Nanoparticelle di Argento

[EdoB]

Buona Sera, ciò che state per leggere è frutto di conclusioni che ho tratto personalmente (sarei più che felice di essere corretto se necessario) e che mi sembrano coincidere con un brevetto (https://patents.google.com/patent/CN103143724A/en) che ho trovato dopo la sintesi delle presunte Nanoparticelle di Ag (da ora in poi NP).

Premessa: sperimentando con dell'argento nitrato ho notato che viene rapidamente ridotto ad Ag(0) dal ditionito di sodio. Quest'ultimo è di "grado tessile" quindi potrebbe non essere (solo) il lo ione  ditionito a fungere da riducente ma, dato che non ho modo di verificare la composizione del sale, lo considero come puro.

Reagenti:
sodio ditionito, soluzione 1% m/v in acqua distillata appena preparata; argento nitrato 0,001M; acqua distillata.
Vetreria: pipetta tarata da 5 ml, buretta, matraccio da 100ml.

Procedimento: 
utilizzando la buretta, lasciare cadere 30,0 ml della soluzione di AgNO3 nel matraccio. Aggiungere 5 ml di sodio ditionito 1% al matraccio e mescolare con piccoli gesti rotatori. Si genera una colorazione marrone presumibilmente di argento che lascia la soluzione limpida. Portare a volume con acqua distillata.

osservazioni/riflessioni: 
-non conoscendo la purezza del ditionito di sodio ho fatto qualche prova per avere una vaga idea del reattivo necessario e mi pare che 5 ml della soluzione appena preparata siano abbastanza per ridurre tutto l'argento. 
- La scelta di usare strumenti sensibili come la buretta e la pipetta tarata serve per essere sicuri della concentrazione di Argento alla fine della preparazione (0,03 M) in qualsiasi forma si trovi (Ag(0); Ag(+)). Questo giusto per completezza e per non lavorare troppo "a caso"
-Dopo diverse ore non si è depositato nulla sul fondo del contenitore, una seconda porzione di soluzione l'ho trasferita in un cilindro graduato che ho coperto e lascierò immobile per più tempo possibile cercando di osservare eventuali cambiamenti.
- Le NP si sciolgono in acido nitrico e ipoclorito di sodio diluito e la soluzione "schiarisce" e si intorbidisce con HCl e H2SO4, probabilmente per la formazione del cloruro e solfato di argento poco solubili sulla superficie delle NP.
se qualcuno avesse la possibilità di ripetere l'esperimento sarebbe utile comparare i risultati.
Lascio una foto della soluzione trasferita in un recipiente con una tenuta migliore di quella del matraccio.

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nelle foto con le soluzioni più chiare c'è una luce che illumina il liquido

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[LuiCap]

Ciao Edoardo,
purtroppo con l'inglese non ci vado molto d'accordo, perciò non riesco a comprendere fino in fondo l'articolo che hai messo in link.
Non ho capito una cosa: quale è lo scopo del tuo esperimento??? Riuscire a separare le nanoparticelle di Ag° che si sono formate per riduzione dalla soluzione di Ag+ che hai preparato???
Come fai ad essere certo che si siano formate proprio nanoparticelle di Ag(s) e non invece nanoparticelle di Ag2O(s) bruno di colore bruno-marron.
Basta un ambiente debolmente basico (pH circa 7,5) per precipitare l'Ag2O da soluzioni incolori di AgNO3:
2 Ag+ + 2 OH- H2O(l) + Ag2O(s)
L'ambiente basico lo può fornire lo ione ditionito in quanto in acqua dà idrolisi basica.
Come l'Ag(s), anche l'Ag2O(s) è solubile in acido nitrico ed anche in qualsiasi acido forte non ossidante:
Ag2O(s) + 2 H+ 2 Ag+ + H2O
L'Ag(s) invece è solubile solo in acidi ossidanti.

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Dimenticavo, quella che hai ottenuto non è una soluzione limpida.
È un miscuglio eterogeneo in cui è presente una piccolissima quantità di solido in sospensione (Ag(s) o Ag2O(s)) di dimensioni così ridotte da non permettere una sedimentazione veloce.
La soluzione non è marrone perché si è formato un composto solubile in acqua di questo colore, ma perché c'è un solido indisciolto.

[comandantediavolo]

Quest'ultimo è di "grado tessile" quindi potrebbe non essere (solo) il lo ione  ditionito a fungere da riducente ma, dato che non ho modo di verificare la composizione del sale, lo considero come puro.

Il ditionito (nel tuo caso Albite®   ),si decompone in Na2SO4 e SO2 principalmente,ma anche Na2S2O3 e minime parti di S8 elementare...

[LuiCap]

Anche se lasci una soluzione di Ag+ esposta alla luce si inscurisce per riduzione fotochimica.

[EdoB]

Ciao Edoardo,
purtroppo con l'inglese non ci vado molto d'accordo, perciò non riesco a comprendere fino in fondo l'articolo che hai messo in link.
Non ho capito una cosa: quale è lo scopo del tuo esperimento??? Riuscire a separare le nanoparticelle di Ag° che si sono formate per riduzione dalla soluzione di Ag+ che hai preparato???
Come fai ad essere certo che si siano formate proprio nanoparticelle di Ag(s) e non invece nanoparticelle di Ag2O(s) bruno di colore bruno-marron.
Basta un ambiente debolmente basico (pH circa 7,5) per precipitare l'Ag2O da soluzioni incolori di AgNO3:
2 Ag+ + 2 OH- H2O(l) + Ag2O(s)
L'ambiente basico lo può fornire lo ione ditionito in quanto in acqua dà idrolisi basica.
Come l'Ag(s), anche l'Ag2O(s) è solubile in acido nitrico ed anche in qualsiasi acido forte non ossidante:
Ag2O(s) + 2 H+ 2 Ag+ + H2O
L'Ag(s) invece è solubile solo in acidi ossidanti.

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Dimenticavo, quella che hai ottenuto non è una soluzione limpida.
È un miscuglio eterogeneo in cui è presente una piccolissima quantità di solido in sospensione (Ag(s) o Ag2O(s)) di dimensioni così ridotte da non permettere una sedimentazione veloce.
La soluzione non è marrone perché si è formato un composto solubile in acqua di questo colore, ma perché c'è un solido indisciolto.

il mio esperimento è solo una curiosità, il mio scopo era ottenere una sospensione di argento o il suo ossido in cui il solido sospeso non si sarebbe separato dal liquido. Non ho certamente la possibilità di separare le particelle di Ag dato che non vengono fermati dalla carta da filtro che ho a disposizione. se anche fosse Ag2O sarei soddisfatto ugualmente dato che lo "scopo" era quello sopra citato. Se ho capito bene quello che hai scritto l'Ag2O reagisce con HCl per dare AgCl in particelle altrettanto fini. A quel punto mi basterebbe irradiare la sospensione con una lampada UV per trasformarlo in Ag(0). Sono perfettamente d'accordo con l'ultima affermazione, la cosa "interessante" è proprio la granulometria del solido sospeso, talmente fine da non depositarsi nemmeno dopo ore. Ho provato ad immortalare nelle foto(con poco successo) il "cono" di luce che si forma quando la sospensione viene illuminata derivante dalla luce riflessa dalle particelle(che restano comunque invisibili ad occhio nudo).

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Il ditionito (nel tuo caso Albite®   ),si decompone in Na2SO4 e SO2 principalmente,ma anche Na2S2O3 e minime parti di S8 elementare...

se devo essere onesto non ricordo la marca  ma il nome non era quello, l'ho comprato su internet qualche mese fa ed è arrivato dal Regno Unito, poi forse il prodotto è lo stesso. escluderei il solfato di sodio e l'anidride solforosa dato che non riescono a ridurre l'argento.

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Anche se lasci una soluzione di Ag+ esposta alla luce si inscurisce per riduzione fotochimica.

si ma in tal caso si separa una polvere grigia di argento finemente suddiviso

[zodd01]

Mi sorprende che le presunte nanoparticelle di argento si siano formate e siano stabili senza un capping agent. Riprova con acido citrico o citrato.

[EdoB]

Mi sorprende che le presunte nanoparticelle di argento si siano formate e siano stabili senza un capping agent. Riprova con acido citrico o citrato.

hai una procedura dettagliata da darmi? anche in privato eventualmnete

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la foto in allegato mostra due sospensioni in cui la concentrazione di argento (come ione, ossido o metallo) è la stessa. in quella a sinistra(più scura) è stato aggiunto un eccesso ditionito in ambiente basico per NaOH, nel matraccio di destra è stato aggiunto un eccesso di NaOH e basta. nel primo matraccio la sospensione appare limpida e nel secondo non lo è per niente.