{"id":4189,"date":"2022-08-25T12:51:45","date_gmt":"2022-08-25T12:51:45","guid":{"rendered":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/?p=4189"},"modified":"2023-10-16T12:59:29","modified_gmt":"2023-10-16T12:59:29","slug":"determinazione-delle-nanoparticelle","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2022\/08\/25\/determinazione-delle-nanoparticelle\/","title":{"rendered":"Determinazione delle nanoparticelle d’oro e d’argento"},"content":{"rendered":"\n

Che cosa sono le nanoparticelle<\/h2>\n\n\n\n

Le nanotecnologie sono un campo in rapida e dinamica crescita. Da decenni le nanoparticelle<\/a> (NP) sono utilizzate in materiali e prodotti di largo consumo quali vernici e rivestimenti, creme solari, additivi antimicrobici, agenti di contrasto per MRI, additivi per carburante e molti altri ancora. Le nanoparticelle sono nanomateriali con dimensioni lineari in un range compreso fra 1 e 100 nm<\/strong>, riconducibili a quelle delle proteine e molto pi\u00f9 piccoli di una cellula umana o batterica.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019utilizzo forse pi\u00f9 noto \u00e8 quella delle nanoparticelle di argento<\/strong>, ormai diffuse sul mercato grazie alle note propriet\u00e0 antibatteriche di questo additivo. Proprio la diffusione di questo prodotto ha portato molti Istituti di Ricerca e Agenzie Governative per la tutela della salute e dell\u2019ambiente, a concentrare la loro attenzione su eventuali effetti indesiderati delle nanoparticelle<\/strong>. Sono stati pubblicati negli ultimi anni numerosi studi sul ciclo di vita nell\u2019ambiente di queste sostanze, in particolare pi\u00f9 utilizzate come le NP di argento, di ossido di zinco e di ossido di titanio.<\/p>\n\n\n\n

Concentrazione e distribuzione delle nanoparticelle<\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Nonostante la diffusione di queste sostanze, una determinazione semplice e affidabile della concentrazione e della distribuzione dimensionale delle nanoparticelle in un materiale<\/strong> o in un prodotto rimane una sfida analitica rilevante. Per le nanoparticelle di natura inorganica si \u00e8 dimostrata affidabile la spettrometria di massa accoppiata a un plasma <\/strong>(ICP-MS<\/a>). Questa strumentazione si \u00e8 diffusa nei laboratori grazie alla rapidit\u00e0 di analisi e all\u2019ottima sensibilit\u00e0, che le permette di raggiungere limiti di rilevabilit\u00e0 molto bassi. Di norma l\u2019analisi viene effettuata su liquidi, dove la concentrazione dell\u2019analita di interesse \u00e8 omogeneamente distribuita all\u2019interno della matrice.<\/p>\n\n\n\n

Analizzare le singole nanoparticelle richiede un differente approccio, l\u2019ICP-MS deve operare in una modalit\u00e0 che gli permetta di rilevale le singole NP (single particle mode ICP-MS, SP-ICP-MS<\/strong>). Vediamo pi\u00f9 in dettaglio i punti chiave di questa tecnica con un esempio applicativo: la caratterizzazione di soluzioni di nanoparticelle di oro e argento<\/strong> di differente diametro con PlasmaQuant MS Elite<\/a> di Analytik Jena<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Analisi in ICP-MS<\/h2>\n\n\n\n

Supponiamo di analizzare in ICP-MS una soluzione di argento disciolto<\/strong> e di monitorare nel tempo il segnale dell\u2019isotopo 107<\/sup>Ag. Otterremo un\u2019intensit\u00e0 (in counts\/s) relativamente stabile con il passare dei secondi, come riportato per esempio nella parte alta della figura 1<\/em>. Se invece analizziamo una sospensione diluita di NP di argento otterremo un segnale fortemente discontinuo (come nella parte inferiore della figura 1), dove ogni picco rappresenta l\u2019arrivo al rivelatore di una singola NP di argento.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1 \u2013 Determinazione dell\u2019argento in soluzione eseguita con ICP-MS nel tempo rispetto ad una sospensione di NP di argento da 60nm<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La linea di base \u00e8 dovuta alla presenza di forme disciolte di argento o al rumore di fondo. Ogni NP produce un picco (segnale) di ampiezza inferiore a 0,5 ms, che si distingue nettamente dalla linea di base. Sono dunque tre i parametri fondamentali da ottimizzare per effettuare analisi in SP-ICP-MS:<\/p>\n\n\n\n