نقره­ی خالص، هادی جریان برق بوده و قابلیت انعطاف دارد و بالاترین هدایت جریان برق و حرارت را در بین فلزات را داراست. فلز نقره همراه با طلا (فلز کمیاب و با ارزش دیگر) برای سالیان دراز در تاریخ بشر در ساخت جواهر آلات، ظروف، سکه، لوازم دندانپزشکی، عکاسی و مواد منفجره مورد استفاده قرار گرفته است. نقره در آب و هوای خالص، پایدار بوده و زمانیکه در برابر هوا و آب حاوی ازن یا سولفید هیدروژن برای تشکیل لایه­ی سیاه رنگ سولفید نقره که با حلال اسید هیدروکلریک پاک می­ شود. حالت­های اکسیداسیون پرکاربرد آن ۱+ می­باشد، مانند نیترات نقره (AgNO₃)، ۲+ آن مانند فلورید نقره (AgF₂) و ۳+ مانند تترا فلوروآرژنات (K[AgF₄]) که از اهمیت کمتری برخوردار است. فلز نقره در اسید نیتریک به راحتی حل می­ شود تا نیترات نقره را تولید کند، یک کریستال شفاف جامد که حساس به نور بوده و به راحتی در آب قابل حل می­باشد. نیترات نقره مرحله­ اول سنتز بسیاری از ترکیبات نقره می­باشد. فلز نقره با اسید سولفوریک که از آن در جواهرسازی برای تمیز کردن و جدا کردن اکسید روی از اسباب نقره بعد از لحیم کاری با نقره یا حرارت دادن آن استفاده می­ شود، واکنش نمی­دهد. با این حال نقره با سولفور یا سولفید هیدروژن برای تولید سولفید نقره، یک ترکیب سیاه رنگ که به شکل رنگ تیره روی سکه­ها ظاهر می­ شود و سایر هالید­های نقره برای تولید امولوسیون­های عکاسی با بهره گرفتن از نمک­های برمید و یدید از همین راه بدست می­آیند. کلرید نقره در الکترودهای شیشه برای تست pH و پتانسیومتری بکار گرفته می­ شود. از یدید نقره برای بارور کردن ابرها جهت تولید باران استفاده می­ شود. اکسید نقره (Ag₂O) زمانیکه محلول­های نیترات نقره با یک باز واکنش می­ دهند، تولید می­ شود و در الکترود مثبت (آند) باتری ساعت از آن استفاده می­ کنند. استفاده از نقره در عکاسی، به دلیل پیشرفت تکنولوژی دیجیتال به سرعت کاهش یافت. بطوریکه در سال ۲۰۰۷ مقدار در عکاسی نسبت به سال ۱۹۹۸، ۵۰% کمتر شد(۹۲).

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

جدول۲-۴- برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی فلز نقره

Silver

Chemical Name:

Ag

Chemical formula:

۱۰۷.۸۶۸

Molecular weight:

Metallic

Color:

Solid

Physical State:

None

Odor:

۹۶۰.۵^°c

Melting Point:

۲۰۰۰^°c

Boiling Point:

۱۰.۴۹ g/ml at 15^°c

Density:

Not Soluble In Water

Solubility:

۲-۲-۵- سنتز نانو ذرات نقره
امروزه نانو ذرات فلزی عموماً به سه روش ساخته می­شوند، که شامل چالش بخار فلزی (روش فیزیکی)، سیم انفجاری و سنتز شیمیایی است. با بهره گرفتن از این روش­ها نانو ذرات فلزی عموماً به شکل­های پودر خشک، مایع (محلول کلوئیدی) و یا ژل به دست می­آیند. روش­های فیزیکی نسبت به روش­های شیمیایی عمدتاً به وسایل و تجهیزات بیشتر و گران­تری احتیاج دارند و مقرون به صرفه نمی­باشند. تهیه نانو ذرات فلزی به روش شیمیایی مرطوب که جزء طبقه بندی ساخت پایین به بالا قرار می­گیرد(۴۴).
مطالعات نشان می­دهد که شکل، مورفولوژی، پایداری و ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی نانو ذرات نقره به شدت تحت تأثیر شرایط تجربی آزمایش مثل میزان بر همکنش­های یون­های فلزی با عومل احیاء کننده، فرایند جذب بیرونی و عامل پایدار کننده نانو ذرات قرار می­گیرند. روش احیاء کننده­ها بورهایدراید، سیترات، آسکوربات و هیدروژن عنصری هستند. احیاء یون­های نقره در محلول­های آلی اغلب باعث ایجاد محلول نقره با ذراتی به قطر چند نانومتر می­ شود. در ابتدا احیاء ترکیبات مختلف با یون­های نقره منجر به تشکیل اتم­های نقره Ag و تجمع الیگومریک آن­ها به صورت خوشه^[۲۵] می­ شود، این خوشه ها در نهایت منجر به تشکیل ذرات نقره محلول می­ شود. به خاطر اینکه محلول بسیار کوچکتر از طول موج نور مرئی هستند، محلول با جذب نور در محدوده ۳۸۰-۴۰۰ نانومتر و جذب با شدت کمتر در طول موج­های بالاتر به رنگ زرد در می ­آید. مطالعات نشان می­ دهند که استفاده از احیاء کننده قویتر مثل بورهیدراید منجر به تشکیل ذرات کوچکتر که گاهی اوقات منفرد هستند، می­ شود اما ایجاد ذرات بزرگتر را مشکل می­سازد. استفاده از احیاء کننده ضعیف­تر مثل سیترات منجر به آهستگی کاهش می­ شود اما محدوده اندازه ذرات محدود­تر می­ شود. برای ذرات با کمتر از ۲۵ نانومتر، از طیف جذب UV-vis آن­ها و با بهره گرفتن از فرمول­های فیزیکی می­توان اندازه ذرات را تخمین زد که بر این اساس شعاع ذره متناسب با عکس پهنای پیک باند است. ولی برای ذرات بزرگتر از ۲۵ نانومتر با افزایش اندازه ذرات، ماکزیموم جذبی شیفت قرمز پیدا می­ کند. کنترل ساخت نانو ذرات بر اساس یک فرایند کاهش دو مرحله­ ای انجام می­ شود. در این تکنیک احیاء کننده قویتر باعث تولید ذرات کوچکتر می­ شود و مرحله دوم که احیاء کننده ضعیف­تر استفاده می­ شود، باعث بزرگ شدن ذرات می­ شود. ساخت نانو ذرات توسط روش احیاء شیمیایی اغلب در حضور پایدار کننده­ها صورت می­گیرد تا از تجمع نا­خواسته آن­ها جلوگیری شود. برای خنثی کردن و یا کاهش نیروهای واندروالس بین ذرات، از دو روش استفاده می­ شود که شامل پایدار کننده­ های الکترواستاتیک و استریک هستند. در روش پایدار کنندگی الکترواستاتیک، به عنوان مثال از سیترات سدیم به عنوان پایدار کننده ذرات کلوئیدی توسط یک دو لایه الکتریکی احاطه می­شوند. در روش پایدار کنندگی استریک از مولکول­های پلیمری، سورفکتانت­ها و یا لیگاند­ها برای پوشاندن سطح ذرات استفاده می­ شود تا مانع رسیدن آن­ها به یکدیگر و توده شدن شود(۱۰۸, ۱۱۴).
در روش­های سنتز سبز ساخت نانو ذرات نقره از مواد شیمیایی سازگار با محیط زیست استفاده می­ شود. برای مثال در روش پلی سکارید، نانو ذرات نقره با بهره گرفتن از آب به عنوان یک حلال بی خطر و پلی ساکارید­ها به عنوان عامل پایدار کننده تهیه می­شوند. در بعضی مواد پلی ساکارید­ها هم به عنوان عامل احیاء کننده و هم عامل پایدار کننده بکار می­روند و یا به طور مثال در روش­های زیستی عصاره موجودات زنده و یا عصاره خالص شده مواد زیستی مانند پروتئین­ها و گلوتاتیون به عنوان عوامل احیاء کننده و پایدار کننده در ساخت نانو ذرات نقره بکار می­روند. مزایای استفاده از روش­های شیمیایی عبارتند از: ساده و ارزان بودن، نیاز به امکانات کم، کنترل غلظت­ها و آلودگی­ها، سنتز در دماهای پایین، مقدار زیاد تولید، گوناگونی اندازه و امکان تهیه نانو مواد به شکل مایع، پودر و لایه­ های نازک(۱۰۰, ۱۰۸).
۲-۲-۶- تاریخچه استفاده از نقره به عنوان عامل ضد میکروبی
نقره و ترکیبات آن به عنوان قدیمی­ترین فلز با خاصیت اولیگودینامیک شناخته می­ شود. اولیگودینامیک واژه­ای برای تعریف خاصیت ضد میکروبی فلزات سنگین می­باشد. نمونه­های بسیاری از استفاده از نقره به عنوان عاملی برای جلوگیری از فساد و ایجاد بیماری که زمان بعضی از آنها به بیش از ۶۰۰۰۰ سال قبل نیز می­رسد، در دست است. اسکندر مقدونی به توصیه ارسطو برای جلوگیری از ابتلا به بیماری، آب آشامیدنی جوشیده شده را در ظرف­های نقره نگهداری می­کرد و بخاطر اثر ضد میکروبی نقره در جام نقره آب می­نوشید. مصریان باستان از ورقه­های نازک نقره برای پوشاندن روی زخم­ها و جلوگیری از عفونت استفاده می­کردند. اولین مهاجران آمریکایی برای نگهداری شیر، یک سکه نقره در ظرف شیر می­انداختند. در کلیساها ظرف­هایی که به صورت عمومی مصرف می­شدند، از جنس نقره بود. در درمان بیماری­های انسان بیش از ۱۰۰ سال است که از خواص طبیعی ضد باکتریایی، ضد قارچی و غیر سمیت آن استفاده می­ شود. ناسا نیز در سامانه­های تصفیه آب شاتل فضایی از نقره استفاده می­ کند(۴۵، ۱۰۲، ۱۲۱).
از سال ۱۹۰۰ به بعد (که به عنوان آغاز دوره آنتی­بیوتیک­های جدید به حساب می ­آید) پس از ساخته شدن سولفونامیدها، نقره همچنان به تنهایی یا به صورت ترکیب با این داروها در درمان بسیاری از بیماری­های عفونی مانند عفونت ریه، سل، بیماری­های عفونت جنسی، زخم­های مختلف، تب­های تیفوسی و تیفوئیدی، عفونت چشم و حتی مننژیت مغزی نخاعی به کار می­رفت. کاربرد این فلز از سال ۱۹۴۰ به بعد زمانی که پنی­سیلین­ها وارد بازار داروهای ضد میکروبی شدند، رو به کاهش نهاد اما حذف نشد، کما اینکه تا به امروز نیز مصرف موضعی داروهای حاوی نقره در درمان عفونت­های موضعی و نیز پیش­گیری از عفونت در زخم­های پوستی و نیز سوختگی­ها ادامه دارد(۱۰۲).
در قرن نوزدهم بافت­های گرانوله شده از روی زخم بوسیله­ی نیترات نقره به منظور تشکیل اپیتلیال و جلوگیری از خشکی پوست، برداشته می­شد. از غلظت­های مختلف نیترات نقره برای درمان زخم­های تازه استفاده می­کردند. در سال ۱۸۸۱ میلادی Carl S.F از قطره­های چشمی نیترات نقره برای درمان بیماری­های چشمی اطفال استفاده کرد. در سال ۱۹۴۰ بعد از معرفی شدن پنی­سیلین، استفاده از نیترات نقره ۵/۰٪ را برای درمان زخم­ها عنوان کرد، استفاده از آن وارد اذهان عمومی شد. او بیان کرد که این محلول با تکثیر اپیتلیال تداخلی ندارد و اثرات ضد میکروبی علیه استافیلوکوکوس اورئوس، سودوموناس آئروژینوزا و اشرشیا کلی دارد. در سال ۱۹۶۸، نیترات نقره با سولفونامید برای ساخت کرم سولفادیازین ترکیب شد، که به عنوان یک عامل ضد میکروبی برای درمان زخم­ها استفاده شد. سیلور سولفادیازین بر روی باکتری­هایی مثل اشرشیاکلی، استاف اورئوس، گونه­ های کلبسیلا و سودوموناس مؤثر می­باشد. همچنین اثرات ضد قارچی و ضد ویروسی نیز از خود نشان می­دهد. امروزه به دلیل مقاومت باکتریایی ایجاد شده علیه آنتی­بیوتیک­ها، پزشکان به استفاده از نقره برای پوشاندن سطوح زخم­ها روی آورده­اند(۴۰، ۷۰)
۲-۲-۷- دلایل استفاده از نانو ذرات نقره به عنوان عامل ضد میکروبی در این تحقیق
نانو ذرات نقره از جهات بسیاری نسبت به سایر مواد ضد میکروبی و آنتی بیوتیک­ها دارای برتری است، این برتری­ها باعث شده است که در عصر حاضر دانشمندان به فکر استفاده دوباره از این فلز با رویکرد به سوابق گذشته از موفقیت­های آن در مواجهه با عوامل میکروبی ایجاد کننده عفونت­های مختلف بیفتند(۶۹، ۸۱).