سنتز نانو ذرات نقره جلسه چهارم

هدف: تولید نانو ذرات نقره کلوییدی به روش احیای شیمیایی 

 فعالیت: انجام مراحل آزمایش و ثبت مشاهدات

پس از آماده کردن مواد مورد نیاز ، حال زمان آن رسیده است که وارد آزمایشگاه شویم و گام به گام  آزمایش سنتز نانو ذرات نقره را انجام دهیم.

توجه: بهتر است قبل از شروع آزمایش به دلیل استفاده از مواد شیمیایی حتما  نکات ایمنی را رعایت کنید، از دستکش و عینک استفاده شود و مراحل آزمایش را در زیر هود آزمایشگاه انجام گردد. و از مربی خود بخواهید که در انجام آزمایش به شما کمک کند.

گام اول: ابتدا محلول 0.002 مولار سدیم بروهیدراید را درست میکنیم، حتما این محلول باید قبل از آزمایش درست شود (در جلسه قبل دستور تهیه آن را داشتیم) و بعد 30 میلی لیتر از محلول 0.002 مولار سدیم بروهیدراید رابه داخل ارلن میریزیم. و مگنت دستگاه هات پلیت را داخل ارلن می اندازیم. 

ارلن را  داخل ظرف یخ قرار داده و روی دستگاه هات پلیت همزن میگذاریم تاهم بخورد.

پرسش:  علت گذاشتن بروهیدراید سدیم در داخل ظرف پر از  یخ در طول آزمایش چیست؟
 

گام دوم: 2 میلی لیتر از محلول 0.001 مولار نیترات نقره را در داخل محلول برو هیدراید سدیم که در حال همزدن است، توسط قطره چکان می چکانیم، در حدود یک قطره در هر ثانیه، وقتی که تمام محلول نیترات نقره اضافه شد همزدن را متوقف میکنیم.

گام سوم: وجود محلول کلوییدی که به رنگ زرد است را میتوانیم با بازتاب باریکه لیزری از ذرات شناسایی کنیم.

ما یک محلول کلوییدی تولید کردیم که به رنگ زرد است، که این نشاندهنده وجود نانو ذرات نقره میباشد.

حال میخواهم چند تا امتحان انجام دهید و نتایج را تحلیل کنید:
گام چهارم: یک بخش کوچکی از محلول را به لوله آزمایش انتقال می دهیم. در حدود چند قطره محلول 1.5 مولار سدیم کلراید (Nacl) را به آن اضافه میکنیم. وجود نمک طعام باعث می شود رنگ سوسپانسیون ما تیره و خاکستری رنگ شود. که نشان دهنده کلوخه شدن (تجمع) ذرات است.

پرسش: چرا اضافه کردن نمک طعام، باعث میشود رنگ محلول کلوییدی ما تیره شود؟

گام پنجم: حال یک بخش دیگری از محلول را باز به داخل لوله آزمایش میریزیم و به آن چند قطره از محلول 0.3% پلیمر پلی وینیل پیرولیدون (PVP) اضافه میکنیم. این پلیمر مانع از کلوخه شدن نانو ذرات نقره می شود و رنگ محلول کلوییدی به رنگ زرد باقی می ماند.که نشاندهنده وجود نانو ذرات نقره است.

پرسش: چرا با اضافه کردن محلول 0.3% پلیمر پلی وینیل پیرولیدون رنگ محلول تیره نمیشود؟
امتحان کنید: حال در این مرحله با اضافه کردن چند قطره محلول نمک طعام آیا رنگ محلول تغییر میکند یا نه؟ 

گام ششم: همچنین می توانید به محلول کلویید نقره که حاوی نانو ذرات نقره است، پلی وینیل الکل جامد (PVA) اضافه کنید تا به غلظت 4% برسد، که برای حل شدن  باید محلول کلویید نقره را روی دستگاه هات پلیت همزن قرار دهیم و به آرامیPVA جامد را به  محلول گرم کلویید نقره که در حال همزدن است، اضافه کنیم.
قبل از آزمایش بررسی کنید که چند گرم پلی وینیل الکل جامد را در چند گرم حلال اضافه کنیم تا به غلظت 4% درصد وزنی برسیم.

پرسش: اضافه کردن پلی وینیل الکل چه تاثیری دارد؟
نمونه بدست آمده را در داخل ظرف نمونه گیری ریخته تا درجلسه بعد مورد آنالیز قرار دهیم و همچنین می توانیم آن را جامد کرده (گام 7) و مورد بررسی قرار دهیم.
همچنین می توانیم نمونه هایی باغلظتهای متفاوت از پلی وینیل الکل تهیه کنیم و اثر آن را در اندازه و رشد و پایداری ذرات بررسی کنیم.

ما در مرحله 5 به محلول کلوییدی نقره، پلیمر پلی وینیل پیرولیدون اضافه کردیم که می توانیم این نمونه را هم در داخل ظرف نمونه گیری ریخته و مورد آنالیز قرار دهیم و نتایج بدست آمده از آن را با نمونه قبلی مقایسه کنیم.

گام 7: از نانو ذرات نقره زرد رنگ برای نقوش شیشه ها در کلیسا های قرون وسطی استفاده میشده است.به همین منظور می توانیم ترکیبی که در مرحله قبلی درست کردیم را در داخل قالب بریزیم و به مدت 30 دقیقه داخل توستر بگذاریم تا تبخیر شود مانند آنچه که در شکل می بینیم.