จะแยก นาโนซิลเวอร์ แท้จาก นาโนซิลเวอร์ ปลอมได้อย่างไร?

ในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ นาโนซิลเวอร์ (AgNPs) เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายว่ามีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียและไวรัส ช่วยป้องกันและรักษาโรคทางน้ำ (กุ้ง ปลา หอยทาก กบ ปลาไหล…) นอกจากนี้ยังนำไปประยุกต์ใช้ในสาขาอื่นๆ อีกหลายประการ เช่น ผ้าป้องกันเชื้อแบคทีเรีย สีป้องกันเชื้อแบคทีเรีย เป็นยาฆ่าเชื้อในโรงนา น้ำดื่ม อาหารผสมเพื่อป้องกันและรักษาโรคที่เกิดจากแบคทีเรียและไวรัสในอุตสาหกรรมปศุสัตว์ การบำบัดน้ำประปา น้ำเสีย ของเสีย ยาง…

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าผลิตภัณฑ์ทุกอย่างจะดีอย่างที่ชื่อบ่งบอก ธุรกิจที่ประมาทเพื่อแสวงหากำไรได้ผลิตสินค้านาโนซิลเวอร์ปลอมคุณภาพต่ำเพื่อหลอกลวงผู้บริโภคที่ไม่เข้าใจนาโนซิลเวอร์ NanoCMM Technology ต้องการแบ่งปันข้อมูลเพื่อช่วยคุณระบุผลิตภัณฑ์ AgNPs ตัวใดที่เป็นของแท้และผลิตภัณฑ์ AgNPs ตัวใดที่เป็นของปลอม

1. นาโนซิลเวอร์ คืออะไร?

–           นาโนซิลเวอร์มีสัญลักษณ์เป็น นาโน Ag ไม่ใช่ นาโน Ag+ (Ag+ คือเกลือของเงิน ไม่ใช่เงิน)

–           AgNPs ขนาด: ตั้งแต่ 10-100 นาโนเมตร (อ่านว่า นาโนเมตร, 1 นาโนเมตร = 1/พันล้านของ 1 เมตร)

2. วิธีการวัดขนาดอนุภาค

มีสองวิธีในการวัดขนาดอนุภาค: DLS (Dynamic Light Scattering) และ TEM (Transmission Electron Microscopy)

ในนั้น:

+ วิธี DLS จะจับสัญญาณของอนุภาคขนาดใหญ่ที่สุด และใช้สูตรการคำนวณแบบสัมพัทธ์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ขนาดอนุภาคสัมพัทธ์

+ TEM เลือกพื้นที่ถ่ายภาพที่แตกต่างกันจึงจะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ในการที่จะได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ จำเป็นต้องถ่ายภาพหลายๆ พื้นที่รวมกัน (ต้องใช้ภาพหลายพันล้านภาพจึงจะได้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกัน) หากถ่ายภาพมาตรฐานเพียง 1 หรือ 2 ภาพ เนื่องจากขนาดของสินค้าไม่เป็นกลางและไม่ถูกต้อง

3. สีของ นาโนซิลเวอร์ และเกลือเงิน

AgNPs ดูดซับแสงที่ความยาวคลื่น 400 – 450 นาโนเมตร เนื่องจากการดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นนี้ เมื่อเจือจางลงเหลือประมาณ 10 ppm จึงมีสีเหลืองมะนาว (รูปที่ 1) ไอออนเงินไม่มีสีและใสเหมือนน้ำบริสุทธิ์

รูปที่ 1 สารละลายนาโนซิลเวอร์เจือจางที่ 10 ppm มีสีเหลืองมะนาว (ซ้ายสุด)

ตัวอย่าง: ขวดนาโนเงินทั่วไปในท้องตลาดมีปริมาณ 500 ppm (หรือ 1,000 ppm) ดังนั้นจึงควรเจือจางด้วยน้ำ 50 (หรือ 100) ครั้ง (1 ลิตรเจือจางด้วยน้ำ 49 (หรือ 99) ลิตรจะได้สารละลาย 10 ppm)

คำถามก็คือ ถ้ามีคนเติมสีเพื่อให้ AgNP ปลอมและแท้มีสีเดียวกัน เราจะบอกความแตกต่างได้อย่างไร

ในการแยกแยะ คุณสามารถทำได้ 2 วิธีดังต่อไปนี้:

วิธีที่ 1:

ส่องแสงเลเซอร์ผ่านเข้าไป AgNP แบบแข็งจะกระจายแสงไปยังดวงตาของมนุษย์ ดังนั้นเราจึงมองเห็นลำแสงที่ชัดเจน (รูปที่ 2)

รูปที่ 2: ทางด้านซ้ายเป็นสารละลายนาโนซิลเวอร์แท้ จึงมีคุณสมบัติในการกระเจิงแสงได้ (เส้นสีแดงเกิดจากแสงกระเจิงของอนุภาค AgNPs ไปยังดวงตาของเรา) ทางด้านขวา (ไม่ใช่ AgNPs) เป็นสารละลายสีเหลืองแต่ไม่มีอนุภาคโลหะ จึงไม่สามารถกระเจิงแสงได้

วิธีที่ 2:

เติมกรด HNO3 เข้มข้นลงในสารละลาย นาโนซิลเวอร์ สีเหลือง (สารละลาย AgNPs 10 ppm) แล้วสารละลายจะสูญเสียสีเหลืองไป เหตุผล:

Ag + HNO3 –> AgNO3 + NO2 + H2O

หากสีเหลืองยังคงอยู่ แสดงว่าสีเหลืองของสารละลายไม่ใช่เกิดจาก AgNPs

ในปัจจุบันมีร้านที่ขายนาโนซิลเวอร์อยู่หลายแห่งในตลาด โดยแต่ละร้านก็จะขายเนื้อหาและราคาที่แตกต่างกัน เช่น 500 ppm, 1000 ppm… อย่างไรก็ตาม ใน 500, 1000 ppm AgNPs มีกี่ % และไอออนเงิน Ag+ มีกี่ %

ในปัจจุบันหน่วยงานทดสอบบางหน่วย เช่น SGS, Bureau Veritas, Mekong Lab… สามารถวิเคราะห์ได้เฉพาะปริมาณเงินทั้งหมด ซึ่งรวมถึงปริมาณ Ag และปริมาณไอออนเงิน Ag+ เท่านั้น

หน่วยเภสัชกรรมทดสอบปริมาณ Ag และ Ag+ ด้วยการระบุเชิงคุณภาพด้วย NaCl (เกลือแกง) หรือกรด HCl ตามทฤษฎี Ksp (ผลคูณความสามารถในการละลายของ AgCl) เพื่อระบุปริมาณ Ag และ Ag+ เชิงคุณภาพได้ค่อนข้างแม่นยำ

วิธีทดสอบ: เจือจางเกลือเล็กน้อยในน้ำแล้วเติมลงในสารละลาย AgNps ความเข้มข้น 500 ppm หรือ 1,000 ppm… หากพบตะกอนสีขาวจำนวนมาก แสดงว่าสารละลายนั้นมีปริมาณ Ag+ สูง คุณภาพสินค้าไม่ดี ถ้าไม่มีการตกตะกอนสีขาว แสดงว่าปริมาณ Ag+ ต่ำจนไม่มีนัยสำคัญ

คำแนะนำในการทดสอบ : นาโนซิลเวอร์ 100 มล. จะใช้เกลือ 3.5 กรัม ใช้อย่างประหยัด: AgNPs 10 มล. เกลือ 0.35 กรัม หรือใช้ AgNPs 10 มล. ผสมกับน้ำทะเล 10 มล. (โดยประมาณ)

หากไม่เห็นตะกอนสีขาว แต่สารละลาย AgNPs เปลี่ยนเป็นสีเทา (หรือสีดำ) ปล่อยทิ้งไว้ประมาณ 10-12 ชั่วโมง สารละลายจะใสและมีชั้นสีเทาที่ด้านล่าง ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าผลิตภัณฑ์นี้มีความทนทานในน้ำทะเลต่ำ และอาจสูญเสียประสิทธิภาพก่อนที่ปัญหาจะได้รับการแก้ไข

ดังนั้นหากใช้ผลิตภัณฑ์ในท้องตลาด เช่น Ag+ 500 ppm, 1000 ppm สำหรับการพ่นน้ำในบ่อน้ำ ก็จะส่งผลกระทบอย่างมากเช่นกัน อย่างไรก็ตาม มันเป็นการสิ้นเปลืองเหมือนกับการโยนเงินทิ้งออกไปนอกหน้าต่าง เพราะ Ag+ ที่กระเด็นลงในน้ำจะเกิดปฏิกิริยาตกตะกอนดังนี้:

ไอออน (Ag+) + ไอออน (CO3)2- –> Ag2CO3 (ตะกอนสีขาวหรือเหลืองอ่อน)

ไอออน (Ag+) +ไอออน (Cl-) –> AgCl (ตะกอนสีขาว) ถ้าสภาพแวดล้อมเป็นน้ำเกลือ ปฏิกิริยาจะยิ่งเร็วขึ้น ผลลัพธ์ที่ได้คือทั้งการสิ้นเปลืองเงินและไม่มีประสิทธิภาพ