«kimyo» kafedrasi “umumiy kimyo” fanidan

Inert gazlar atomlaridan tuzilgan zarrachalar. Bunday atomlarning elektron qobiqlari to‘yingan bo‘ladi, shuning uchun ular o‘zaro kuchsiz Van –der –Vals kuchlari bilan bog‘langan bo‘ladi. Bunday zarrachalar 10—100K temperaturada yashaydi,temperatura 100 K oshganda zarrachalar bo‘linib ketadi.

Metall zarrachalar. Bir nechta atomdan iborat metall klasterlarda ham kovalent, ham metall bog‘lanish tiplari bo‘lishi mumkin. Metall nanozarrachalari katta reaktsion tabiatga ega bo‘ladi va ko‘pincha katalizator sifatida ishlatiladilar.
Metall nanozarrachalari ko‘pincha oktaedr, ikosaedr, tetradekaedr shakliga ega bo’ladilar (10-rasm).

8-rasm. Mis nanozarrachalari

Metallarning 10 nm. dan kichik nanozarrachalari ortiqcha sirt energiyaga ega va ularning kimyoviy faolligi juda katta, ular o‘zaro aktivlash energiyasi ta’sirlashib agregatlar hosil qiladi. Boshqa kimyoviy birikmalar bilan ta’sirlashib yangi xossalarga ega moddalar xosil bo‘ladi.

Atomlardan metallar nanozarrachalari hosil bo‘lganda ikki jarayon yo‘ldosh bo‘ladi: bu turli kattalikka ega metallik yadrolarning hosil bo‘lishi bo‘lsa ikkinchisi zarrachalarning o‘zaro ta’sirlashishi natijasida ularning ansambllari, ya’ni nanostrukturalarning tashkil topishi hisoblanadi.
Deyarli nonozarrachalar sintezining barcha usullari nanomuvozanat metastabillik holatdagi nanozarrachalarning olinishiga olib keladi, ikkinchi tomondan esa, bu muvozanatsizlik bashorat qilinishi qiyin yangi kimyoviy o‘zgarishlarni amalga oshirishga yordam qiladi.
Nanozarralarda atomlarning ko‘pi sirtda bo‘ladi va zarrachalarni kichiklashgan sari sirtda atomlarning soni ko‘payadi. Zarrachalarning faolligiga nafaqat atomlarning soni balki atomlarning o‘zaro masofasi ham rol o‘ynaydi. Ularning erkin holda atrof muhit bilan ta’sirlashmasligi faqat vakkumda bo‘ladi.
Metall nanozarrachalarining organism uchun ijobiy ta’sirlari anchagina. Eng avvalo, kumush zarrachalarining bakteritsid va antivirus aktivligi juda katta. Kumush konlarining antimikrob xossalari insoniyatga ko‘p asrlardan beri ma’lum bo’lib kelgan. Agar suvni kumush filtrdan o‘tkazilsa, bunday suvdan anchagina kasal chaqiruvchi bakteriyalar yo‘qoladi, shuning uchun bunday suv buzilmasdan, rangi o’zgarmasdan uzoq yillar saqlanishi mumkin.
XIX asr oxirida fransuz vrachi Ben’e Krede kumush ionlari tutuvchi eritma bilan sepsis kasallikini davolash usulini yaratgan.
1942-yilda ingliz olimi R.Benton Birma—Assam yo‘nalishida yo‘l quruvchilar o‘rtasida tarqalgan xoleriya va dizenteriya epidemiyasini kumush ionlari tutuvchi eritma bilan to’xtatgan. Buning uchun ishchilarga 0,01 mg/l konsentrasiyada kumush ionlari tutgan suv berilgan.
Tajribalar shuni ko‘rsatgan-ki, kumush nanozarrachalari bakteriya va viruslar bilan kumush ionlariga qaraganda 1000 martadan ham ko‘proq effekt bilan kurashar ekan. Eksperimentda nanozarrachalarning o‘ta kichik kontsentratsiyasi ham hamma ma’lum viruslarni (shu jumladan SPID virusini) ham o‘ldirgani ko’rildi.
Tibbiyot xodimlari yaxshi bilishadi, antibiotiklar nafaqat viruslarni, ular zarar yetkazgan hujayralarni ham o‘ldiradi. Lekin nanozarrachalar unday emas–ular faqat viruslar va mikroblarni o‘ldiradilar, to‘qimalardagi hujayraga esa ta’sir ko‘rsatmaydilar. Bilamiz-ki mikroorganizmlarning qobig‘i alohida xossali oqsil moddasidan(murein) iborat bo‘ladi. Bu oqsil moddasi bakteriyani kislorod bilan ta’minlab turadi, bu kislorod esa mikroorganizmdagi glyukozani oksidlaydi (boshqacha aytganda «yoqilg‘i» yonadi) va energiya ajralib chiqadi. Ana shu yerda nanozarracha oqsil modasini «ataka» qilib ishdan chiqaradi, natijada bakteriya kislorodsiz qoladi va energiya bo‘lmagach, o‘ladi.

9-rasm

Agar virusning qobig‘i (obolochkasi) bo’lmasa, baribir, nanozarracha uni o’ldiradi. Lekin odam va hayvonlarning hujayralari «sifatli» devor bilan (membrana bilan) o‘ralgan, unga nanozarracha hech qanday xavf tug‘dirmaydi.

Kumush kabi mis metalli ham antibakerial xossalari aniqlangan. 1893-yilda Shvetsarsiyalik botanik Karl Negel dunyoda birinchi bo‘lib, mis va kumushning antibacterial xossalarini tajribada isbotlagan. Karl Negel mis va kumush ionlarining 10^-5-10^-6 M konsentrasiyali eritmasida zaxarli bakteriyalar butkul nobud bo’lishini aniqlagan. Mis nanozarrachalarining antibacterial ta’siridan tashqari boshqa ahamiyatli xossalari ham mavjud.
Mis zarralari organizmdagi metabolizm jarayoni normal kechishini ta’minlaydi. Biologik katalizator-fermentlar ta’rkibiga (sitoxromoksitaza, tirozinaza, askorbatoksitaza) kiradi. Mis nanozarralari ta’sirida xavfli ochiq jarohatlar tez bitishi aniqlangan.