|
Zamknij X
|
Jak zmierzyć pH roztworu w skali nano - na przykład tuż przy powierzchni, na której dopiero pojawia się rdza? Nowatorską metodę pomiaru kwasowości czy zasadowości w nanoskali zaprezentowali badacze z IChF PAN w Warszawie.W warszawskim Instytucie Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) powstał nanoczujnik przeznaczony do ciągłego monitorowania zmian współczynnika pH. O wynalazku poinformowali w przesłanym PAP komunikacie przedstawiciele jednostki.
Przyrząd - użyty jako sonda mikroskopu skaningowego - pozwala na precyzyjne pomiary zmian kwasowości/zasadowości zachodzących nad bardzo małymi fragmentami powierzchni próbki zanurzonej w roztworze. Rozdzielczość przestrzenna sięga tu zaledwie 50 nanometrów (nanometr to milionowa część milimetra) i w przyszłości może być jeszcze zredukowana.
„Możliwość monitorowania zmian kwasowości czy zasadowości roztworów w nanoskali to ważny krok ku lepszemu zrozumieniu wielu procesów chemicznych. Najbardziej oczywistym przykładem są tu różnego rodzaju reakcje katalityczne czy korozja wżerowa, która zaczyna się w obrębie bardzo małych fragmentów powierzchni” - wyjaśnia prof. Marcin Opałło z IChF PAN.
Do zmian pH w roztworach dochodzi w wyniku reakcji z udziałem jonów wodoru (czyli dodatnio naładowanych protonów, H+) lub jonów wodorotlenowych (o ładunku ujemnym, OH–). Reakcje te zaburzają proporcje między liczbą jonów obu typów. Im więcej protonów, tym środowisko bardziej kwaśne, im więcej jonów wodorotlenowych, tym bardziej zasadowe. Współczynnik pH informuje o skali zaburzenia. Zazwyczaj przyjmuje on wartości z zakresu od 0 do 14, przy czym dla środowiska neutralnego jest równy 7; wartości pH mniejsze od 7 odpowiadają kwasom, większe – zasadom.
Pomiary pH roztworów na ogół nie są trudne i należą do standardowej praktyki laboratoryjnej i przemysłowej. Czym innym jest jednak mierzenie poziomu kwasowości czy zasadowości roztworu o dużej objętości, a czym innym zmian zachodzących w jego ekstremalnie małych objętościach, na przykład bezpośrednio w pobliżu pojedynczych cząsteczek chemicznych. Dotychczas nie istniały przyrządy zdolne do detekcji zmian pH w tak małej, sięgającej nanometrów skali.
„Za pomocą naszego nanoczujnika jesteśmy w stanie mierzyć pH z rozdzielczością zbliżoną do średnicy elektrody węglowej przesuwanej nad powierzchnią próbki, czyli obecnie 50 nm. Współczynnik pH wyznaczamy w zakresie od 2 do 12 i z dokładnością do setnych części, a jego zmiany potrafimy monitorować na bieżąco, nawet kilkadziesiąt razy na sekundę” - opisuje jeden ze współautorów osiągnięcia dr Wojciech Nogala (IChF PAN).
„Technologia produkcji ultracienkich elektrod węglowych jest znana od kilku lat i stosowana w paru ośrodkach badawczych na świecie. Jednak tak otrzymana elektroda nie nadaje się do mierzenia pH. Musieliśmy ją zmodyfikować” - wyjaśnia doktorantka Magdalena Michalak (IChF PAN), pierwsza autorka publikacji w czasopiśmie „Analytical Chemistry”, gdzie opisano budowę nanoczujnika.
Dalekosiężnym celem badań w IChF PAN jest opracowanie metod monitorowania zmian pH zachodzących w pobliżu pojedynczych cząsteczek chemicznych. Tak wyrafinowane pomiary pozwoliłyby np. rozstrzygnąć, jak cząsteczki enzymów tracą swą aktywność: czy proces ten zachodzi stopniowo we wszystkich cząsteczkach w roztworze jednocześnie, czy też pojedyncze cząsteczki tracą swe zdolności gwałtownie, a stopniowo obniża się tylko uśredniona aktywność roztworu.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.
Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).
Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.
Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:
dopasować treści stron i ich tematykę, w tym tematykę ukazujących się tam materiałów do Twoich zainteresowań,
dokonywać pomiarów, które pozwalają nam udoskonalać nasze usługi i sprawić, że będą maksymalnie odpowiadać Twoim potrzebom,
pokazywać Ci reklamy dopasowane do Twoich potrzeb i zainteresowań.
Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.
Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.
Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.
Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
