bla
SEGÉDANYAGOK

Itt tölthetőek le az egyes cikkekhez kapcsolódó természettudományos és humán segédanyagok, feladatsorok, óravázlatok. Kattintson a címekre!

 
Az egyes segédanyagok oldalán az oldalsó linkre kattntva  elérhetőek a kapcsolódó folyóiratcikkek.
 
Örömmel fogadunk új ötleteket.
Kérjük, a szerkesztőség e-mailcímére küldje segédanyagait!
info@szitakoto.com
0-nyito-design_04
0-nyito-design_05
SEGÉDANYAG

Kicsi, kisebb és a törpék - term.tud. jegyzet

A nano szócska (prefixumnak nevezzük a valamely mértékegység többszörösét vagy részét jelentő előtagot) a tudományos nyelvben az adott egység 10-9-ed részét jelenti (azaz milliárdod részét). A jele n betű. Méterben ez nm-t jelent, ami a mm-nél is milliószor kisebb. A nagyjából ekkora részecskék (vagy szerkezetek) a nano-részecskék. Ugyanakkor azt is tudjuk, hogy az 1–500 nm-es méret-tartományba eső részecskét a kémikusok kolloid részecskének nevezik. A kolla (görögül) 'enyvet' jelent, s a névnek az a magyarázata, hogy az enyv fehérje-molekulái éppen ebbe a mérettartományba esnek. Az atomok vagy a kisebbfajta molekulák (pl. az O2, a H2O, vagy akár egy zsírmolekula) ennél lényegesen kisebbek. Olyan kicsik, hogy az ő esetükben nem tudjuk értelmezni a felület fogalmát. (Nyilvánvalóan van felülete egy darab vízmolekulának is, de az minőségileg más, mint a vízmolekulák sokasága (halmaza) által alkotott vízfelület (amelynek pl. felületi feszültsége van). Az 500 nm-nél nagyobb részecskék már igazi „darabok, testek”. A kolloid (vagy a nano-) részecske tehát az a legkisebb részecske, amelynél még van értelme a halmaz szerkezetéről és felületéről beszélni. Ez a különleges helyzetük az alapja annak a sok érdekességnek – pl. különleges felhasználási lehetőségnek –, amely a nanorészecskéket (vagy a kolloidokat) jellemzi.

            „Szénszálas kerékpár”: Néhány évtizeddel ezelőtt még azt tanították a kémiakönyvek, hogy az elemi szénnek két módosulata van, a gyémánt és a grafit. Azóta kiderült, hogy ennél több formában fordulhat elő az elemi szén (amelyben csak C-atomok vannak). Ilyen pl. a fullerén, vagyis  a „futball-labda molekula”, amelyet 60 C-atom épít föl, s a szerkezete valóban olyan, mintha egy focilabdában a sarkokban ülnének a C-atomok. Ha egy ilyen C-atomokból álló gömböt összenyomunk és a két végén kilyukasztjuk, egy atom vastag falú csövet kapunk. Ez a szénszál, amely – sok más érdekes tulajdonsága mellett – arról nevezetes, hogy a súlyához képest rendkívül erős, igen nagy a szakítószilárdsága. Ezért ha műanyagba szénszálakat építenek, az sokkalta erősebb és még könnyebb is lesz. Ma már ismerünk még egy fajta elemi szenet, a nanogyémántot. Ez néhány nm átmérőjű gyémántszemcse, amelyet mindössze kb. két tucatnyi C-atom épít fel. Minthogy a szemcsét alkotó C-atomoknak kb. a fele a nanogyémánt felületén helyezkedik el, az atomok számához képest nagyon sok más részecskét is megköthet a szemcse, vagyis ugyanannak a nanogyémántnak nagyon sok származéka lehet. Ez a nagy változatosság – amely, mint látjuk, szintén a felülettel kapcsolatos – adja a nanogyémánt érdekességét.

 

„Nano-részecske”. A kémikusok és biológusok a nanométeres mérettartományt kolloid mérettartománynak nevezik: 1–500nm. Ez átmenet az atomok-molekulák (~0,1nm) és a „testek”, azaz azonos részecskékből álló részecskehalmazok világa között. Világosan meg kell különböztetni a részecskékre és a belőlük képződő halmazokra jellemző sajátosságokat.

Részecske-sajátság: ionizációs energia (ld. gerjesztés!), elektronvonzó képesség, polaritás stb.

Halmaz-sajátság: hőmérséklet, halmazállapot, szín, felületi feszültség stb.

A nano mérettartomány a legkisebb halmaz. Ebbe a mérettartományba alulról (atomok-molekulák egymáshoz kapcsolásával) és felülről (egyre finomabbá őrléssel) is bele lehet jutni.

Fertőtlenítő hatása miatt forgalmaznak kolloid ezüst oldatot.

1988 - 2014 Liget Műhely Alapítvány | Impresszum | Hírlevél | Támogatók és Partnerek