CC BY
12024
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
Постерный доклад
ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА УЛЬТРАМИКРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
Курьяков В.Н.
ООО «НП ВИЖН», 119261 Москва, Ленинский пр-т 78 e-mail: [email protected]
Метод ультрамикроскопии позволяет при помощи специального освещения жидкости мощным лучом сета визуально детектировать наличие и движение нанообъектов в ней. При этом сами объекты не видны, наблюдается рэлеевское рассеяние на отдельных наноразмерных объектах. Данный экспериментальный метод известен уже давно. В 1925 году за разработку и исследования данным методом Рихард Зигмонди был удостоен Нобелевской премии по химии. Характерный вид поля зрения ультрамикроскопа представлен на Рисунке 1. В сфокусированном горизонтальном луче лазера, в центре кадра, видно рассеяние от отдельных частиц, вне луча - не видно. Ограничений, связанных с дифракционным пределом здесь нет, поскольку, видны не сами частицы, а рассеяние от них [1].
Рис. 1. Характерный вид поля зрения ультрамикроскопа при наблюдении наночастиц
^=55 нм) в воде
Благодаря возможности визуализации частиц таким способом становится возможным подсчитать их число в единице объема - измерить численную концентрацию, а также исследовать поведение частиц в реальном времени при воздействии на них различных физических полей, например, магнитного.
Минимальный размер частиц, которые можно детектировать данным методом определяется мощностью и длинной волны освещения (лазер), чувствительностью цифровой камеры, используемой для детектирования изображения и материалом частиц. Металлические частицы достаточно хорошо рассеивают свет, что позволяет легко детектировать такие частицы размером до 10 нм. Для наночастиц SiO2 или латексных наночастиц, при одинаковых параметрах прибора, минимальный детектируемый размер будет около 90 нм.
В работе представлены результаты исследования различных образцов высокочистой воды, прошедшей предварительную очистку (фильтры, обратный осмос) [2], на содержание наноразмерных примесей. Экспериментально показано, что процесс ультразвукового диспергирования (УЗД) чистой воды с использованием погружного активатора приводит к появлению наноразмерных частиц в воде и концентрация их линейно растет с увеличением времени УЗД. Показана возможность детектирования методом ультрамикроскопии субмикронных бактерий в воде, детектировать которые методами оптической микроскопии достаточно сложно из-за их малых размеров и низкой контрастности.
Литература:
[1] Описание метода ультрамикроскопии: [сайт]. URL: http://npcounter.ru/ (дата обращения: 01.09.2024).
[2] K. Popov, Y. Vainer, G. Silaev, V. Kuryakov, M. Trukhina, E. Koltinova, V. Trokhin, M. Oshchepkov, M. Butakova, A. Oshchepkov, Potential Nano/Microcenters of Crystal Nucleation in Reagent-Grade Purity Solvents and Their Differentiation by Fluorescent-Tagged Antiscalant. Crystals 2024, 14 (7), 650. https://doi.org/10.3390/cryst14070650.
