Wednesday, September 08, 2010 ..:: Koloidno srebro » Koncetracija produkta ::.. Register  Login
 Linkovi Minimize

    

 Dodatak Minimize

    

 Koncetracija produkta Minimize
Najveći problem kod "home made" proizvodnje koloidnog srebra je određivanje sastava onog što smo dobili. Svatko tko tvrdi da zna kvalitetu srebra koju je proizveo a da nema elektronski mikroskop ili uređaj za atomsku apsorpcijsku spektroskopiju je u zabludi. Ima raznih načina na koji bi mogli aproksimirati količinu srebra, npr. mjerenjem volumena vodika na katodi, usporedbom s molarnim volumenom i projekcijom koliko je naboja prošlo otopinom. Međutim, najlakše je ipak mjeriti direktno količinu naboja koji je prošao kroz otopinu. Tu ću metodu sad pobliže opisati, kao i druge koje su teže primjenjive ponajviše iz razloga što su neki instrumenti ljudima nedostupni ili preskupi.

  Najprije moramo razjasniti terminologiju. Količinu srebra ćemo izražavati preko ppm-a (parts per milion - broj dijelova srebra na milijun dijelova vode) kojeg aproksimativno možemo korelirati s brojem miligrama srebra po litri vode. To će se odnositi na svo otopljeno srebro.

 

Faraday i procjena naboja

   Ovaj postupak zahtijeva aparat za mjerenje jakosti istosmjerne struje. Dovoljan je i običan digitalni multimetar kojeg se jeftino može naći u svakoj trgovini s elektrotehničkim materijalom.

  Budući da nas najviše zanima kation srebra (Ag+), ako pogledamo reakciju na elektrodama primjetit ćemo da u reakciji u kojoj atom prelazi u ion dolazi do otpuštanja jednog elektrona.
Konkretno, u reakciji gdje se stvara kation bakra Cu2+ očigledno je da je za stvaranje jednog kationa iz atoma potrebno otpuštanje dva elektrona. U ovom slučaju, zaključak bi bio da je potrebno dvostruko manje elektrona/struje za srebro nego da se otpusti ista količina kationa bakra pri istim uvjetima. Avogardov broj nam govori da u jednom molu srebra (~107 g) ima 6.023 x 1023 atoma/iona srebra. Budući da znamo da će 96500 C (C - kuloni - količina naboja) biti dovoljno naboja za bilo koji elektrokemijski ekvivalent (Faradayev zakon), u ovom slučaju 1 mol (~107 g) srebra, možemo mjeriti količinu naboja koja je prošla kroz otopinu za vrijeme naše elektrolize i korelirat je s količinom srebra koju je ta struja otpustila u otopinu.

Recimo da je netko izračunao da mu je kroz otopinu od 1L proslo 2 C. Budući da je Faradayeva konstanta 96500 C a da je za izbaciti jedan ion srebra potreban 1 elektron, dolazimo do toga da je u otopini završilo cca 0.00002 mola ili 1.2048 x 10 19 iona srebra. Molarna masa je 107.8 grama šta bi značilo da je 0.00215 grama srebra u 1L vode.

To je 2.15 ppm-a što je premalo. Treba, dakle, još nastaviti s elektrolizom do barem 7 ppm jer u principu ovdje podrazumijevamo da se samo ioni otpuštaju u otopinu, što nije točno, jer se znaju i cijeli komadići odlomiti u otopinu, ali oni i nisu biološki aktivni tako da ih možemo zanemariti. Međutim, koloide ne možemo zanemariti računski jer za više srebra ti konkretni koloidi troše znatno manje elektrona i time kvare račun.
Dakle, ako tim računom oko 7 ppm, možemo računati na koncetraciju negdje oko 5ppm aktivnog srebra. Naravno, to je samo pretpostavka a procjena ovisi o kvaliteti procesa.
Na taj način možemo bar uspoređivati svoje elektrolize međusobno i doći do nekog orijentira koliko uopće srebra imamo u otopini.

Broj kulona (C) možemo dobiti iz jakosti struje i vremena koliko je ta struja bila aktualna. Struja od jednog Ampera kroz jednu će sekundu dati količinu naboja od 1C.

 

Dakle Q (količina naboja izražena u C) = I (jakost struje izražena u A)   x  t (vrijeme izraženo u sekundama).

Dakle ukoliko smo imali prosječnu struju od 1mA u intervalu od 30 minuta tada imamo jdnostavan račun.

 

1mA = 0.001A

30min = 1800s

Q = 0.001 A x 1800s = 1.8C

 

Dakle u tom intervalu kroz otopinu je prošlo 1.8C šta odgovara količini od 1.8 x 10 -5 molova ili masi srebra od 0.002 grama.

Račun proizlazi iz Faradayevog zakona. Dakle ako 95600 C treba za 107.8 grama srebra, tada 1.8 C je dovoljno za 1.8 x 10 -5 mola.

 

X ÷ 1 = 1.8 ÷ 96500

X = 1.8 x 10 -5

 

Molarna masa srebra je 107.8 g/mol. Masu možemo dobiti množeći broj molova s molarnom mason. Dakle m (masa u gramima) = n (broj molova) x M (molarna masa u g/mol).

 

U ovom slučaju...

 

m = 107.8 g/mol x 1.8 x 10 -5 mol ~ 0.002 g (2mg srebra).

Dakle približna koncetracija je 2 ppm.

 

  Naravno da to nije posve realno stanje stvari jer se u vodu pri većim strujama znaju odlomljavati i cijeli komadići srebra što kompromitira elektrokemijski odnos srebra i elektrona potrebnih za njegovo ispuštanje. Na taj se način može pratiti struja cijelo vrijeme elektrolize, u određenim intervalima od 5, 10 ili 15 minuta, računati prosječna struja i doći do aproksimacije naboja koji je prošao kroz otopinu. Na ovom linku možete dobiti i automatski izračun gornjeg postupka izveden u excelu. Zahvale idu autoru "Herx-u" sa Yahoo Silver List-e koji se potrudio da to učini dostupno ljudima koji se ne osjećaju sigurnim u takvim izračunima. Na ovoj stranici možete pogledati i JavaScript aplikaciju "Srebrni kalkulator" i .NET Windows aplikaciju sličnog sučelja.

 

Laser

 

  Drugi način na koji možemo "od oka" procijeniti koncetraciju je uz pomoć lasera. Tyndallov efekt nastaje kao uzrok prisutnosti koloida u otopini. LVDC metodom nastaje oko 15% koloida i 85% ionskog srebra tako da Tyndallov efekt možemo smatrati indikacijom pojave ionskog srebra u otopini. Poanta je da se kroz dosta iskustva već može pretpostaviti na osnovu te indikacije kolika je otprilike koncetracija i kvaliteta otopine. Naime, Tyndallov efekt nam može dočarati i količinu većih čestica. Veće čestice na laseru "zaiskre" pa se na taj način može laserom u otopini detektirati i otprilike njihova učestalost. Također, prejak Tyndallov efekt ukazuje na dosta veliku prisutnost koloida što može ukazivati na lošu izvedbu eletkrolize i inferiorni produkt. Ideal bi trebao biti prozirna otopina i slab ali vidljiv Tyndallov efekt.

  Uobičajeni "laser-pen" koji se koristi za prezentacije je idealan za upotrebu prilikom proizvodnje koloidnog srebra. Na gornjoj slici u lijevoj čaši je vidljiv efekt osrednje jakosti.

  

Mjerenje ukupnih otopljenih krutina - TDS mjerači

 

  Za ovu metodu, koja je možda najlakša za izvesti, potreban je instrument kojega zovu PWT metar i koji inače služi za mjerenje minerala u vodi ali daje zadovoljavajuće rezultate i kod mjerenja količine srebra. Treba naglasiti da se radi samo o aproksimaciji. Budući da je posve točna analiza koncetracije koloidnog srebra dugotrajna i skupa, mjerenje na taj način (TDS - total dissolved solids - aproksimira koncetraciju krutina koje su otopljene u vodi) daje za malu cijenu najtočnije i uostalom najlakše dostupne podatke. Danas mnogi proizvođači koloidnog srebra mjere kvalitetu svog proizvoda uglavnom na ovaj način, tako da iza ppm stavljaju skraćenicu "TDS" da bi ukazali na način kojim su dobili taj rezultat. Takvi instrumenti su obično dizajnirani da mjere koncetraciju u ppm-ovima supstanci koje su otopljene u vodi. Njegov princip je da mjeri konduktivitet tj. vodljivost otopine. Postoje i problemi kod ove metode. Koloid nije krutina nego suspenzija i zato je rezultat upitan. Svejedno, radi se o odličnom instrumentu za testiranje kvalitete vode u kojoj vršimo elektrolizu i za aproksimaciju koncetracije otopljenog srebra.

 

 

Jedan primjer takvog instrumenta. Relativno je malen i u jeftinijoj varijanti stoji oko 40€.

Mjerenje se temelji na mjerenju prije elektrolize i nakon elektrolize i množenjem razlike tih dvaju mjerenja s faktorom koji je obično empirijski utvrđen i u većini slučajeva iznosi oko 1.2.

 

AAS, TEM, mikrobiološke metode,DLS, PCS

 

Gornje metode nisu izvedive u kućnoj radinosti pa ćemo o njima samo ukratko.

Svaka nam od tih metoda daje nekoliko važnih podataka za razmatranje kvalitete koloidnog srebra: veličinu čestica, njihovu disperziju i koncetraciju.

AES (Atomic Emission Spectrometry) je posebno dobra za točno određivanje koncetracije. TEM (Transmisijska elektronska spektroskopija) daje odlične rezultate i analizu veličine čestica i mjeri njihove disperzije. Disperzija i relativna površina tih čestica su u direktnoj korelaciji s baktericidnim mogućnostima proizvoda. Neki proizvodi garantiraju površinu čestica od preko 60 km2 na jednu litru svog proizvoda. Za razliku od običnih mikroskopa koji usmjeravaju fotone TEM usmjerava struju elektrona.

 

 

 

Gornje slike dočaravaju razliku između kvalitetnog srebra s malim česticama i odličnom disperzijom (lijeva slika) i nekvalitetnog srebra koje aglomerira u biološki inaktivne strukture (slike od Natural-Immunogenics).Postoje i osporavatelji TEM-a kao validnog načina usporedbe i mjerenja takvih otopina. Prva primjedba je da radi tehničkih razloga otopinekoloida ne mogu biti statistički procijenjene na disperziju čestica i njihov broj u otopini bez minimalno 10 000. Sve i da jesu, ta bi mjerenja po kritičarima te metode bila validna samo u uvjetima kada u otopini gotovo da i nema iona! Također, u toku stvaranja uzorka za mjerenje nastaje količine srebrnog oksida koji se ne nalazi u tom obliku u otopini.

 

Od metoda možemo spomenuti još i DLS ( Dynamic Light Scattering ) za procjenu veličine čestica te PCS (Photon Correlation Spectronomy) koja nam može dati jednu širu sliku vezanu za disperziju čestica u otopini.

Mikrobiološka analiza ne daje nikakve podatke o koncetraciji, disperziji ni veličini čestica već odgovor na najvažnije pitanje - radi li otopina ili ne te u kojoj mjeri radi. Klasični eksperiment podrazumijeva kolonije bakterija u petrijevkama u koje se dodaju razne koncetracije otopina uključujući i slijepu probu (u ovom slučaju je to voda). Naravno, zadovoljavajući rezultat je "opustošena" kolonija bakterija.

    

 FAQ Minimize

    

Copyright 2006 by Argentum   Terms Of Use  Privacy Statement