İyonik Gümüş Çözeltilerinin TEM Görüntüleri Hakkında Gerçekler

İyonik Gümüş Çözeltilerinin TEM Görüntüleri Hakkında Gerçekler

Birçok iyonik gümüş ürün üreticisi (kolloidal gümüş olarak maskelenen), ürünlerinde gümüş parçacıkları olduğunu iddia etmek için Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) tarafından üretilen görüntüleri kullanır. Bu görüntüler genellikle küçük parçacık büyüklüğü dağılımlarının temsilini desteklemek için sunulur.

İlk bakışta, TEM’in kolloidlerde bulunan küçük parçacıkları incelemek için makul bir araç olabileceği görünebilir. Bununla birlikte, ilgili bilimin daha yakından incelenmesi üzerine TEM araçlarının metal katyonları içeren koloidal çözeltilerdeki parçacıkları gözlemlemek veya bu parçacıkların parçacık büyüklüğü dağılımını ölçmek için geçerli olmadığı anlaşılmaktadır.

Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) Nedir ?

Bir transmisyon elektron mikroskobu (TEM), çok küçük bir nesnenin büyük bir görüntüsünü oluşturmak için bir ışık demeti yerine (optik mikroskopta olduğu gibi) bir elektron ışını kullanan bir tür mikroskoptur. Transmisyon elektron mikroskobu, çok ince bir numuneden, görsel bir görüntünün oluştuğu floresan ekrana keskin bir şekilde elektron lensleri ile odaklanmış bir elektron ışınına sahiptir. Bu görüntü fotoğraflandı veya dijital formata dönüştürülebilir. Elektron ışını, yüksek vakum altında çalıştırılan bir odada gözlenen numuneden geçer. Sıvı su yüksek bir vakumda bulunamadığından, numunelerdeki su ilk önce buharlaştırılarak uzaklaştırılmalıdır.

Kolloidal Gümüşün Ölçülmesinde TEM Teknolojisiyle İlgili Sorunlar

İyonik çözüm üreticileri için TEM görüntülerini tanıtım literatürlerinde kullanmak yaygın olsa da, bu görüntüler en uç noktalarda yanıltıcıdır. Kolloidal gümüşün analizinde transmisyon elektron mikroskoplarının kullanımında üç ana sorun vardır:

1. ABD Ulusal Standartlar Bürosu (şimdi N.I.S.T), bir sıvı dağıtıcıda kolloidal partiküllerin partikül büyüklüğü dağılımının istatistiksel olarak geçerli bir ölçümünü yapmak için bilgisayar analizine tabi tutulmuş en az 10,000 dijital TEM görüntüsü gerektireceğini belirlemiştir. Dijital formatta bu kadar yüksek sayıda görüntü üretme maliyeti aşırı derecede olduğundan, TEM, parçacık büyüklüğü dağılımını ölçmek için uygun sayılmaz.


2. Her durumda, bu tür ölçümler yalnızca iyonik metal içermeyen saf kat kolloidlere uygulanabilir (katyonlar) ve neredeyse tüm kolloidal gümüş çözeltileri bazı gümüş iyonları içerdiğinden, ölçümler ve TEM görüntüleri geçerli değildir.


3. Bu görüntülerde gösterilen parçacıklar, çözeltilerdeki parçacıkları temsil etmemektedir. Görüntüler üzerinde gösterilen gümüş oksit parçacıkları gerçek çözeltide bulunmaz, ancak numune hazırlama sırasında oluşturulur.

Bu nedenlerden dolayı, iyonik çözeltilerin TEM görüntüleri bu çözeltilerin gerçek parçacık içeriğini temsil etmez.

Gümüş İyonlar Partikül Görüntülerini Nasıl Etkiler ?

Kısa cevap, TEM’in parçacıkları fotoğraflayabilmesi için çözeltideki tüm suyun buharlaştırılması gerektiğidir. Bu olduğunda, çözeltideki herhangi bir gümüş iyonu bir gümüş oksit bileşiği oluşturur. Gümüş oksit parçacıklarının sayısı, gümüş kolloid parçacıklarının sayısından çok daha fazla olduğu için, TEM görüntülerinde baskın olan gümüş oksit parçacıklarıdır. Öyleyse, kolloidal gümüş parçacıklarının imgeleri olarak gösterilen şey gerçekten gümüş oksit parçacıklarıdır. . . ve hepsi aynı şey değil. (Daha fazla ayrıntı için İyonik Gümüş Hakkında Hakikat’e bakın.) Ayrıca, TEM görüntülerinde gösterilen parçacıklar gerçek çözeltideki parçacıkları temsil etmez, ancak aslında TEM görüntüleri için suyun ayrılması sürecinde yaratılır, görüntüyü daha fazla geçersiz kılar.

Uzun cevap şöyle devam eder: TEM gözlemi örnekleri, numunede bulunan suyun buharlaşmasına neden olacak şekilde yüksek vakumlu bir odaya yerleştirilir. Çözeltideki gümüş iyonları susuz var olamaz, bu yüzden su buharlaştığında gümüş iyonları (katyonlar) bir gümüş bileşiği oluşturmak için mevcut bir anyonla birleşmelidir. Metal katyonları sadece su veya başka bir çözücü varlığında mevcut olabilir, ancak su veya diğer çözücü yüksek vakuma maruz kaldığında numunenin bir parçası olarak kalamaz.

Gümüş kolloid çözeltilerinde bulunan baskın anyon hidroksittir. Bu şekilde oluşturulan bileşik gümüş hidroksittir. Gümüş hidroksit kararsız ve gümüş oksit ve hidrojene indirgenir. Kalan son bileşik gümüş oksittir.

Bu işlem tek bir gümüş iyonu bileşiğin tek bir kristalini oluşturan tek bir anyonla birleşmeye zorlandığı için başlar. Kristalin iyonik yükü yoktur ve bu nedenle itme kuvveti yoktur. İtme eksikliği, kristallerin van der Waals’ın çekim kuvveti tarafından birbirlerine çekilmesine neden olur ve bu da bileşiklerin küçük parçacıklarını biriktirmelerine ve oluşturmasına neden olur. Parçacıklar, ancak, parçacık hareketini kolaylaştırmak için hala az miktarda su varken, daha büyük büyüyebilirler. Bu nedenle, parçacık büyümesi, su buharlaşırken kristallerin hareket kabiliyetinin azalması ile sınırlıdır. Tipik olarak, gümüş oksit parçacıkları 1 – 3 nanometre çapa büyür. Gümüş oksit parçacıklarının sayısı, gümüş kolloid parçacıklarının sayısından çok daha fazla olduğundan, iyonik gümüş çözeltilerden yapılan TEM görüntülerinde baskın olan bu gümüş oksit parçacıklarıdır.

TEM Görüntülerinde Gümüş Oksit (Ag2O) Partiküllerin Gümüş Partiküllere (Ag) Oranı Nedir ?

İyonik gümüşün aksine, bir koloid içindeki gerçek gümüş partiküller (Ag), TEM ile görüntülemek için su buharlaştırıldığında gümüş partiküller olarak değişmeden kalacaktır. TEM görüntülerinde, Gümüş Oksit partikülü (Ag 2O) ve Ag gümüş partikülleri aynı görünür (bu görüntülerin aldatıcı olmaları dışında) ancak daha fazla Ag 2O partikülü bulunur.

Tipik iyonik gümüş çözeltileri, yaklaşık% 90 iyonik gümüş ve% 10 parçacıktan oluşur. Bu çözeltilerdeki Ag partikül ebatları, 10 ila 50 nm aralığında yüksek kaliteli içeren partiküllerin tipik iyonik çözeltileri ile 5 nm ila 500 nm’de bulunmuştur.

Su buharlaştırıldığında oluşan gümüş oksit parçacıklarının sayısı, orijinal çözeltide bulunan gerçek gümüş parçacıkların sayısının birkaç yüz ila birkaç milyon katı arasında değişmektedir.

Tipik bir 10 ppm iyonik gümüş çözeltisi için Ag 2O’nun Ag parçacıklarına oranının bir hesaplaması:

Ag2O Sayısının Ag Parçacıklarına Oranı

Ag2O ->	1 nm	2 nm	3 nm
Ag 10 nm	5430	678	201
Ag 20 nm	43400	5430	1610
Ag 50 nm	678000	84800	25100
Ag 100 nm	5430000	678000	201000

Yukarıdaki oran tablosunu kullanarak, her bir gümüş parçacık için TEM görüntüsünde 5430 gümüş oksit parçacık olduğunu bulduk. Bu örnek, iyonlar 1 nm boyutunda partiküller gösteren TEM görüntüsünde gümüş oksit partikülleri oluşturduğunda 10 nanometrelik gümüş partikülleri içeren bir iyonik gümüşe dayanmaktadır. TEM görüntüsü, gümüş oksit parçacıkları ile boğularak gerçek gümüş parçacıkların görülmesini imkansız hale getirir. Bu nedenle TEM görüntü iyonik gümüş çözeltideki ile hiçbir ilişki göstermiyor.

 

İyonik gümüşün TEM görüntüsü gümüş oksit parçacıklarını gösterir

TEM Görüntüleri ile Yine Daha Fazla Sorun

Bir TEM tarafından oluşturulan görüntüler, numune hazırlama tekniğine ve operatörün becerisine çok bağlıdır. TEM görüntülerinde, az miktarda farklı örnek hazırlama teknikleri kullanılarak hazırlanırken, tamamen farklı maddelerden oluşan tek bir örnek görünebilir. Hassas olmayan bir operatör, numune hazırlama aşamasını değiştirerek bir numunenin görüntüsünün “iyi” veya “daha az iyi” göründüğünü gösterebilir. Aynı şekilde, aynı görüntünün farklı bölümleri tamamen farklı örneklerde görünebilir. Operatör, görüntünün neye benzemesi gerektiği fikrine uyan görüntünün bir kısmını seçebilir ve ardından görüntüyü istenen efekt için kırpabilir. Eğer operatörün amacı partikül homojenliğine sahip bir ürün göstermekse, TEM görüntüsünün “iyi görünen” bir kısmı numuneyi temsil edecek şekilde seçilecektir. Aynı şekilde, eğer operatör rakip bir ürünün kendi ürününü satmak için “kötü” görünmesini istiyorsa, TEM görüntülerini kullanarak bu kolayca yapılabilir. TEM’den elde edilen görüntüler bu nedenle oldukça özneldir ve manipülasyona tabidir. Bilimsel incelemenin amacı, enstrüman operatörünün öznelliğinden etkilenmeyen objektif sonuçlar üretmektir. Bir TEM’den elde edilen görüntüler, nesnel olan herhangi bir şey olmayan görüntüler üretmek için oldukça özneldir ve kolayca manipüle edilebilir. Şaşırtıcı olmayan bir operatörün elinde TEM, şüphesiz teknik olmayan izleyiciyi kandırmak için görüntüler oluşturmak için ideal bir araçtır.

Bu Bilgiden Çıkanlar

1. TEM görüntüleri kolloitlerin partikül büyüklüğü dağılımını belirlemek için uygun değildir.


2. İyonik ürünlerin TEM görüntülerinde gösterilen küçük parçacıklar, çözelti içindeki parçacıkları göstermez, yalnızca TEM gözlemi için numune hazırlama sırasında oluşturulan yapay parçaları (gümüş oksit parçacıkları) gösterir.


3. İyonik çözüm üreticilerinin TEM görüntülerini tanıtım literatürlerinde kullanmaları nadir değildir, bu görüntüler aşırı derecede yanıltıcıdır. Bu görüntülerde gösterilen parçacıklar, çözeltilerdeki parçacıkları temsil etmemektedir. Görüntüler üzerinde gösterilen gümüş oksit parçacıkları gerçek çözeltide bulunmaz, örnek hazırlama sırasında oluşturulurlar.


4. TEM numune hazırlama tekniğindeki küçük değişiklikler, cihaz operatörü tarafından istenildiği gibi “iyi” veya “kötü” görünümlü örnek görüntüler oluşturabilir. İyi bilim, TEM imgeleriyle mümkün olan öznellik ve manipülasyonu değil objektifliği gerektirir.


5. TEM görüntüleri ve bu tür görüntülerden elde edilen küçük partikül büyüklüğü veya ürün kalitesinin iddiaları kanmayın.


6. İyonik gümüş ürünlerinin tanıtımında TEM görüntülerinin kullanılmasının yanıltıcı ve aldatıcı reklamcılık uygulamalarından oluştuğuna inanmaktadır. Bir dahaki sefere, bu ürünleri tanıtmak için TEM görüntüleri kullanan bir web sitesini gördüğünüzde, şirkete bir e-posta gönderin ve neden ürünlerini tanıtmak için sahte bilime başvurmaları gerektiğini sorun.

Kaynak: https://safgumuscubuk.com/forum/konu/iyonik-gumus-cozeltilerinin-tem-goruntuleri-hakkinda-gercekler/