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.