Video guida

A – I materiali

Visualizzate qui i materiali e le attrezzatura necessari per la sintesi dell’oro colloidale: Tetracloroaurato triidrato HAuCl4*3H2O ; citrato di sodio; pinze e spatola di plastica; vetrino da orologio; bilancia; acqua distillata e cilindro graduato; bottiglia scura (50 ml) e carta d’alluminio. Le soluzioni d’oro (vedi punti B e C) potranno essere preparate anche molto in anticipo.

B – Preparazione della soluzione concentrata

Per la soluzione concentrata occorrono 0,5 gr di HAuCl4*3H2O in 50 ml di acqua distillata. La soluzione concentrata può durare anni se adeguatamente conservata in una bottiglia scura e ben tappata. Il suo utilizzo evita i problemi connessi con la pesatura di minime quantità della sostanza granulosa (NON serve una bilancia di precisione!) e  velocizza i tempi  di laboratorio.

C – Preparazione della soluzione diluita

La soluzione diluita può durare  mesi se conservata  ben tappata e al buio. Per 5 gruppi si  parte  da 2 ml della soluzione concentrata del punto B e si diluisce  con  98 ml  di acqua distillata (ovvero aggiungete ai 2ml acqua distillata in un matraccio fino a raggiungere i 100 ml). Dopo aver agitato a lungo il tutto per disciogliere si ha la tipica soluzione d’oro color giallo paglierino. Nel video si lavora con 5 mL di soluz. concentrata e 250 mL d’acqua. La soluzione diuluita che non viene utilizzata subito va riposta in una bottiglia scura ed avvolta in carta d’alluminio. Può durare mesi.

D – Preparazione della soluzione di citrato di sodio

Soluzione all’1% : 0,5 gr di citrato di sodio in 50 ml di acqua distillata. Se fate una sola prova con un solo gruppo e la vostra bilancia è sufficientemente precisa potete ridurre drasticamente le dosi. La soluzione di citrato di sodio va preferibilmente  preparata al momento (è immediatamente solubile) ma può durare qualche giorno.

E – Riscaldamento

Versate 20 ml di soluzione d’oro diluita (punto C)  in una beuta. Ponete poi la beuta sulla piastra di un agitatore magnetico  dopo aver  inserito  nel liquido l’apposita barretta magnetica. Impostate una velocità medio bassa  e una temperatura sui 150/180°C . Portate fin quasi all’ebollizione (eventualmente monitorate con una sonda di temperatura ma non usate i termometri di vetro, che verrebbero triturati).

F – Aggiunta del sodio citrato

Quando appaiono le prime bollicine e la temperatura ha oltrepassato gli 80/85°C, versate  2 ml di soluzione di citrato di sodio (vedi D) tutta in una volta all’interno della beuta
 
 

G – Riduzione e stabilizzazione

Abbassate la temperatura preimpostata della piastra scaldante attorno ai 100°C e attendete qualche minuto. La soluzione virerà  dal colore giallo pallido iniziale fino al rosso  passando attraverso il grigio ed il violetto.
 
 

H – Procedura di sintesi per chi è senza agitatore magnetico

Se non possedete un agitatore magnetico potete distribuire la soluzione d’oro in più provette:   dai 3 ai 4 ml di soluzione  per ogni provetta (una parte evapora durante il processo di sintesi). Ponete poi le provette in un becher colmo a metà di acqua e di dimensioni tali da permettere alle provette di essere immerse  almeno fino al livello raggiunto dalla soluzione. Scaldate con un fornello e,
raggiunta l’ebollizione, aggiungete in ogni provetta  5-6 gocce di soluzione di citrato di sodio.
Lasciate bollire.Dopo un po’ di minuti il liquido nelle provette cambierà colore.

I – Procedura di sintesi tramite UV

E’ possibile sintetizzare l’oro colloidale  tramite esposizione ai raggi UV, sia quelli della luce solare quando risultano particolarmente intensi, sia quelli emessi da lampade UV. In ogni provetta  si aggiunge  a freddo  goccia di soluzione di  citrato di sodio . Questa procedura tuttavia rispetto alle precedenti presenta problemi di stabilizzazione delle nanoparticelle nel tempo.

L – Test sul colloide: effetto Tyndall

Per provare se effettivamente si tratta di oro colloidale è possibile sfruttare l’effetto Tyndall, secondo il quale le particelle di un colloide sono sufficientemente piccole per rimanere in sospensione ma abbastanza grandi per produrre uno scattering della luce incidente. Puntate un raggio laser su una provetta della soluzione originale (giallo paglierino) e su una di nanooro (colore rosso) e osservate la differenza. Può essere interessante testare l’effetto Tyndall a) ai vari stadi di sintesi, ovvero ai diversi colori della soluzione corrispondenti a diversi gradi di aggregazione delle particelle;
b) su soluzioni ottenute con diverse concentrazioni di sodio citrato o tetracoloroaurato. Ad es. 2 ml di soluzione concentrata in 250 ml di acqua distillata producono un colore lilla-violetto in cui l’effetto Tyndall risulta ancora più evidente.

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Guido Goldoni insegna Fisica della Materia all’Università di Modena e Reggio Emilia.

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3 anni fa  ·  

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