Коллоидное серебро — дисперсная система и применение¶
Коллоидное серебро — это дисперсная система, представляющая собой наночастицы серебра, взвешенные в жидкой среде (обычно воде) без видимого оседания. Размер частиц, как правило, составляет от 1 до 100 нанометров, что определяет их коллоидные свойства: способность рассеивать свет, кинетическую стабильность и высокую удельную поверхность. Растворы коллоидного серебра прозрачны или слабо окрашены (от жёлтого до коричневого) в зависимости от концентрации и размера частиц.
¶Физико-химические свойства
Коллоидное серебро относится к гидрозолям — коллоидным растворам, в которых дисперсионной средой служит вода, а дисперсной фазой — металлическое серебро. Частицы несут отрицательный поверхностный заряд, что обеспечивает их взаимное отталкивание и предотвращает агрегацию (слипание). Стабилизаторами выступают либо органические соединения (белки, полимеры), либо ионы, адсорбированные на поверхности частиц.
Ключевые характеристики:
- Размер частиц — обычно 1–100 нм; при увеличении до микрометров система теряет коллоидные свойства и переходит в суспензию.
- Удельная поверхность — крайне велика, что обуславливает высокую химическую и биологическую активность.
- Оптические свойства — обусловлены плазмонным резонансом: коллоидное серебро интенсивно рассеивает и поглощает свет, придавая раствору характерный жёлто-коричневый оттенок.
- Химическая инертность — в виде наночастиц серебро устойчиво к окислению в водной среде, однако со временем частицы могут коалесцировать и оседать.
¶Способы получения
Коллоидное серебро получают несколькими основными методами:
- Электролиз — растворение анода из чистого серебра в дистиллированной воде под действием электрического тока (метод, восходящий к работам М. Фарадея и Н. Н. Зинина).
- Химическое восстановление — восстановление ионов серебра из растворимых солей (например, нитрата серебра) восстановителями: боргидридом натрия, аскорбиновой кислотой, цитратом натрия (метод Террелла).
- Лазерная абляция — облучение серебряной мишени лазером в жидкой среде, дающее монодисперсные наночастицы.
- Электрохимический синтез — модификация электролиза, позволяющая контролировать размер частиц.
¶Применение
¶Медицина и гигиена
Серебро обладает бактерицидными свойствами: ионы Ag⁺ нарушают клеточные мембраны микроорганизмов и подавляют ферментативную активность. Коллоидное серебро применяется в составе:
- повязок и мазей для лечения ожогов и раневых инфекций (препарат «Акридерм», повязки «Аргосульфан»);
- медицинских катетеров и имплантов с антимикробным покрытием;
- фильтров для очистки воды.
В Российской Федерации коллоидное серебро официально не включено в перечень лекарственных средств, однако отдельные препараты на его основе (например, серебросодержащий крем «Аргосульфан») имеют регистрацию как лекарства.
¶Пищевая промышленность
В некоторых странах наночастицы серебра используются как пищевая добавка (Е174) — блестящий серебряный пигмент для покрытия кондитерских изделий. В России и Евросоюзе Е174 разрешён только в качестве декоративного покрытия.
¶Промышленность и технологии
- электропроводящие пасты и покрытия;
- катализаторы химических процессов;
- компоненты солнечных элементов;
- антибактериальные покрытия в текстильной промышленности и приборостроении.
¶Роль в истории
Антибактериальные свойства серебра были известны ещё в Древнем Египте, Греции и Риме, где серебряные сосуды использовали для хранения воды и вина. В XIX веке в России Н. Н. Зинин разработал метод получения коллоидного серебра и предложил использовать его в медицине. В 1920-х годах препарат «протаргол» (серебро в форме альбумината) стал одним из первых эффективных антибактериальных средств в отечественной фармакопее и применяется по сей день.
¶Критика и безопасность
Медицинская эффективность коллоидного серебра как средства для приёма внутрь научно не доказана. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) не признаёт коллоидное серебро эффективным против каких-либо заболеваний и предупреждает о рисках приёма. К возможным побочным эффектам относят:
- аргирию — необратимое серо-синее окрашивание кожи и слизистых при длительном употреблении;
- взаимодействие с лекарственными препаратами (тетрациклинами, хинолонами, левотироксином);
- потенциальное токсическое воздействие наночастиц на печень и почки.
В Российской Федерации коллоидное серебро не включено в реестр лекарственных средств для системного применения; БАД и растворы на его основе не имеют статуса лекарств и не должны применяться для лечения заболеваний без назначения врача.
¶См. также
- Протаргол
- Наночастицы серебра
- Аргосульфан
¶Источники
- ГОСТ Р 56630-2015 «Наноматериалы. Наночастицы серебра. Технические условия»
- М. И. Шахпаронов, «Коллоидная химия»
- FDA, «Colloidal Silver: Don't Take It Internally»
- В. А. Касаткин, «Основные процессы и аппараты химической технологии»