Получение и исследование свойств наноразмерных металлических порошков является перспективным направлением в современной науке и материаловедении. Интерес к изучению наноразмерных и наноструктурированных частиц связан с новыми перспективными возможностями использования наноматериалов во многих областях науки и технике. Благодаря своим уникальным свойствам нанопорошки металлов нашли широкое применение во многих отраслях: в медицине, катализе, электронике, машиностроении, химической и нефтяной промышленности, космической и авиационной технике. В настоящее время сферы применения наноматериалов продолжают расширяться. Основные области использования конкретных материалов обуславливаются особенностями их свойств, в свою очередь, определяемых высокой дисперсностью, составом и структурой.

К настоящему времени разработаны многочисленные методы получения нанопорошков металлов. Однако перспективными являются химические методы получения. Данный класс методов характеризуется технологической простой и экономичностью, а также способностью регулирования процесса на каждой стадии с целью получения конечного продукта заданного фазового состава, дисперсности и морфологии.

Наибольшую распространенность получил химический метод синтеза нанопорошков металлов, а также их систем, заключающийся в восстановлении прекурсора сильным растворителем – гидразингидратом [1-27].

Результаты и их обсуждение

Нанопорошки кобальта получали восстановлением малорастворимого прекурсора – карбоната кобальта сильным восстановителем. В качестве восстановителя использовали водный раствор гидразингидрата [28, 29]. В процессе восстановления варьировали температуру и концентрацию восстановителя. Полученные порошки черного цвета промывались дистиллированной, высушивались в сушильном шкафу до постоянной массы. Далее образцы анализировали с использованием комплекса физико-химических методов.

С использованием методов малоугловой и широкоугловой рентгенографии исследовали фазовый состав и дисперсную структуру [29]. При помощи растровой электронной микроскопии с использованием сканирующего электронного микроскопа JEOL JSM6390 SEM была получена информация о рельефе поверхности, размере и форме агломератов.

Рентгенофазовый анализ показал, что порошки представляют собой рентгенографически чистый кобальт. Посторонние примеси, в частности оксидные и гидроксидные фазы обнаружены не были [29]. Информацию о химическом составе получали при помощи рентгенофлуоресцентного анализа. В зависимости от условий получения содержание кобальта в образцах составляет более 90 масс.%.

Изучение влияния концентрации восстановителя на форморазмерные характеристики порошков кобальта показало, что при увеличении концентрации восстановителя наблюдается незначительное уменьшение среднего размера агломератов [29].

При повышении температуры скорость восстановления заметно увеличивается, однако на размер частиц порошков кобальта этот фактор значительного влияния не оказывает. оптимальный температурный интервал выбран в диапазоне 80-95ºС [30-32].

Методом малоуглового рассеяния рентреновских лучей (МУР) было установлено, что функции распределения частиц кобальта по размерам независимо от условий получения бимодальны. Первый пик функции распределения соответствует размерам нанокристаллитов и лежит в области до 40 нм. Положение максимума в зависимости от условий получения находится в интервале 5–20 нм. Второй максимум имеет агломерационную природу и характеризует размеры агломератов, размеры которых варьируются в диапазоне 100–700 нм [29, 30-32].

Методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) было установлено, что порошки кобальта представляют собой сложные агломераты преимущественно сферической формы, имеющие микронный размер и состоящие из наноразмерных составных частей [31, 32]. Комплексное исследование нанопорошков кобальта современными физико-химическими методами показало, что морфология частиц кобальта полученных восстановлением малорастворимых карбонатов имеет многоуровневую пространственную организацию [29].

 Заключение

Таким образом, показано, что при восстановлении малорастворимых прекурсоров, в частности карбонатов, сильным восстановителем происходит образование нанопорошков кобальта. Установлено, что концентрация восстановителя и температура оказывают незначительное влияние на размер частиц. Получаемые таким способом нанопорошки кобальта имеют многоуровневую пространственную морфологию.

Мы окружены металлами. Загрязненное водоснабжение, загрязнение воздуха от промышленности и бензиновых паров. Тяжелые металлы, которые накапливаются в нашей еде как результат высоких уровней металлических и химических соединений, используются и в пищевой промышленности. Металлы проникают через кожу в результате контакта с драгоценностями и часами. Безусловно, самый агрессивный процесс гальванизма в полости рта возникает вследствие установки протезов из разнородных металлов.

Одной из причин гальваноза являются ортодонтические конструкции. Практикуется введение нескольких видов металлов в ортодонтических конструкциях, что в свою очередь вызывает соответствующие осложнения. Для ортодонтического лечения используются около двадцати видов металлов: цинк, кобальт, серебро, золото, медь, титан, железо.

Все металлы вибрируют на различной частоте согласно их атомному числу и весу и имеют собственное магнитное поле. Здоровое человеческое тело производит ток 54 микроусилителей. Так как металлы вибрируют на антагонистической электромагнитной частоте, они вызывают серьезную интерференцию в нервной системе. Тело входит в контакт с токсическими веществами каждую секунду нашей жизни, и в здоровом человеке эти яды устраняются через лимфатическую систему быстрее, чем распространяется скорость звука. Этот стабильный систематический процесс может быть легко нарушен, когда поступление в организм токсических веществ происходит постоянно, как в случае контакта металлов во рту. Кроме того, опасно помещать разнородные металлы в полость рта, так как они ассимилируются непосредственно в кровоток через слюнные железы. А это процесс является первой ступенью пищеварительной тракта.

Металлы, использующиеся в настоящее время в стоматологии:

• Алюминий используется редко;
• Кадмий используется достаточно часто;
• Кобальт используется часто;
• Хром используется часто;
• Золото используется довольно часто;
• Никель используется часто;
• Медь используется очень редко;
• Серебро используется часто;
• Цинк используется редко.

Как избежать гальваноз:

1. Амальгама может быть заменена композитом.

2. Металлические коронки могут быть заменены керамикой / фарфором.

3. Где устанавливают золотые коронки, необходимо заменить амальгаму на композит.

4. Важно учитывать, чтобы два разнородных металлов, используемых в полости рта, не были в контакте.

5. В настоящее время не зарегистрированы явления гальваноза при использовании титана.

6. Вместо протезов с металлическими частями, установление керамических протезов.

Общие симптомы при гальванозе, сопряженные с изменениями неврологического статуса:

1. Раздражительность, усталость, апатия;

2. Бессонница;

3. Хроническая усталость, разбитость;

4. Снижение умственной деятельности и работоспособности;

5. Снижение иммунных свойств организма, проявляющееся в рецидивах герпеса, кандидомикотических поражениях слизистой и кожи; ОРЗ;

6. Канцерофобия.

Местные симптомы:

1. Металлический привкус во рту;

2. Чувство кислоты во рту;

3. Извращения вкуса;

4. Гипосаливация (ксеростомия) или гиперсаливация, обусловленная нарушением центральной и вегетативной системы;

5.  Жжения и покалывания кончика и боковых поверхностей языка, при этом они гиперемированы, отечны.

6. Парестезия или гиперстезия отдельных участков слизистой оболочки полости рта;

Осложнения:

Фоновым осложнением гальваноза является снижение защитных свойств организма. Это в свою очередь проявляется в полости рта гингивитом, токсическим стоматитом, папиллитом. Также снижение иммунитета влечет за собой возникновение инфекций, которые были указаны в симптомах гальваноза.

Постоянное действие электрохимических процессов в полости рта могут явиться причиной малигнизации процесса. Если длительное время не купировать патологическое состояние возможно развитие предрака (лейкоплакии) с последующим развитием рака.

Диагностика основывается на данных клинической картины, физических и лабораторных исследованиях. В основе диагностики лежит измерение величин разности потенциалов металлических включений, которые устанавливается в определенном алгоритме, что помогает провести дифференциальную диагностику с иными патологическими состояниями, такими как аллергические реакции на металлы, нарушение обмена веществ, нарушение электролитного состава слюны и обнаружить любые отклонения от физиологической нормы организма.

Приборами, которыми пользуются для измерения различных показателей гальванических изменений в полости рта, являются: лабораторный вольтметр, микроамперметр, потенциометры.

Все измерения проводят многократно, определяя разницу между различными объектами, расположенными во рту: мягкие ткани, зубы, металлические конструкции. Оценка полученных результатов проводится по максимальным показателям. Если выявляется разница в потенциалах, которая превышает физиологическое норму, то диагностику повторяют снова, но только перед ним человек полощет рот дистиллированной водой.

Также проводят исследование на наличие микроэлементов в слюне с помощью спектрального анализа.

Дополнительные исследования при гальванозе:

1. Биохимический анализ крови и слюны;

2. Кожные пробы для выявления реакции на металлы (кожные пробы на никель, хром, кобальт отрицательны)

3. Исследование кислотности слюны;

4. Лабораторное исследование мочи.

Разнородность металлов не единственная причина патологического состояния организма. Помимо устранения местных причин в полости рта, необходимо пройти дезинтоксикационную терапию организма от металлического «загрязнения» и быть под наблюдением и комплексным лечением у невролога.