Мыс-фосфорлы және никель-фосфорлы беттерге контактілі күмістеу процесін өңдеу

ТҮЙІН

Мыс-фосфорлы және никель-фосфорлы мата беттеріне контактілі күмістеу процесін өңдеу жұмысы лабораториялық жағдайда жасалынды. Бактерицидті қабаттарды мата беттеріне, мыс сульфатының ерітіндісінде, шаңдандыру жолымен қондыруға болатыны зерттелген.

Түйін сөздер: нанотехнология, нанобөлшектер, никель-фосфорлы қаптама,

бактерицидті қаптама, контактілі күмістеу, мыс-фосфорлы қаптама.

Халық шаруашылығында, ауруханаларда, балабақшаларда, асханаларда тазалықтың көбінесе сақталмауынан түрлі аурулар пайда болып жатады. Сондықтан, микробтардың, бактериялардың жойылуына немесе көбею қарқындылығын азайтуға көп көңіл бөлінуде [1].

Көптеген бактерицидтер басқа микроағзаларға, яғни уақ саңылауқұлақтары, балдырлар, вирустар және тағы басқаларға қарсы тұруда белсенді және өз кезегінде фунгицидтер өте жиі бактерицидті әрекетке ие. Бактерицидтерді дезинфекциялаушы зат ретінде, материалдарды және бұйымдарды биобұзылулардан қорғау үшін, антисептикалық, химиотерапиялық және дерматологиялық зат ретінде қолданады.

Химиотерапиялық заттар ретінде бактерияларға қарсы қолданылатын антибиотиктер, сульфаниламидті препараттар, пиридин және пиридинкарбонды қышқылдардың амидтері және тиоамидтері, нитрофуран және оксихинолин, оксолинді қышқылдар және т.б. болып табылады [2].

Енді күмістің емдік қасиеттеріне тоқталсақ. Күміс пен мысты металл түрінде ерте кезден бастап бактерицидті құрал ретінде қолдана бастаған. 2008 жылы ұзақ зерттеулер арқасында қоршаған ортаны қорғау АҚШ Федералды Агенттігі мыс және оның құймаларына бактерицидтік атақ берді. Күмістің нанобөлшегі антибактериалдылық материалдарды медицинада сүлгі, операцияға арналған жіптер, әскери және спорттық киімдер, қару жарақтарды қаптайтын құралдар, бөтен микроағзалардан қорғайтын маталар жиі аяқ терлетпейтін шұлық жасайды [3].

Нанотехнология дәуірінде бұл бактерияларды жою қасиеті зерттеушілердің ерекше назарында. Сонымен, мысалы айтатын болсақ, швед зерттеушілері профессор Венделин Штарк және Цюрих атындағы жоғарғы техникалық мектептегі қызметтестерімен бірге күміс нанобөлшектерінің негізінде өздігінен жабысатын полимерлі бактерицидті қаптама ойлап тапты[4].

Қазіргі ғылыми дәлелдер бойынша, заттың өте кішкентай бөлшегін алсақ онда мүлдем басқа жаңа қасиетке ие бола алады. Өлшемдері 1-100 нанометр (10“^м) аралығында болатын бөлшектерді нанобөлшектер деп атайды. Нанобөлшекті үлкен материалдың кішкене ғана бөлшегі деп қарастыру қабылданған. Металл нанобөлшектерінің химиялық қасиеттерінің ең негізгі ерекшеліктері - олардың жоғарғы реакциялық қабілеттілігі, иондық және атомдық алмасуға да жоғары бейімділіктілігі. Әр түрлі беттіктердегі адсорбциялары басқа адсорбцияланатын бөлшектермен беттік қатынас түзуі және тағы да басқа. Бұл таңғажайып қасиеттерге ие жаңа заттар мен материалдар алуға жол ашады [5].

Зертханада алынатын металл нанобөлшектерін мицеллярлы немесе сулы ерітінділер түрінде қолдануға болады.

Қатты материалдарды модификациялау үшін әр түрлі қатты заттарға (шыны, керамика, көміртекті материалдар, силикагель, және тағы да басқалар) нанобөлшектер адсорбция жолымен жағылады.

Өнімге және шикізатқа сипаттамасына келетін болсақ: күміс - созылымды, иілгіш металл болып табылады, күмістің меншікті салмағы 10,5 г/см3, атомдық салмағы 107,88; валенттілігі 1; сутекті электродқа қарағандағы стандартты потенциалы +0,81в, электрохимиялық эквиваленті 4,025г/а-с; балқу температурасы 9600С. Меншікті электрөткізгіштігі 62*104 ом-1см-1 тең. Күміс - жалтырауық, жұмсақ, жақсы созылғыш, жылуды және электр тогын жақсы өткізетін, ақ түсті металл. [6].

Газ түріндегі фосфин - түссіз, сарымсақ иісті, улы зат; күшті тотықсыздандырғыш, ауада + 150 °С-та өзінен-өзі от алады. Құрылымы NH3 сияқты, пирамида тәрізді РН-3-тің бөлінбеген қос электронды бұлты нашар гибридтелгендіктен оның электронды донорлық қасиеті NH3 қарағанда әлсіздеу, сондықтан фосфин аммиак сияқты емес, қосып алу реакцияларына бейімділігі кем, фосфоний РН4 тұздары кейбір қышқылдарда ғана(НСЮ4,НС1,НВг,Ш) болады, әрі өздері тұрақсыз.

Жұмыстың мақсаты-қоршаған ортадан бөлінетін зиянды заттардан қорғану, тазалық сақтау үшін бактерицидті қаптама алу және алынған қаптамаға сараптама зерттеулерін жүргізу арқылы композициялық бактерицидті қаптама алу технологиясын өңдеу.

Материалдар және әдістемелер. Эксперимент барысында мыс-фосфорлы және никель-фосфорлы беттерге контактілі күмістеу процесін өңдеу барысында бактерицидті қаптама алу үшін төмендегі әдістер қолданылады:

  1. зерттелетін материалдарды мыс сульфаты ерітіндісінде өңдеу;
  2. үлгілерді зерттелетін материалдарды фосфин құрамды газбен өңдеу;
  3. контактілі әдіспен зерттелетін үлгілер беттеріне күміс қаптамасын алу;
  4. алынған үлігі бетіндегі қаптама құрылымын электронды микроскоппен анықтау.

Тәжірибе жүргізу әдісі және алынған нәтижені талдау.Диэлектрик материалдарын металдандыру үшін ең алдымен материалдардың беттік аудандарын дайындаймыз. Біз бұл жерде 100 % мақта матаны тандадық. Оны алдымен 25 г/л дайындалған мыс сульфатына батырдық. Матаның барлық жері толық мыс сульфатымен қаныққанша 10минут шамасында. Төмен концентрацияда өте жұқа көк ақшыл қабықша түзіледі. Мыс сульфатына батырғаннан кейін фосфиндейміз.Фосфиндеу үшін фосфинді мына жолмен аламыз.

Зерттеулер үшін фосфинқұрамды газды 2 г мырыш фосфидін 20% күкірт қышқылының ерітіндісімен әрекеттестіру нәтижесінде алдық. Сонда, мырыш фосфиді мен қышқыл әрекеттескенде келесі реакциялар жүреді:

Zn3P2 + 3H2SO4-- 2РНЛ + 3ZnSO4 6CUSO4+4PH3+ 81 PO^CuJ’M PSO:- 4H3PO4

Осы реакция нәтижесінде диэлектрик материалының бетінде қара түсті мыс фосфиді түзіледі. Реакция соңында матаны қондырғыдан алып, жуамыз. Жиналған лаборатариялық қондырғы 1-суретте келтірілген.

Химиялық (контактілі) күмістеу ол үшін 4-5 г күмістің нитратын алдын-ала 100 мл дистелденген суда ерітеді, тамшылатып 25пайызды аммиактың ерітіндісін қосады, содан кейін сілті ерітіндісін және қайтадан аздаған аммиак қосады.Ерітіндіні 1л дейін сумен жеткізіп, қараңғы бөлмеде сақтайды.

 

Күміс фосфиді қаптамасының алынуының принципиальді технологиялық сызбасы 2- суретте келтірілген.

Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде химиялық қаптамалар тұндыру процесімен бірге электрохимиялық жолмен де металданған бейметалл материалдарының бетіне қаптама алу мүмкіндігі зерттелді.

Қорытынды

Мыс-фосфорлы және никель-фосфорлы беттерге контактілі күмістеу процесін өңдеу барысында, күміс нитраты, бактерицидті қаптама алу үшін пайдаланылды. Наноөлшемді күміс қаптамасы түзілетін аймақтар мыс фосфиді бөлігінде, сонымен қатар никель фосфиді бөлігінде жүргізілді. Осы технология бойынша алынған қабаттың қалыңдығы 40-50 мкм құрайды.

Бактерицидті қабаттарды мата беттеріне, мыс сульфатының ерітіндісінде шаңдандыру жолымен қондыруға болады. Бұл кезде күміс иондары, үлгінің жеке бөліктерінде нүкте түрінде түзіледі. Бұл бізге күміс шығынын азайтуға, сонымен қатар технологиялық операция процестерін, мысалы жуу және кептіруге функцияларын жеңілдетеді.

Жұмыстың ғылыми жаңалықтары.Қатты гальваникалық қаптамалармен салыстырғанда, бактерицидті қаптамалардың маңызды ерекшелігі - олардың қаттылық деңгейінің және тазалық сақтаудажоғарылығында. Таза қаптамалармен салыстырғанда, бірнеше есе, кейде он есе жоғары болып келеді.

ӘДЕБИЕТТЕР

  1. Родионов В. Г., Энергетика. Проблемы настоящего и возможности будущего / Родионов В. Г. - М.: Энас.- 2010.- С.29-33
  2. Лайнер Р.И. Современная гальванотехника / Лайнер Р.И. -М.: Химия, 1999. 244с.
  3. Б. А. Бірімжанов. Жалпы химия / Б. А. Бірімжанов. -Алматы: Дәуір, 2001.
  4. Баешов Ә.Б Жұрынов М.Ж. Баешова А.Қ. Электрохимия негіздері / Баешов Ә.Б Жұрынов М.Ж. Баешова А.Қ -Түркістан: ХҚТУ, 2001.-182 б.
  5. Волынский В. В. Применение средств комплексной автоматизации технологических процессов для получения гидроксида никеля (II) / В. В. Волынский, А. В. Лопашев, И. А. Казаринов, И. В. Колесников.- Химия и хим. Технология, -2007. -Т.50. -Вып.1. С.59-63.
  6. Савадян Э.Ш., Мельникова В.М., Беликова Г.П. Современные тенденции использования серебросодержащих антисептиков// Антибиотики и химиотерапия. -1989. -N11. -С. 874-878.
  7. Е.Родимин //Приготовление целебных медно-серебряных растворов и металлоионотерапия// http://www.rem.org.ru/book.htm.
Жыл: 2014
Қала: Шымкент
Категория: Медицина