdzie np. zanurzano srebrne sztaby w wodzie i spożywano jako lekarstwo na wrzody żołądka, a np. Rzymscy legioniści przykładali srebrne monety do ran, aby przyśpieszyć ich gojenie[4,2]. Związki srebra w roztworze koloidalnym znane są jako kollargol i protargol. Azotan srebra znany również jako lapis, także posiada silne właściwości bakteriobójcze. Niedoskonałość tych preparatów wynika m.in. z toksycznego oddziaływania zawartych w nich anionów na tkanki organizmów wyższych. Natomiast nie stwierdzono ubocznego działania przy stosowaniu preparatów, które zawierają nanocząsteczki srebra metalicznego. Prawdziwe srebro nanokoloidalne jest najrzadziej spotykanym typem srebra koloidalnego znajdującego się na rynku. Wynika to ze złożonego procesu produkcyjnego i wysokich kosztów produkcji. Nanosrebro ma dużą aktywnośc biochemiczną, co umożliwia oddziaływanie na specyficzne właściwości organicznej materii żywej takiej jak bakterie, wirusy i grzyby.

1.1. Budowa strukturalna nanosrebra

Jak wiadomo od dawna, srebro to metal o doskonałym przewodnictwie cieplnym i elektrycznym; odznacza się połyskiem, plastycznością, a także wytrzymałością. Wszystkie te właściwości wynikają min. z jego struktury krystalicznej. Tworzy kryształy, których struktura przestrzenna jest regularna płasko skoncentrowana. W takiej sieci liczba koordynacyjna równa się 12. Komórka elementarna kryształu srebra ma kształt sześcianu i posiada 4 atomy [1]. W jednej sieci przestrzennej kryształu srebra jest 14 atomów z, których każdy może brac udział w reakcjach ze środowiskiem zewnętrznym, ponieważ jest umieszczony na powierchni sieci. Obrazuje to rysunek nr.1

 

Gdybyśmy przyjrzeli się układowi złożonemu z takich 4 sześcianów okazuje się, że znajduje się w nim 38 atomów, z pośród których w reakcje ze środowiskiem zewnętrznym wchodzi 34 atomy. Te 4 nie reagujące ze środowiskiem zewnetrznym atomy znajdują się we wnętrzu krystolitu i wlaśnie dlatego są nieaktywne. Można stąd wywnioskować, że wraz ze wzrostem rozmiarów sieci krystalicznej srebra wzrasta liczba nieaktywnych atomów srebra [1]. Jak już wspomniałam, nanocząsteczki srebra wykazują dużą aktywność biochemiczną, a wynika to z faktu małego stosunke masy cząstek do ich powierzchni właściwej. Duża liczba atomów srebra jest zdolona do reakcji z elementami środowiska zewnętrznego, bo szybkośc reakcji topochemicznych zależy od struktury powierzchni na której zachodze te reakcje.