تصفیه آب به روش نانو سیلور

در فناوری تصفیه آب به روش نانوسیلور (Nano Silver )، یونهای نقره به صورت کلوئیدی در محلولی به‌ حالت سوسپانسیون قرار دارند که خاصیت آنتی باکتریال (ضد باکتری) و آنتی فونگاس (ضد قارچ) و آنتی ویروس دارند.

سوسپانسیون:

به مخلوط کلوئیدی جامد در مایع سوسپانسیون گفته می شود. سوسپانسیون ها در حالت عادی ناپایدارند و با گذشت زمان ذرات آنها ته نشین می شود و بر اثر این پدیده فاز مایع از جامد جدا می شود. آب گل آلود نمونه ای از سوسپانسیونی طبیعی است.

هرچند این فناوری بتازگی مورد توجه زیادی قرار گرفته و رونق بسیاری پیدا کرده است، از آن در طب قدیم هم استفاده می شده، بدون آنکه علت تأثیر آن شناخته شود و حتی در جنگ برای درمان عفونت زخم سربازان از سکه های نقره استفاده می شد.

محلولهای نانوسیلور از یونهای نقره در اندازه های ۱۰ تا ۱۰۰ نانومتر تشکیل شده اند و در مقایسه با محلولهای دیگر پایداری بیشتری دارند. یونهای نقره به سبب اندازه کمی که دارند سطح تماس بیشتری با فضای بیرون دارند و تأثیر بیشتری در محیط می گذارند.

نانو ذرات نقره:

این محلول را می توان به عنوان داروی خوراکی استفاده کرد که در آن صورت محلول باید از ۸۰% نقره عادی (فلز) و ۲۰% یون نقره تشکیل شود؛ زیرا یونها در معده با اسید هیدروکلریک واکنش می دهد و نقره کلرید درست می شود که خاصیت خود را از دست می دهد.

برای مصرف این دارو به صورت خوراکی، بهتر است از محلولی با غلظت ppm 20 استفاده شود تا تأثیر بیشتری در بدن داشته باشد. از نانوسیلور به عنوان دارو می توان در درمان بیماریهای پوستی و جوش و … ، انواع جراحات و سوختگی و بیماریهای باکتریایی و قارچی ، بیماریهای گوارشی ، بیماریهای جنسی، … استفاده کرد

نقره در ابعاد بزرگتر فلزی با خاصیت واکنش دهی کم است؛ ولی زمانی که به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل می شود، خاصیت میکروب کشی آن بیش از ۹۹% افزایش می یابد. به حدی که می توان از آن برای بهبود جراحات و عفونتها استفاده کرد. نقره در ابعاد نانو در سوخت و ساز تنفس و تولید مثل ریز اندام واره اثر می گذارد. تاکنون، بیش از ۶۵۰ نوع باکتری شناخته شده را از بین برده است.

دو فرایند عمده نانو نقره ها در تصفیه آب عبارت است از:

۱- فرایندکاتالیستی : تولید اکسیژن فعال با نقره: این فرایند بیشتر در مورد کامپوزیت های نانو نقره ای صدق می کند که روی پایه های نیمه هادی مانند ۲TiO یا ۲SiO قرار می گیرد. در این وضعیت، ذره مانند پیلی الکتروشیمیایی عمل می کند و، با اکسید کردن اتم اکسیژن و یون اکسیژن با هیدرولیز کردن آب، یون OH – را تولید می کند که هر دو از بنیانهای فعال و از عوامل ضد میکروبی قوی نیز به شمار می رود.

۲- فرایند یونی: دگرگون کردن ریز اندام واره با تبدیل پیوندهای SH – به Sag -: در این فرایند، ذرات نانونقره فلزی به مرور زمان یونهای نقره از خود ساطع می کنند. این یونها در طول واکنش جانشینی، باندهای SH- را در جداره ریز اندام واره به باندهای -SAg تبدیل می کنند که نتیجه واکنش تلف شدن ریز اندام واره است.

خصوصیات نانوسیلور در تصفیه آب:

۱- تأثیر بسیار زیاد

۲- تأثیر سریع

۳- غیر سمی

۴- غیر محرک برای بدن

۵- غیر حساسیت زا

۶- کارایی تحمل شرایط مختلف (پایداری زیاد)

۷- آب دوست بودن

۸- سازگاری با محیط زیست

۹- مقاوم در برابر حرارت

۱۰- ایجاد نکردن و افزایش ندادن مقاومت و سازگاری در ریز اندام واره

از دیگر کاراییهای نانوسیلور اضافه شدن به الیاف، پلیمر، سرامیک، سنگ، رنگ، … ، بدون تغییر دادن خواص ماده است.

موارد استفاده پلیمرهای نانوسیلور

۱- شیشه شیر و پستانک نوزادان و مسواک و برسهای بهداشتی حمام و …

۲- ظروف پلاستیکی (غذایی ، دارویی ، آرایشی)

۳- لوازم خانگی (یخچال، جارو برقی، ماشین ظرفشویی، سامانه تهویه و تصفیه هوا و رطوبت زا)

۴- مواد بسته بندی برای تازه و بهداشتی نگه داشتن مواد غذایی

۵- بدنه وسایلی که انسان مداوم با آن تماس دارد. (گوشی موبایل، کیبورد، …)

خصوصیات پلیمرهای نانوسیلور ضد باکتری:

۱- اندازه ذرات نقره کمتر از ۲۰ نانومتر است

۲- غلظت تقریبی ۴۵۰  ppm است.

۳- مطابق با شرایط مختلف جوی است.

۴- آنتی اسید و آنتی آنیون است.

۵- سازگار با محیط زیست و غیر سمی است.

۶- بیضرر برای انسان است.

۷- روی باکتریها و قارچها و … تأثیر دارد و خوشبو کننده است.

۸- کارایی از بین بردن ویروسها را دارد.

۹- از نظر عملکرد با دیگر فراورده ها، صرفه اقتصادی و رقابت پذیری دارد.

این پلیمرها باید در محیط سرد و خشک و به دور از آفتاب نگهداری شود که تحت این شرایط تا دو سال می توان آن را نگهداری کرد.

ذرات نانوسیلور را می توان به صورت پودر در آورد و در مواد و وسایل مختلف استفاده کرد (مسواک ، خمیر دندان ). در آن صورت، به محض تماس ماده با آب، نقره فعال می شود و خاصیت ضد باکتری پیدا می کند.

با آزمایشی که دانشمندان بتازگی برای درمان بیماران مبتلا به ایدز با نانوسیلور انجام داده اند، متوجه شدند که ویروسهای HIV نوع۱ به طور کامل از بین رفته اند و بدین ترتیب دانشمندان امیدوار شده اند که شاید بتوان این ویروس را به طور کامل از بین برد. به عبارتی می توان گفت کاربرد نانوسیلور محدود به تصفیه آب نمی شود.