10-1 m - Technoseum
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Gold-Nanopartikel sind im Gegensatz zu anderen<br />
Nano-Partikeln wenig reaktiv. Sie eignen sich deshalb<br />
zum Einsatz in der Medizin (Bsp.: Schwangerschafts-Teststreifen).<br />
Weiterhin werden sie als<br />
Katalysatoren zur Luftreinigung eingesetzt.<br />
Phasentransfer<br />
Damit die Teilchen in dem für kolloidale Systeme<br />
charakteristischen Schwebezustand verbleiben,<br />
müssen sie durch angelagerte Ionen oder Lösungsmittel<br />
stabilisiert werden. Nano-Partikel, die<br />
in einer polaren Phase synthetisiert wurden, können<br />
von daher nicht ohne weiteres in einer unpolaren<br />
Phase verwendet werden (und umgekehrt).<br />
Die Teilchen sind nicht mehr dispergierbar und<br />
setzen sich ab. Um die Nano-Partikel in der jeweils<br />
anderen Phase verwenden zu können, müssen sie<br />
mit Hilfe von amphiphilen Molekülen (Moleküle<br />
mit hydrophilen und -phoben Strukturmerkmalen)<br />
in die andere Phase transferiert werden.<br />
Die Farbänderung beim Übergang von der wässrigen<br />
in die organische Phase lässt sich dadurch erklären,<br />
dass sich die Alkylketten des Oleats unterschiedlicher<br />
Partikel ineinander „verhaken“ und<br />
so aus mehreren kleinen Partikeln ein größerer<br />
Verbund entsteht<br />
Der erfolgte Phasentransfer<br />
>>>>>>>> VErGLEICHE<br />
∙ Museumspädagogisches Begleitprogramm<br />
bEArbEItUNGSIDEEN<br />
SUSpENSIoN oDEr ECHtE LöSUNG<br />
Experiment 1: Herstellung von Gold-<br />
Nanopartikeln<br />
Materialien<br />
Zitronensäurelösung (0,1 g/L), KAuCL 4, destilliertes<br />
Wasser, Becherglas, Mikrowelle, Magnetrührer<br />
Durchführung<br />
4 mg KAuCL 4 (das ist 1 Körnchen, das Goldsalz<br />
ist sehr teuer) werden zu 50 ml der Zitronensäurelösung<br />
gegeben und unter starkem Rühren (600<br />
min -1 ) gelöst. Die klare, gelbliche Lösung wird in<br />
einer Haushaltsmikrowelle bei voller Leistung 35<br />
Sekunden lang erhitzt. Danach wird die heiße<br />
Suspension sofort wieder auf den Magnetrührer<br />
gestellt und weiter gerührt (600 min -1 ). Während<br />
dieses Rührvorgangs beobachtet man den Farbumschlag<br />
der klaren Suspension. Ändert sich die<br />
Farbe nicht mehr, ist der Versuch abgeschlossen.<br />
Die erkaltete Suspension wird zur Aufbewahrung<br />
in ein 50 ml Schnappdeckelglas gefüllt.<br />
Aufgabe<br />
• Welche Aufgabe hat die Zitronensäure bei<br />
diesem Versuch?<br />
• Wieso wird die Lösung rot und nicht golden?<br />
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Experiment 2: Vergleich verschiedener<br />
Lösungen<br />
Materialien<br />
Lösung mit Gold-Nanopartikeln aus Experiment 1,<br />
Wasser, weitere gefärbte Lösungen, Laser-Pointer<br />
Durchführung<br />
Leuchte mit einem Laser-Pointer von der Seite<br />
oder von unten durch die verschiedenen Lösungen.<br />
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