Електрокаталітичні властивості композиту Au-поліанілін у реакціях окиснення неорганічних субстратів

Пояснювальна записка

до кваліфікаційної роботи

освітньо-кваліфікаційного рівня «Спеціаліст»

на тему: «Електрокаталітичні властивості композиту Au-поліанілін у реакціях окиснення неорганічних субстратів»

Відгук

на дипломну роботу «Електрокаталітичні властивості композиту Au-поліанілін у реакціях окиснення неорганічних субстратів»

Проблема чутливих шарів електрохімічних трансдюсерів, зокрема композитних матеріалів, постійно привертає увагу науковців всього світу. Матеріали, які складаються з струмопровідного полімеру і наночастинок благородного металу, володіють каталітичними властивостями губчастих металів (так званої «черні»). Їх каталітичі властивості зберігаються при надзвичайно низькому вмісті благородного металу у матриці композиту ( 0,1-0,01%). Отже, розробка нанокомпозитів на основі поліаніліну з благородними металами є перспективною у зв’язку з високими електропровідними властивостями при виготовлені сенсорів, які є чутливі до парів хлорпохідних, фреонів та інших галогенпохідних органічних речовин.

Бабей П.А. проявив добрі знання принципів роботи електричних схем та самостійно провів електрохімічний екперимент, зокрема від виготовлення стандартних розчинів, очистки реактивів до підготовки зразків для електронної мікроскопії. Студент проявив себе відповідальним, ініціативним та вмілим експериментатором. Бабей П.А. вміє інтерпретувати отримані результати, добре обізнаний з літературою за темою дипломної роботи

Вважаю, що дипломна робота Бабея П.А. на здобуття освітньо-кваліфікаційного рівня «Спеціаліст» заслуговує високої оцінки (39 балів).

Науковий керівник, доцент Л. М. Бойчишин

РЕФЕРАТ

Хімічним та електрохімічним методами синтезовано каталітично активні композити загального складу поліанілін (матриця) - тіоамінофеноли (активатор полімерної матриці) - наночастинки Au. Методом скануючої електронної мікроскопії доведено утворення нано- та мікрочастинок золота, які рівномірно розподілені безпосередньо в полімерній матриці. Методом циклічної вольтамперометрії виявлено електрокаталітичну активність отриманого композиту на прикладі окиснення-відновлення гексаціаноферату амонію у кислому середовищі.

Ключові слова: поліанілін, амінотіофеноли, співполімеризація, тетрахлорауратна кислота, гескаціаноферат(ІІІ) калію, наночастинки золота, електрохімічна активність, циклічна вольтамперометрія, скануюча електронна мікроскопія, металонаповнені нанокомпозити, морфологія поверхні.

SUMMARY

Сatalytic active composites with general composition polyaniline (matrix) - aminothiophenols (activator of polymeric matrix) - gold nanoparticles has been synthesized both chemical and electrochemical methods. The formation of gold nano- and microparticles, which are distributed uniformly in the polymeric matrix, was confirmed by scanning electron microscopy method. Catalytic activity of produced composites relative to reverse reduction/oxidation of hexacyanoferrate(III) anions in the acidic medium has been detected by cyclic voltammetry method.words: polyaniline, aminothiophenols, co-polymerization, hydrogen tetrachloroaurate, potassium hexacyanoferrate(III), gold nanoparticles, electrochemical activity, cyclic voltammetry, scanning electron microscopy, metal-filled nanocomposites, surface morphology.

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1 ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

.1 Електропровідні полімери, їх синтез та властивості

.2 Поліанілін. Основні форми поліаніліну

.2.1 Синтез поліаніліну

.2.2 Електрохімічний синтез поліаніліну

.2.3 Механізм полімеризації поліаніліну

1.3 Синтез наночастинок золота

1.4 Синтез тонких, функціональних плівок полі аніліну

1.4.1 Струмопровідні композити на основі співполімеру поліанілін-меркаптополіанілін модифіковані золотими наночастинками

.5 Електрокаталітичні властивості металонаповнених полімерних композитів

РОЗДІЛ 2 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНІЙ СИТУАЦІЇ

2.1 Аналіз стану умов праці

.1.1 Характеристика лабораторії

.1.2 Характеристика процесу праці

.1.3 Аналіз методів дослідження та характеристика обладнання

.1.4 Характеристика об’єкта дослідження, речовин, їхніх небезпечних властивостей

.2 Організаційно - технічні заходи

.2.1 Організація робочого місця і роботи

2.2.2 Санітарно-гігієнічні вимоги до умов праці

.2.3 Заходи щодо безпеки під час роботи з обладнанням, об’єктом дослідження і речовинами

.3 Безпека в надзвичайних ситуаціях

.3.1 Протипожежні та противибухові заходи

.3.2 Організація евакуації працівників

2.4 Висновки до розділу

РОЗДІЛ 3 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

.1 Характеристика реактивів

.2 Обладнання

.3 Експериментальні методики

.3.1 Метод циклічної вольтамперометрії (ЦВА)

3.3.2 Електронна мікроскопія

.3.3 Nicolet 10 FT-IR спектрометр

3.3.4 Методика осадження поліаніліну

.3.5 Методика синтезу композиту

РОЗДІЛ 4 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

.1 Електрохімічний синтез -SH функіоналізованої поліанілінової плівки

.2 Окиснення попередньо відновленої до лейкоемеральдинової форми функціоналізованої ПАн плівки

.3 Електрокаталітичні властивості одержаних композитів

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ

Ан - анілін

Аu-НЧ - золота наночастинка

-АТФ - 2-амінотіофенол

-АТФ - 3-амінотіофенол

-АТФ - 4-амінотіофенол

ЦВА - циклічна вольтамперометрія

ВМС - високомолекулярні сполуки

Е - потенціал

ЕПП - електропровідний полімер

ЕM - емеральдин

ЕмС - емеральдинова сіль

І - сила струму

ЛЕ - лейкоемеральдин

ПАн - поліанілін

Пан - (со АТФ) - співполімер аніліну та амінотіофенолу

ПЕП - питома електропровідність

Pg - пернігранілін

ЦВА - циклічна вольтамперограма

ч.д.а - чистий для аналізу

х.ч. - хімічно чистий

ВСТУП

Поліанілін (ПАн) є найбільш досліджуваним струмопровідним полімером, він інертний до кисню і до більшості органічних розчинників, а методика його приготування відносно проста. Висока електропровідність ПАн та його стійкість на повітрі дозволяє широко застосувати матеріали на його основі у хемо- та біо- сенсорах, антистатичних та антикорозійних покриттях, тощо [1, 2]. Постійна мініатюризація у промисловості, стійка тенденція до якої спостерігається уже понад 60 років, вимагає пошуку все нових і нових матеріалів для джерел струму, резистивних тонкошарових елементів, каталізаторів для тонкого органічного синтезу, чутливих шарів сенсорів, та інших тонкошарових композитів із наперед заданими властивостями.

Цим вимогам відповідають електропровідні полімерні композити із металевими інертними наповнювачами, що поєднують каталітичні, електрокаталітичні, а також високу здатність до катодного захисту самого наповнювача, в поєднанні із провідністю, гнучкістю, здатністю до допування електропровідного полімеру.

Переваги використання поліаніліну як матриці і одночасно наповнювача - репліканта для струмопровідних композитів, полягають у його доступності, простоті синтезу, низькій ціні, нетоксичності для людини та навколишнього середовища [3], хімічній інертності для інтеркальованого металічного літію, його боргідриду, та нових, перспективних гідридів. Поліанілін, в свою чергу, дозволяє прищеплювати різні біфункціональні замісники, і таким чином функціоналізувати композит.

Поліанілін - практично єдиний струмопровідний полімер стійкий до деструктивного окиснення у кислому середовищі, а отже сумісний із сполуками благородних металів у вищих ступенях окиснення, зокрема OsO4, (NH4)2PdCl6, PtO2, із збереженням їх каталітичних властивостей, що відкриває широкі можливості їх застосування у хемо- та біосенсориці,

1 ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

.1 Електропровідні полімери, їх синтез та властивості

До електропровідних полімерів (ЕП) належать поліспряжені сполуки, які виявляють електричні, магнітні, оптичні властивості металів, зберігаючи механічні властивості звичайних полімерів [4].

Важлива властивість ЕП - здатність набувати високу провідність у результаті введення незначних концентрацій допанта в матрицю вихідних поліспряжених полімерів, наслідком чого є одержання матеріалів з металічною або напівпровідниковою провідністю від 1 до 10-5 См·см-1 [5].

Однак, більшість ЕП, для досягнення високої власної провідності необхідно допувати. Допування проводять шляхом хімічного чи електрохімічного окиснення (р-допування) або відновлення (n-допування) полімеру. Електронейтральність полімеру загалом зберігається за допомогою включення в полімерну матрицю з розчину електроліту допантів іонів протилежного знаку. Допування для поліаренів, важливим представником яких слугує поліанілін, є оборотнім процесом, чим зумовлюється застосування ЕП для використання як електродних матеріалів при створенні іонселективних електродів, керованих електричним полем напівпроникних та протон-провідних мембран електролізерів, ферментаторів та паливних елементів, газових, хемо- та біосенсорів [6].

Дослідження ЕПП є дуже вагомим з огляду на те, що потенціал їхнього використання в різних галузях постійно зростає завдяки їх низькій ціні та простоті синтезу, відсутності токсичності та стійкості до прямих сонячних променів. Тому вивченням їхніх електричних, механічних, оптичних і термічних властивостей займається багато вчених.

Послідовність відкриття полімерів з високою електропровідною здатністю (рис. 1.1) представлено в табл. 1.1.

Таблиця 1.1 - Провідність ЕПП з відповідними допантами.

Однак, немає єдиного методу синтезу полімерів у провідній формі. За винятком іонних полімерів, всі ЕПП можна синтезувати з використанням стандартних методів полімеризації [7], таких як:

§ хімічна полімеризація;

§  електрохімічна полімеризація;

§  фотохімічна полімеризація;

§  метатезисна полімеризація;

§  концентраційна емульсійна полімеризація;

§  полімеризація з включеннями;

§  полімеризація в твердому стані;

§  плазмова полімеризація;

§  піроліз.

Серед всіх цих категорій найчастіше використовується хімічна полімеризація, оскільки вона проводиться без застосування електродів.

Електрохімічна полімеризація виконується в чарунці з одним чи двома відділеннями зі стандартною триелектродною конфігурацією у відповідному електроліті. Фотохімічна полімеризація відбувається під дією ультрафіолетового випромінювання. За допомогою плазмової полімеризації одержують ультратонкі плівки (50-100 Å) з високою адгезією.

Поліацетилен         Поліанілін                Поліфенілен

Політіофен        Поліпірол           Поліанілін (емеральдин)

Рисунок 1.1 - Струмопровідні полімери з низьким питомим опором.

Крім того, ЕПП можна синтезувати також і з допомогою багатьох інших технологій, наприклад: ланцюгова полімеризація, постадійна полімеризація, хімічне осадження пари та ін.

1.2 Поліанілін. Основні форми поліаніліну

Науковий інтерес до ароматичних полімерів зумовлений їхніми властивостями, насамперед, високою електропровідністю.

Клас полімерів анілінового ряду складається з різних за будовою та ступенем окиснення ВМС, які є похідними основної форми ПАн, яку можна зобразити наступною формулою [8]:

(а)                                                    (б)

Рисунок 1.2 - Загальна структура поліаніліну: а - відновлена форма; б - окиснена форма

Можливо багато різних типів олігомерів аніліну в залежності від наявності кінцевої групи (фенільна, аміногрупа), які можуть бути однаковими або різними. Якщо ланцюги достатньо довгі, ПАн може існувати в трьох різних окиснених станах - при (1-у)=0 маємо форму повністю відновленого полімеру «лейкоемеральдин» (ЛЕ); при (1-у) = 0,5 «частково окиснений» полімер «емеральдин» (ЕМ) та при (1-у) = 1 - повністю окиснений полімер «пернігранілін» (ПЕ) [9]. Їхні формули мають наступний вигляд :

повністю відновлений - лейкоемеральдин

напівокиснений - емеральдин

повністю окиснений - пернігранілін

Рисунок 1.3 - Форми поліаніліну

Провідною формою поліаніліну є протонований поліемеральдин чи поліемеральдинова сіль, колір якої зелений, а провідність становить приблизно 15 С·см-1, тоді як провідність поліемеральдинової основи є приблизно 10-5 С·см-1. Слід звернути увагу, що провідність металів орієнтовно є 10 3 С·см-1 [10].

.2.1 Синтез поліаніліну

В промислових масштабах ПАн головним чином синтезується хімічним окисненням аніліну в присутності пероксидних сполук (наприклад пероксодисульфату амонію (NH4)2S2O8)чи іншого окисника або шляхом використання електрохімічних методів, однак, для синтезу активних шарів хемосенсорів цей метод не виправдовує себе [11].

Хімічний синтез потребує трьох реагентів: власне аніліну, кислотного середовища (водного чи органічного) та окисника.

Найбільш вживаними кислотами є хлоридна (НСl) і сульфатна кислоти (Н2SO4). Пероксодисульфат амонію ((NH4)2S2O8), дихромат калію (K2Cr2O7), сульфат церію (Сe(SO4)2), ванадат натрію (NaVO3), [K3(Fe(CN)6], KIO3, пероксид водню (H2O2) використовуються як окисники.

Електрохімічний синтез. Для синтезу ПАн використовують наступні три електрохімічні методи:

· гальваностатичний метод, коли застосовують постійний струм (густина струму 0,1 - 5,0 мА/см2);

·        потенціостатичний метод зі сталим потенціалом;

·        потенціодинамічний метод, коли потенціал змінюється з часом. В даному випадку полімери з системою спряжених зв’язків отримують у вигляді тонких електропровідних плівок на поверхні інертних електродів внаслідок анодного окиснення або катодного відновлення відповідних мономерів як у водному, так і в неводному середовищі. Провідною формою поліаніліну є протонований поліемеральдин чи поліемеральдинова сіль, колір якої зелений, а провідність становить приблизно 15 С·см-1, тоді як провідність поліемеральдинової основи є приблизно 10-5 С·см-1. Слід звернути увагу, що провідність металів орієнтовно є 10 3 С·см-1[9].

Електропровідність поліаніліну у вигляді емеральдинової солі забезпечують протонізовані імінні атоми азоту полімерного ланцюга, які індукують перенесення заряду. Провідність поліаніліну збільшується зі збільшенням числа протонізованих центрів (поляронів) і зменшується при переході в емеральдинову основу.

1.2.2 Електрохімічний синтез поліаніліну

Для синтезу ПАн використовують наступні три електрохімічні методи:

· гальваностатичний метод, коли застосовують постійний струм (густина струму 0,1-5,0 мА/см2);

· потенціостатичний метод зі сталим потенціалом;

·        потенціодинамічний метод, коли потенціал змінюються з часом. В даному випадку полімери з системою спряжених зв’язків отримують у вигляді тонких електропровідних плівок на поверхні інертних електродів внаслідок анодного окиснення або катодного відновлення відповідних мономерів як у водному, так і в неводному середовищі. На першій стадії електродного процесу здійснюється одноелектронне окиснення відповідного мономеру до його катіон радикалу [11]:

Існування цього радикалу було підтверджено вимірюваннями сигналу ЕПР в процесі електроокиснювального осадження ПАn на Рt-електроді з 0,1 М розчину Аn в 1,0 Н Н2SO4 при циклюванні потенціалу від -0,1 до 0,05 В [12].

Фізико-хімічні властивості поліаніліну чи полікатіон-радикалів, до яких відносяться ЕПП в n- чи р-допованому стані, можуть залежати не тільки від хімічного складу, але й від структури, морфології і товщини полімерної плівки, які можуть бути різними для полімерів одного і того ж хімічного складу, приготовлених в різних умовах [13]. В зв’язку з цим вияснення впливу умов електросинтезу на будову генерованої полімерної плівки відкриває можливості для знаходження шляхів одержання плівок ЕПП з заданими фізико-хімічними властивостями.

Важливим фактором, що впливає на морфологію полімерних плівок і, відповідно, на їх фізико-хімічні характеристики, є потенціал електросинтезу ЕПП. Так, наприклад, проведення електросинтезу поліпіролу при низьких потенціалах окиснення піролу приводить до утворення дуже щільних плівок, а при високих потенціалах - до пористих плівок поліпіролу [14].

Властивості ЕПП визначаються також товщиною плівки, осадженої на електроді. Слід зазначити, що товщина полімерної плівки є не просто геометричним параметром, що впливає на фізико-хімічні характеристики ЕПП. У випадку полімерів на основі п’ятичленних гетероциклів ( тіофен, пірол та ін.) зменшення товщини плівки приводить до зміни морфології. В дуже тонких плівках зростає протяжність ланцюга спряження, що може суттєво вплинути на провідність, спектральні і електрохімічні властивості полімеру.

Оскільки електросинтез ЕПП іде за йон-радикальним механізмом з одночасним допуванням генерованого на електроді полімеру, можна вважати, що на макромолекулярну структуру плівки впливає природа розчинника, а також фоновий електроліт. У водних електролітах, висококонцентрованих кислотах можна добути електропровідний полімер. Утворення провідного ПАн пов’язане з сильно кислим середовищем, а в середовищі з високим значенням рН добувають полімери невисокої провідності. Утворення провідного полімеру є можливим у розчиннику з низькою донорною здатністю, який утримує як Ан, так і Ан радикально протонований [16].

Потрібно відмітити, що товщина утворених плівок є не просто геометричним параметром. У випадку дуже тонких плівок зростає протяжність ланцюга спряження, що може суттєво впливати на провідність, спектральні і електрохімічні характеристики полімерів [15]. Структуру полімерних плівок визначає також природа електроду, на якому проводиться полімеризація [16], оскільки перша стадія полімеризації полягає в утворенні адсорбційного шару на його поверхні. Важливо проводити синтез у середовищі, яке слугує одночасно джерелом допант - аніонів для новоутворених ще не допованих фібрил - волокон поліаніліну.

Електросинтез полімерів проходить по йон-радикальному механізму з одночасним їх допуванням, тому очевидним є факт, що на формування макромолекулярної структури плівок буде впливати також природа розчинника та електроліту [17, 18].

Слід зазначити, що вивчались переважно протонодонорні розчинники (H2O, CH3COOH, C2H5OH), а в якості фонового електроліту було використано Н-кислоти - H2SO4 або CF3COOH. В той же час вплив “чистого”, без наявних протонів, розчинника не вивчався, оскільки в апротонних середовищах спостерігаються розширені піки, які важко аналізуються. З іншого боку, в водному середовищі можлива окиснювальна деградація полімеру з утворенням п-амінофенолу та п-бензохінону .

Разом з тим можливість застосування поліаніліну в літієвих джерелах струму як катодного матеріалу визначає необхідність використання саме неводних апротонних електролітів. Зокрема, показано перспективність методу з використанням тетрафторборату аніліну, розчиненого в ацетонітрилі, коли утворюється гладка непориста плівка полімера на поверхні платинового електрода [18]. При використанні таких розчинників як пропіленкарбонат, g-бутиролактон утворюється полімер фібрильної структури.

Разом з природою розчинника, на характеристики редокс-перетворень впливає природа допуючого аніону . Так, було показано, що максимальний дифузний струм другого редокс-переходу для ПАн зростає із зменшенням йонного радіусу в ряді HSO4- > NO3- > ClO4- > BF4- > F- при допуванні полімеру в кислому середовищі [17]. В апротонних середовищах (g-бутиролактон, пропіленкарбонат) спостерігається зменшення потенціалу першого редокс переходу допування поліаніліну із зменшенням йонного радіусу допуючого аніону.

Якщо вплив природи допуючих аніонів є закономірним, то факт впливу протиіонів, який спостерігається як у водних, так і в апротонних середовищах, є менш зрозумілим. В зв’язку з цим слід відмітити ще один важливий аспект електрохімії полімерних плівок, а саме той факт, що під час електрохімічного допування-дедопування анодні і катодні процеси можуть проходити за різними механізмами [15]. Свідченням цього можуть служити результати вивчення впливу катіона фонової солі на допування поліаніліну. Як було показано авторами [18], заміна катіону Bu4N+ на Li+ приводить до зростання потенціалу максимуму анодного і зближенню потенціалу максимуму катодного піку першого редокс-перетворення в апротонному органічному розчиннику. Зростання потенціалу анодного піку може бути зумовлене зниженням електронної густини в амінних фрагментах полімерного ланцюга за рахунок донорно-акцепторної взаємодії катіону Li+ з неподіленою парою електронів атома азоту.

Інша картина спостерігається в катодному процесі. Відновлення полімеру супроводжується дифузією або допуючих йонів в електроліт, або катіонів із розчину до поверхні макромолекули для нейтралізації допуючих аніонів, що залишилися в матриці відновленого полімеру. Отже, наявність в електроліті катіонів з невеликими йонними радіусами приводить до вагомого звуження катодного піку та зменшення потенціалу відновлення поліаніліну внаслідок переважної дифузії катіонів в полімерну матрицю [18].

Додатковим підтвердженням наявності донорно-акцепторної взаємодії в системі «катіон лужного металу - поліанілін» є результати дослідження електрохімічних і спектральних властивостей допованого поліаніліну, які показали, що заміна катіона фонової солі веде до додатного зсуву максимумів анодного та катодного піків редокс-перетворень ПАн.

Найбільш загально вживаний робочий електрод - це платина, але ПАн осади також можуть бути одержані на провідному склі, Fe, Cu, Au, графіті, нержавіючій сталі. ПАн може відшаровуватися від поверхні електрода, якщо його опустити в кислотний розчин.

Порівняно з хімічним синтезом, електрохімічний шлях має такі переваги:

-       чистота, тому що виділення із суміші мономер-розчинник-окисник не є необхідним;

-       допування і контроль товщини через електродний потенціал;

-       одночасний синтез і осадження тонкого поліанілінового шару [12].

.2.3 Механізми полімеризації поліаніліну

Різні методи синтезу поліаніліну спричиняють безліч механізмів полімеризації аніліну. Механізм електрохімічної полімеризації, здається, є більш дослідженим порівняно з хімічною полімеризацією. Однак, для хімічного та електрохімічного процесів можуть бути розглянуті споріднені механізми.

Механізм синтезу відповідає поліконденсації, тому що він йде постадійно.

Перша, найбільш ймовірна, стадія окиснення відповідає формуванню радикального катіона (катіона-радикала) електронною передачею з другого енергетичного рівня аніліну атома нітрогену, як показано на рис. 1.4, незалежно від рН. З кінетичної точки зору - це є лімітуюча стадія і каталізатор може прискорювати її. Тоді реакція буде автокаталітичною. Цей катіон-радикал аніліну має три резонансні форми, що показані на рис. 1.5.

Рисунок 1.4 - Формування катіон-радикалу аніліну.

Рисунок 1.5 - Резонансні форми катіон-радикалу аніліну

Серед цих трьох резонансних форм форма 2 є найбільш реакційно здатною, оскільки, з одного боку, важливість індуктивного ефекту замісника, і з іншого боку, відсутність просторових перешкод.

Рисунок 1.6 - Формування димеру

Наступною стадією, що зображена на рис. 1.5 в найменш кислому середовищі була б реакція між катіон-радикалом і резонансною формою (2), так звана “голова-хвіст” реакція, сприятлива в кислотному середовищі (водному чи органічному) і відповідає формуванню димера. Після чого димер окиснюється, формуючи новий радикальний катіон, як показано на рис. 1.6.

Рисунок 1.7 - Формування катіон-радикалу димеру.

Сформований катіон-радикал може реагувати з катіон-радикалом мономеру чи з катіон-радикалом димеру, формуючи, відповідно, тример чи тетраметр, відповідно до механізму, запропонованому раніше, і так до полімеру (див. рис. 1.8).

Рисунок. 1.8 - Шлях полімерного синтезу

.3 Синтез наночастинок золота

Тенденція до мінітюаризації і необхідність вдосконалення технологічних процесів призвели за останні 20 років до значного збільшення кількості досліджень присвячених синтезу колоїдного і нанорозмірного срібла. Загалом металічні наночастинки благородних металів можуть бути приготовані з допомогою таких методів як газове випаровування, плазма дугового розряду, напилення, хімічні реакції [19], електрохімічний метод [20], лазерна абляція, мікрохвильове опромінення [23], наносферна літографія [24]. Хімічний підхід, такі як хімічне, електрохімічне і фотохімічне відновлення найбільш широко використовуються. Дослідження показали, що розмір, морфологія, стабільність і властивості (хімічні і фізичні) металічних наночастинок строго контролюються експериментальними умовами синтезу, кінетикою взаємодії металічних іонів з відновлюючими агентами і адсорбційними процесами стабілізуючих агентів на металічних наночастинках. Для однозначного визначення властивостей наночастинок металів необхідно, щоб частинки були монодисперсними, оскільки в такому стані вони характеризуються стабільними властивостями. Монодисперсність сприяє самоорганізації наночастинок у гратки, шо в свою чергу може сприяти появі нових властивостей корисних для певних практичних цілей. Утворення монодисперсних наночастинок вимагає розділення процесів нуклеації і росту. Таким чином вибір синтетичного методу, в якому розмір, морфологія, стабільність і властивості є контрольовані стало головною областю інтересів.

Хімічне відновлення є найбільш часто вживаним методом для приготування наночастинок золота у вигляді стійких колоїдних дисперсій у водних чи органічних розчинниках. Найчастіше в якості відновників використовуються борогідрид [21], цитрат, аскорбат, формальдегід і елементарний водень. У загальному випадку, використання хімічних відновлюючих агентів має такі переваги як легкість синтезу і швидке приготування стійких колоїдних суспензій. Стійкість даних систем досягається адсорбцією протиіонів використовуваних в синтезі солей, які надають великого електричного заряду наночастинкам. Недоліком даних колоїдних систем є наявність домішок, які з’являються під час окиснення залишкових частинок і протиіонів використовуваних солей.

Попередні дослідження показали, що використання сильних відновників, таких як боргідрид [19], призводить до утворення маленьких частинок, які є частково монодисперсними, а генерацію більших частинок важко контролювати. Використання слабших відновників таких як цитрат, призводить до зменшення швидкості відновлення, і розподіл за розмірами є далеким від вузького. Синтез наночастинок методом хімічного відновлення часто виконується в присутності стабілізаторів для того, щоб завадити непотрібній агломерації колоїдних частинок.

Найчастіше колоїдне золото отримують відновленням його галогенідів.

Зігмонді і Сведберг [25] перші дослідили кінетику процесу відновлення розчинів галогенідів золота і сформулювали основні уявлення про механізм формування наночастинок золота на прикладі відновлення HAuCl4 пероксидом водню

2HAuCl4 + 3H2O2+ 8KOH = 2Au + 3O2 + 8KCl + 8H2O

На повільній стадії відбувається конденсація золота з утворенням дуже маленьких частинок, а далі вони агрегуються поки золь не стане червоного кольору. Дослідження отриманих таким методом частинки виявили, що вони є нестабільними і мають широкий розподіл за розмірами[26]. Тільки метод Френсіса дозволив отримати порівняно монодисперсні частинки (10-60 нм) за рахунок стабілізації їх цитрат-іоном[27].

Інший метод отримання наночастинок золота представлений в роботі [28]. Суть його полягає у відновленні концентрованого HAuCl4 (0.5моль/мл) ізоаскорбіновою кислотою в присутності гумміарабіка, який сприяє стабілізації частинок при розмірі 80 нм-5мкм (в залежності від рН середовища і концентрації відновника).

Для отримання наночастинок золота використовують також мікроемульсійний метод [29]. Суть методу полягає в додаванні в систему ПАВ після чого утворюється мікроемульсія. При цьому відновлення протікає в краплях діаметром не більше 100нм.

Часто при мікроемульсійних методах в систему додають алкантіоли, які утворюють на поверхні золота само організовані моношари, що запобігають злипанню частинок [31]. Деякі ліганди , такі як алкантіоли, аміни, силани , фосфіни і галоген іди здатні брати участь «дигестивному дозріванні» - процесі, в якому колоїдна суспензія при кип’ятінні в розчиннику з поверхнево-активними лігандами перетворюється із полідисперсної в монодисперсну [35].

Останнім часом для синтезу монодисперсних наночастинок почали використовувати синтетичні полімери-поліетиленгліколь,поліетилен амін, полівінілпіролідон, дендример [30] і поліанілін т. д. Частинки сформовані в присутності цих полімерів визначаються великою однорідністю розмірів і форми [21,22]. При цьому в якості відновників можна використовувати будь-які вище перераховані. Тобто вибираючи той чи інший відновник і приймаючи до уваги особливості кінетики формування наночастинок золота можна отримувати частинки із заданим розміром.

Ще одним напрямком актуальним на даний час - це так звані «зелені синтези». Ці синтези передбачають використання нетоксичних розчинника, відновника іонів металів і стабілізатора частинок [32, 33]. Л’ю зі співробітниками [34] запропонував «зелений синтез» монодисперсних наночастинок золота, використовуючи як відновник і стабілізатор нетоксичну глюкозу.

Мікрохвильове нагрівання привертає великий інтерес як однореакторний синтез металічних наноструктур у розчині [36]. З допомогою даного методу були синтезовані наноструктури Ag, Au, Pt, i Au/Pd. Головними перевагами мікрохвильового опромінення є: 1) рівномірне нагрівання розчину, що забезпечує гомогенну нуклеацію за короткий час кристалізації, 2) дуже короткий термічний індукційний період, що сприяє збереженню енергії, 3) генерація локалізованої високої температури в реакційних місцях, що підвищує швидкість відновлення іонів металу, 4) селективне утворення специфічної морфології, 5) надвисоке нагрівання понад точку кипіння розчинника як наслідок мікрохвильового розсіювання в загальному об’ємі рідини, а також відсутність процесів перемішування, легкий контроль, низька ціна.

Також для синтезу наночастинок золота використовують фізичні і електрохімічні методи. До переваг цих методів можна віднести відсутність на поверхні частинок домішкових залишків хімічних сполук.

1.4 Синтез тонких функціональних плівок полі аніліну

Тонкі шари ПАн отримують шляхом окиснювальної полімеризації аніліну з амоній пероксидисульфатом в водних розчинах у присутності натрій додецилбензенсульфонату [37], суміші іоногенних ПАР, полімерних кислот, камфорсульфонової кислоти та амінокислот. Імовірність утворення наноплівок під час синтезу у присутності амфіфільних кислот залежить від концентрації аніліну, співвідношення концентрацій кислоти/аніліну, окисника/мономеру, реакційної температури і реакційного часу.

Для пояснення утворення нанотрубок і інших наноструктур ПАн запропонувала модель циліндричної міцели, яку утворюють сіль аніліну і амфіфільна кислота. Вважається, що гідрофобні об’ємні ланки кислоти утворють ядро міцели, тоді як аніона група кислоти і катіони аніліну утворюють оболонку. Після дифузії непротонованих молекул мономеру в міцелу полімеризація може відбуватися по поверхні, тоді утворюються наноплівка (нанотрубки), в іншому випадку утворяться нанофібрили.

Вперше для отримання інертного металонаповненого композиту було використано окиснення аніліну тетрахлорауратною кислотою (рис. 1.9).

Введення в поліанілінову макромолекулу 2- чи 3- амінотіофенолів веде до появи поодиноких меркапто груп ―SH вздовж полімерного ланцюга, гідроген яких є доволі рухливим і може заміщуватись благородними металами, в першу чергу халькогенідами, що призводить до зшивання полімерних ланок через містки сульфур-аурум-сульфур. Зшитий таким чином полімер володіє значно меншим перколяційним порогом.

Цікавим випадком є сорбція 2- та 3- амінотіофенолу на поверхні благородних металів, зокрема, золота - під дією електричного поля в присутності стійких симетричних аніонів (перхлорат, тетрафторборат) моно шар утворює стійкі поліконденсаційні зв’язки, як це зображено на рис.1.10.

Рисунок. 1.9 - Отримання металонаповненого композиту на основі аніліну

Рисунок 1.10 - Окислювальна поліконденсація аніліну та 2-амінотіофенолу в присутності тетрахлорауратної кислоти.

Рисунок 1.11 - Отримання «панцерного» моношару на основі амінотіофенолів

Це призводить до утворення так званого панцирного моношару, коли останній формується на мікро- та нанорозмірних золотих частинках, він перешкоджає їхньому агрегуванню. Повідомляється також про селективне розчинення золота слабкими розчинами ціанідів в присутності окисників, з формуванням пусто тули полі анілінових сфер, які є перспективним матеріалом для аноду полярного суперконденсатора.

.4.1 Струмопровідні композити на основі співполімеру поліанілін-меркаптополіанілін модифіковані золотими частинками

У розвинутому суспільстві життя у значній мірі залежить від композитних матеріалів. Скловолокно, яке почало з’являтись наприкінці 1940 р., було першим сучасним композитом і все ще залишається найбільш поширеним. Композитні матеріали утворюються поєднанням двох і більше фаз, які характеризуються різними властивостями. Компоненти працюють разом, забезпечуючи композит унікальними властивостями, але при спільній дії компоненти залишаються самостійними [38]. Деревина і кістки - приклади композитів, створених природним способом. Однак людство прагнуло створити штучні аналоги природних композитів. Технологічним рушієм у створенні композитних матеріалів є бажання зберегти властивість чи поєднання властивостей, які є відсутніми у будь-якому індивідуальному компоненті у композиті. За останні роки найбільш бажаними характеристиками композитів є висока електрична і термічна провідність [39].

Серед гібридних матеріалів найбільшу увагу науковців привертають системи представлені наночастинками металів чи напівпровідників і органічних сполук [40]. Їхні зусилля направлені на розвиток гібридних матеріалів для одержання каталітичної електричної, оптоелектричної [41] функціональності шляхом включення наночастинок металів (н-д: Au, Pt, Pd, Cu, Ag) чи напівпровідників (CdS, CdSe, CdTe, TiO2) у полімерну матрицю. Провідні полімери представлені органічними полімерами, співполімерами і спряженими полімерами. Прикладами провідних полімерів є полі(р-фенілен), поліанілін, полі(р-феніленвінілен) та ін. Ці полімери можуть бути виготовлені із високим рівнем експлуатаційної гнучкості. Серед провідних пластиків найбільш цікавим є поліанілін.

Згідно з загальноприйнятою думкою, стабілізація наночастинок полімерними молекулами відбувається шляхом пасивної адсорбції полімера на поверхню частинки за рахунок електростатичної і гідрофобної взаємодій [41,42]. Сильний негативний заряд поверхні наночастинок золота забезпечує їх сильну електростатичну взаємодію з полімером. В роботі [43] також повідомляється про кулонівську взаємодію NH2-групи лізину, що входив в склад адсорбованого адсорбованого на поверхні частинок золота білка, з цитрат-іонами.

Для прищеплення до металевих частинок поліаніліну перспективним є вико-ристання похідних аніліну - амінотіофенолів. Амінотіофенол виявляє властивості сірковмісних сполук і є носієм властивостей, притаманних аніліну. Молекули амінотіофенол хімічно зв'язуються до поверхні благородних металів через SH-групу, і потім модифіковані металеві частинки можуть взаємодіяти з ароматичними амінами в реакції окиснювальної конденсації або електрохімічно полімеризуватися [44]. Барак Альгатзі співробітниками провів електрополімеризацію 2-амінотіофенолу і 3-амінотіофенолу [45]. Наявна тіол-група у полімері впливає на редокс властивості плівки через два механізми: SH-група змінює електронну структуру мономеру чи може змінювати зв'язувальну конфігурацію (наприклад, 3 позиція до NH2-групи проти позиції 4) полімеру, яка, відповідно, змінює електронну структуру кінцевої плівки. В опублікованих працях є дані щодо епектрополімеризації 2-амінотіофенолу і 3-амінотіофенолу на поверхні об'ємного золотого зразка [43], електрохімічній полімеризації аніліну на модифікованій 4-амінотіофенолом поверхні золотого електрода [45]. Автори [43, 44] виходячи з даних свого експерименту зробили висновок, що в однакових умовах полімеризації плівка ПАн, яка виросла на голій поверхні золотого електрода є більш грубою, менш компактною і може захоплювати більше молекул розчинника в порівнянні з 4 - ATФ - модифікованою поверхнею золотого електрода.

Максимум електропровідності спостерігається при величині мольної частки 4 - АТФ 0,77, а потім різко падає. Кількість 4 - АТФ в SAM впливає на швидкість окиснення аніліну, який визначає загальну швидкість полімеризації, і в свою чергу, впливає на тонко плівкову провідність. Коли швидкість окиснення мономера занадто висока плівки сильніше окислюються і втрачають провідність. З іншого боку, коли швидкість окиснення мономер є занадто низька кількість олігомера зменшується, і провідність падає. 4-амінотіофенол (4-АТФ) SAM показав кращу кінетику росту плівки і отримана плівка мала найвищу електропровідність. Вертикальна провідність плівки становила від 58 S см-1 для плівки, підготовленої на голій поверхні золотого електрода і 148 S см-1 для плівки, отриманої на 4-АТФ SAM покритті електрода. Також ними було показано, що провідність залежить від товщини плівок, а також від того, як вони були підготовлені.

.5 Електрокаталітичні властивості металонаповнених полімерних композитів

Модифіковані полімерні плівки в електрокаталізі грають роль переносників заряду і їх каталітична активність проявляється в процесах, що не супроводжуються деструкцією молекул субстрату. Кращими електрокаталізаторами процесів , що протікають з розривом міжатомних зв'язків (наприклад, окиснення водню, органічних сполук і т.п.), є метали платинової групи. Отримати високодисперсні частинки даних металів можна, включивши їх в полімерні матриці. Особливість одержуваних таким чином систем полягає в тому, що полімерна матриця визначає умови розвитку металевої фази. Властивості самої матриці (плівки ) можна варіювати, вибираючи той чи інший полімер і міняючи умови формування плівки на поверхні.

Великий інтерес проявляється до процесів отримання опадів металів платинової групи в іонообмінних полімерних матрицях [39], оскільки останні стійкі в різних середовищах і їх можна використовувати як твердого полімерного електроліту в електрохімічних реакторах. У багатьох роботах для отримання наночастинок платинових металів запропоновано використовувати електропровідні полімери, [40] умови утворення і поведінка частинок металу в яких можуть істотно відрізнятися від таких у іонообмінних плівках. При цьому може бути створена тривимірна структура, що є провідною матрицею з досить рівномірним розподілом мікрочастинок каталізатора. Пориста структура такої матриці забезпечить доступ реагентів до метал-каталізатора і вихід в розчин продуктів реакції. Важливий в практичному відношенні ефект збільшення електрокаталітичної активності у розрахунку на видиму поверхню електрода або одиницю маси благородного металу в таких системах може бути досягнутий в основному за рахунок збільшення площі поверхні осаду. Однак найбільший науковий інтерес представляє збільшення активності у розрахунку на одиницю поверхні метал-каталізатора. Зміна останньої в порівнянні з активністю компактного металу може бути пов'язане зі структурними особливостями мікрочастинок (зокрема , з розмірним ефектом ) , взаємодією частинок металу і полімерної матриці, а також із зміною активностей реагентів в просторі пор матриці .

У теоретичних роботах велику увагу приділяють електронній будові мікрочастинок. Через високі значення роботи виходу електрона з металів платинової групи у порівнянні зі значеннями цього параметра для інших матеріалів слід очікувати часткового перенесення електронів з матриці в мікрочастинок і, як наслідок, зростання у ній середньої електронної щільності. Однак такий ефект може бути відчутний лише у випадках, коли розміри частинок металу у порівнянні з товщиною подвійного електричного шару.

Розглянуті дані показують, що характер вимірювання активності частинок металу після включення їх в полімерну матрицю у великій мірі залежить від природи субстрату. Так, вплив дисперсності на електроокиснення метанолу та мурашиної кислоти виявився протилежним. Аналогічний ефект був відзначений і в ряді інших каталітичних систем - не тільки з Pt , але і з Rh , Pd і Ir (див. посилання в роботі [41]) . Велика електрокаталітична активність частинок платини в поліаніліновій матриці в порівнянні з частинками Pt/Pd установлена [43] і в реакціях електроокиснення мурашиної кислоти і монооксиду вуглецю. Для СО ефект пояснений збільшенням його концентрації в полімерній плівці. Сорбція СО плівкою підтверджена спеціальним дослідженням.[42] Для платини, диспергованої в поліаніліні, природа промочування електроокиснення мурашиної кислоти, мабуть, та ж, що і для описаного вище, збільшення швидкості її електроокиснення на платинових електродах після нанесення на них поліанілінових плівок. Найбільше зростання питомих швидкостей електроокиснення мурашиної кислоти відзначений у разі впровадження в Поліанілін частинок паладію, причому збільшення стаціонарних струмів понад порядок спостерігали при використанні, як одно-, [42] так і двоступеневого методів отримання систем Ре - поліанілін - скловуглець.

Згідно з літературними даними, на електродах, модифікованих композитним покриттям Р1- поліанілін, при невисоких анодних потенціалах можуть бути також окислені ізопропанол, етиленгліколь, В- глюкоза [45] (остання може бути окислена і у випадку покриття Р1: - поліпіррол ). Для етанолу відзначено невелике збільшення питомих стаціонарних струмів електроокиснення на частинках платини, включених в поліанілінову матрицю методом хімічного осадження. Автори більшості робіт промотуючих дію полімерних матриць на електроокиснення простих органічних сполук при невисоких потенціалах (до початку адсорбції кисню) пов'язують або з гальмуванням процесу появи на поверхні металу - каталізатора міцно хемосорбованих частинок, які є «отрутою» по відношенню до струмовиробляючої реакції, або із збільшенням кількості слабозв’язаних частинок. «Паралельний механізм» електроокиснення органічних сполук, вперше запропонований в роботах для реакції електроокиснення метанолу, став досить загальновизнаним. Найбільш ймовірно, що каталітична дія пов'язано зі зміною структури і складу поверхні. Причому зміна останнього може бути обумовлена не тільки адсорбцією полімерних молекул і їх фрагментів, але і домішкових частинок, які можуть включатися з розчину в металеву фазу при її формуванні [41]. Від складу поверхні істотно залежить утворення адсорбованних ОН- груп, що грають важливу роль у реакціях електроокиснення органічних сполук. Принципово інше трактування промотування реакції електроокиснення мурашиної кислоти в системі Р1- поліанілін - скловуглець подана в роботі [45] для випадку, коли включення платини в плівку здійснювалося циклюванням потенціалу електрода в інтервалі 0.1-0.7 В. Вважається [45], що в цих умовах платина накопичується переважно у вигляді комплексних іонів ( Р12 + і Р14 +), які і каталізують процес. Ефект носить нестаціонарний характер і з часом досить швидко зменшується, так як комплексні іони видаляються з плівки за рахунок їх обміну з іонами розчину.

Ріскін зі співробітниками [46] запропонував для сенсорних систем на визначення тринітротолуену використовувати золоті електроди, поверхню яких модифікували електрохімічною полімеризацією 4-МАн-функціоналізованих наночастинок золота. Автори вважають, що модифіковані 4-МАн наночастинки золота зв’язуються між собою за рахунок кінцевих аміно-груп, причому зв’язування відбувається через орто-положення 4-МАн. Цей механізм є подібним до механізму запропонованого Хайсом і Шеноном [47]. Олігоанілінові ланки, які зв’язують наночастинки золота, діють як π-донорні ділянки, що концентрують тринітротолуен біля поверхні електрода, в той час як наночастинки золота забезпечують тривимірну провідність для електрохімічного визначення тринітротолуену.

РОЗДІЛ 2 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНІЙ СИТУАЦІЇ

Безпека життєдіяльності (БЖД) - це дисципліна, основне завдання якої полягає у виявленні і пізнанні виробничих небезпек і шкідливих впливів на людину та розроблення методів і засобів їх попередження, уникнення нещасних випадків [48]. Завданням БЖД є розробка методів прогнозування, вивчення та ідентифікації шкідливих факторів, їх впливу на людину і довкілля.

Небезпека - це центральне поняття безпеки життєдіяльності і являє собою явища, процеси, об’єкти, властивості, які здатні за певних умов завдати шкоди здоров’ю чи життю людини. Життєвий досвід людини показує, що шкоду людині може нанести будь-яка діяльність: робота на виробництві (трудова діяльність), різні види відпочинку, розваги та навіть діяльність, пов’язана з навчанням.

В нашій країні велика увага приділяється питанням охорони праці і профілактики професійних захворювань [49]. Полегшення праці, всебічне покращення умов її виконання є одним з важливих завдань держави. Існує багато санітарних норм, які встановлюють гігієнічні вимоги до охорони здоров’я і умов праці осіб, що працюють у всіх областях господарства. Прогресивним станом санітарного законодавства є “ Система стандартів безпеки праці ”, спрямована на те, щоб встановити загальні вимоги до засобів захисту працюючих і методи оцінки безпеки праці.

.1 Аналіз стану умов праці

2.1.1 Характеристика лабораторії

Лабораторія для фізико-хімічних досліджень знаходиться у підвальному приміщенні. Підлога покрита лінолеумом. Площа приміщення становить 31 м2. У лабораторії 5 робочих місць. Лабораторія забезпечена витяжною вентиляцією, водопроводом, електромережею, каналізацією. Вентиляційне обладнання розраховане на таку потужність, щоб швидкість руху повітря в перерізі відкритих дверей витяжної шафи 40×50 см2 становила 0,7 м/с, кратність обміну G=504 м3/год. Задня стінка і робочий стіл витяжної шафи обкладені плиткою. Освітлення в лабораторії змішане: штучне та природне. Коефіцієнт природного освітлення в приміщенні при боковому світлі становить 0,3 %. Для штучного освітлення використовують лампи розжарення та денного світла. Освітленість приміщення становить близько 200 Лк. Температура у лабораторії складає 18-20 °С, відносна вологість - 70-80 %. У лабораторії джерела шуму, пилу та вібрації відсутні. Джерелами електромагнітного випромінювання є електроприлади і монітори комп’ютерів. Шкідливі речовини зберігаються в лабораторії у дозволених кількостях. В лабораторії є аптечка з необхідними медикаментами, а також первинні засоби пожежогасіння: גףדכוךטסכמעם³ גמדםודאסםטךט עטןף ־ױֿ-5 ³ ־׃-5 עא שטך ח ן³סךמל. ֻאבמנאעמנ³ ג³הםמסטעס המ ךכאסף ֱ ןמזוזמםובוחןוקםמסע³ ³ ג³הןמג³הא÷ םמנלאל עוץם³ךט בוחןוךט.

.1.2 ױאנאךעונטסעטךא ןנמצוסף ןנאצ³

ֿנט גטךמםאםם³ נמבמעט םומבץ³הםמ חגונםףעט ףגאדף םא פ³חטקםו םאגאםעאזוםם עא םונגמגמ-ןסטץ³קםף םאןנףזום³סע. ׃ ןנמצוס³ ןנאצ³ כ‏הטםא מענטלף÷ חםאקם³ פ³חטקם³ םאגאםעאזוםם עא םונגמגמ-ולמצ³ים³ םאןנףזוםם. ֱףה-ךטי ןנמצוס ןנאצ³ לא÷ הג³ סךכאהמג³, שמ ןמג’חאם³ ח פ³חטקםטלט םאגאםעאזוםםלט םא מנדאם³חל כ‏הטםט עא ח מנדאם³חףגאםםל עוץםמכמד³קםטץ ןנמצוס³ג.

ֿונרף סךכאהמגף נמחדכהא‏ע ח ןמדכהף וםונדמחאענאע םא גטךמםאםם ע³÷¿ קט ³םרמ¿ נמבמעט. ֲטךמםאםם למדמ וךסןונטלוםעף ןמענובף÷ חאענאע וםונד³¿ ג לוזאץ 151-200 ֺךאכ / דמה, שמ םאכוזאע המ ךאעודמנ³¿ ²²א סונוהםמ¿ גאזךמסע³ חא סעףןוםול ןמנ³גםםם ךאעודמנ³¿ נמב³ע. ִמ צ³÷¿ ךאעודמנ³¿ ג³הםמסע נמבמעט, ך³ ןמג’חאם³ ח ןמסע³יםטל ץמה³םםל, ןונול³שוםםל ך הנ³בםטץ (המ 1 ךד) גטנמב³ג אבמ ןנוהלוע³ג (ךמכבט ח נמחקטםאלט ךטסכמע, סמכוי, וכוךענמהט). ַא מנדאם³חףגאםםל עוץםמכמד³קםטץ ןנמצוס³ג נמחדכהא‏ע האםטי ןנמצוס נמבמעט ך הטסךנועםטי וכולוםע, שמ ץאנאךעונטחף÷עס םאהץמהזוםםל םאסעףןםמדמ וכולוםעא נמבמעט קונוח םומהםאךמג³ ןנמל³זךט קאסף חאכוזםמ ג³ה ףסן³רםמסע³ גטנ³רוםם ןמןונוהם³ץ חאגהאם; עאךו םאהץמהזוםם חאגהאם םאחטגא‏ע נוזטלמל ח³ חגמנמעםטל חג’חךמל ³ ÷ סןוצטפ³קםטל הכ גטסמךמופוךעטגםטץ גטנמבםטצעג.

ךשמ ןונרא סךכאהמגא ןנאצ³ ןמג’חאםא ח פ³ח³מכמד³קםטלט למזכטגמסעלט כ‏הטםט, עמ ¿¿ הנףדא סךכאהמגא פמנלף÷ םונגמגמ-ולמצ³יםף םאןנףזום³סע ןנאצ³. ֲאזכטגמ ןאל’עאעט, שמ ולמצ³יםו חבףהזוםם גטסעףןא÷ ך המהאעךמגו םאגאםעאזוםם הכ מנדאם³חלף, ךו ץמק ³ לא÷ ןוגם³ מסמבכטגמסע³, ןנמעו ÷ םו לוםר סףעע÷גטל, ם³ז פ³חטקםו םאגאםעאזוםם. ךשמ פ³חטקם³ םאגאםעאזוםם למזםא כודךמ נודףכ‏גאעט, עמ םונגמגמ-ולמצ³יםא םאןנףזום³סע גאזךמ ן³ההא÷עס ףןנאגכ³םם‏.

ֽונגמגמ-ןסטץ³קםא םאןנףדא גטםטךא÷ חא םאגםמסע³ נ³חםטץ קטםםטך³ג, ך³ גןכטגא‏ע םא ןנאצ³גםטך³ג, א סאלו:

-       גטךמםאםם סךכאהםמדמ חאגהאםם, ךו ןמג’חאםו ח גטסמךמ‏ ג³הןמג³האכם³סע‏;

-       םאגם³סע ןוגםטץ ןונורךמה ן³ה קאס גטךמםאםם חאגהאםם;

-       ןמגא סטכםטץ נאןעמגטץ ןמהנאחםטך³ג;

-       נמבמעא ג ףלמגאץ הופ³צטעף קאסף עא ³םפמנלאצ³¿, םומבץ³הםטץ הכ ןנטיםעע ןנאגטכםטץ נ³רום עא מנדאם³חףגאםם ה³י;

-       מסגמ÷םם םמגטץ גטה³ג ה³כםמסע³, ג³הסףעם³סע םומבץ³הםמ¿ קט םאגם³סע םאהל³נםמ¿ ³םפמנלאצ³¿.

ׁעףן³ם םונגמגמ-ןסטץ³קםמ¿ םאןנףדט - הנףדטי (ןמל³נםמ םאןנףזוםטי). ²םעוכוךעףאכםו םאגאםעאזוםם ץאנאךעונטחף÷עס םומבץ³הם³סע‏ גטנ³רףגאעט חאגהאםם סונוהםמ¿ סךכאהםמסע³. ֺ³כך³סע םאגםמ¿ ³םפמנלאצ³¿ ןנטבכטחםמ ג³הןמג³הא÷ למזכטגמסעל ¿¿ מןנאצ‏גאםם ³ המסעאעם הכ ןנטיםעע ןנאגטכםמדמ נ³רוםם. מהמ ולמצ³יםמדמ םאגאםעאזוםם, עמ ץאנאךעונטחף÷עס סכאבמ גטנאזוםטלט םודאעטגםטלט ולמצ³יםטלט קטםםטךאלט (הופ³צטע קאסף, ג³הןמג³האכם³סע). ֽאגם³ ףלמגט ÷ סןנטעכטג³ הכ ףסן³רםמ¿ עא בוחןוקםמ¿ ףלמגט ןנאצ³.

.1.3 ְםאכ³ח לועמה³ג המסכ³הזוםם עא ץאנאךעונטסעטךא מבכאהםאםם

ֿנט גטךמםאםם³ נמבמעט גטםטךא÷ םומבץ³הם³סע ךמנטסעףגאעטס וכוךענטקםטלט ןנטכאהאלט. ׃ גטןאהךף ¿ץ םוסןנאגםמסע³ קט םוןנאגטכםמלף ןמגמהזוםם³ ח םטלט למזכטגטל ÷ ףנאזוםם וכוךענטקםטל סענףלמל.

ׁכ³ה ג³החםאקטעט חאסעמסףגאםם וכוךענמםאדנ³גאכםטץ ןנטכאה³ג ך מסםמגםטץ הזונוכ עוןכא׃ וכוךענמןכטעךט, סףרטכםטץ ראפ ³ עונלמסעאע³ג, םאדנ³גםטץ ןנטכאה³ג הכ גטןאנ‏גאםם עמשמ. ־סמבכטגא םובוחןוךא מבףלמגכוםא למזכטג³סע‏ ה³¿ םא וכוךענמןנטכאהט ץ³ל³קםמ-אךעטגםמדמ סונוהמגטשא. ִמ רגטהךמדמ גטץמהף ח כאהף וכוךענטקםטץ ןנטכאה³ג ןנטחגמהטע ןמןאהאםם םאג³ע הףזו לאכטץ ך³כךמסעוי וכוךענמכ³ע³ג, מנדאם³קםטץ נמחקטםםטך³ג, אדנוסטגםטץ נ³הטם, א עאךמז גמהםמ¿ ןאנט ןנט גטךמנטסעאםם³ ךטןכקטץ גמהםטץ באם.

ֵכוךענטקםטי סענףל ÷ םובוחןוקםטל ך ף ןמזוזםמלף ג³הםמרוםם³, עאך ³ הכ זטעע כ‏הטםט. ֿמזוזמ-םובוחןוקם³ למלוםעט למזףע גטםטךםףעט ןנט ןונודנ³ג³ וכוךענמןנטכאהף אבמ ימדמ םוסןנאגםמסע³, ןנט ןמדאםמלף ךמםעאךע³ קט ךמנמעךמלף חאלטךאםם³. ֽובוחןוךא הכ כ‏הטםט גטםטךא÷ ןנט םאגםמסע³ מדמכוםטץ וכוךענמןנמגמה³ג, ןמדאםמלף חאחולכוםם³ אבמ ימדמ ג³הסףעםמסע³ [48].

ֿנט נמבמע³ ח דמנ‏קטלט עא כודךמחאילטסעטלט נוקמגטםאלט למזכטג³ עונל³קם³ מן³ךט. ױ³ל³קם³ מן³ךט למזףע גטםטךםףעט ןנט נמבמע³ ח ךמםצוםענמגאםטלט נמחקטםאלט ךטסכמע עא כףד³ג.

ֿנט םוןנאגטכםמלף ךמנטסעףגאםם³ עמךסטקםטלט נוקמגטםאלט למזכטג³ מענף÷םם.

׀מבמעא ח סךכםטל ןמסףהמל ןמג'חאםא ח למזכטג³סע‏ ןמנ³ח³ג ³ ענאגל, עמלף םומבץ³הםמ סףגמנמ המענטלףגאעטס ןנאגטכ עוץם³ךט בוחןוךט. ־סמבכטגמ סכ³ה בףעט מבונוזםטל ןנט ג³הךנטגאםם³ אלןףכ.

ֿנט המגדמענטגאכ³י נמבמע³ ח ןונסמםאכםטל ךמלן'‏עונמל ÷ םובוחןוךא ןמד³נרוםם חמנף, ןונוםאןנףזוםם ל'חמ-סךוכועםמ¿ עא םונגמגמ¿ סטסעול.

ֿנט גטךמםאםם³ הטןכמלםמ¿ נמבמעט בףכמ גטךמנטסעאםמ לועמה צטךכ³קםמ¿ גמכעאלןונמלוענ³¿ (ײְֲ). ײוי לועמה המחגמכ÷ ןנט םאךכאהאםם³ םא נמבמקטי וכוךענמה ןוגםמדמ ןמעוםצ³אכף ג אםמהםמלף (ךאעמהםמלף) םאןנלךף סןמסעונ³דאעט ן³ךט סענףל³ג, ך³ ג³הןמג³הא‏ע מךטסםוםם‏ (ג³הםמגכוםם‏) וכוךענמאךעטגםמ¿ נוקמגטםט. ַל³ם‏‏קט םאןנלמך נמחדמנעךט ןמעוםצ³אכף םא ךאעמהםטי (אםמהםטי) למזםא סןמסעונ³דאעט ן³ךט, ך³ ג³הןמג³הא‏ע ג³הםמגכוםם‏ (מךטסםוםם‏) ןנמל³זםטץ ןנמהףךע³ג, ך³ ףעגמנ‏‏עס ןנט ןונגטםםמלף םאךכאהאםם³ ןמעוםצ³אכף.

־בכאהםאםם׃ צטךכ³קם³ גמכעאלןונמדנאלט (ײְֲ) מהונזףגאכט, גטךמנטסעמגף‏קט ךמלןכוךס אןאנאעףנט הכ וכוךענמץ³ל³קםטץ המסכ³הזום, א סאלו: ןמעוםצ³מסעאע Bipotentiostat, Model AFCBP1, ןנמדנאלאעמנ ֿ׀-8; אםאכמדמ-צטפנמגטי ןונועגמנ‏גאק סןמכףקוםטי ח ןונסמםאכםטל ךמלן’‏עונמל. ֲטךמנטסעמגףגאכט סעאםהאנעםף ענטוכוךענמהםף סךכםף וכוךענמץ³ל³קםף ךמל³נךף מב’÷למל 50 סל3. ׀מבמקטלט בףכט הטסךמג³ ןכאעטםמג³ (ןאכאה³÷ג³) וכוךענמהט, המןמל³זםטל - ןכמסךטי ןכאעטםמגטי וכוךענמה, וכוךענמהמל ןמנ³גםםם - םאסטקוםטי ץכמנסנ³בםטי וכוךענמה. ֶטגכוםם ףס³ץ ןנטכאה³ג חה³יסם‏גאכמס חל³םםטל סענףלמל םאןנףדמ‏ 220 ֲ, סטכמ‏ סענףלף 2-3 ְ ³ קאסעמעמ‏ 50 ֳצ.

.1.4 ױאנאךעונטסעטךא מב’÷ךעא המסכ³הזוםם, נוקמגטם, ¿ץם³ץ םובוחןוקםטץ גכאסעטגמסעוי

׀וקמגטםט, שמ גטךמנטסעמגףגאכטס ןנט גטךמםאםם³ ןנאךעטקםמ¿ קאסעטםט הטןכמלםמ¿ נמבמעט, ÷ ג ןוגם³י ל³נ³ עמךסטקםטלט [50, 51]׃

ױכמנטהםא ךטסכמעא (HCl) - כועךא בוחבאנגםא נ³הטםא, Mr = 36,46 ד/למכ,
ׂןכ = -27,32˚ׁ (38% ךמםצוםענאצ³¿), ׂךטן = 110˚ׁ (20,2% ךמםצוםענאצ³¿), 48˚ׁ (38% ךמםצוםענאצ³¿), ρ = 1,19 ד/סל3. ׁטכםמ ןמהנאחם‏÷ גונץם³ הטץאכם³ רכץט: סכטחמג³ מבמכמםךט, מסמבכטגמ םמסא, חאןאכוםם מבמכמםךט מקוי, מענף÷םם ג³הבףגא÷עס, ך ןנאגטכמ, םו דאחמןמה³בםמ‏ ֽׁl, א עףלאםמל סמכםמ¿ ךטסכמעט, ךטי ףעגמנ‏÷עס ןנט גחא÷למה³¿ ֽׁl ח ןאנאלט גמהט ף ןמג³ענ³. ֲטךכטךא÷ ץנטןך³סע, ג³הקףעע חאהףץט, ךארוכ, םוזטע. ׁןמסעונ³דא÷עס נףיםףגאםם חףב³ג, רכףםךמגמ-ךטרךמג³ נמחכאהט. ֳִֺ = 15 לד/ל3. ֽאכוזטע המ 3-דמ ךכאסף םובוחןוךט.

ׁףכפאעםא ךטסכמעא (H2SO4) - ג קטסעמלף גטדכה³ לאסכםטסעא ןנמחמנא בוחבאנגםא נ³הטםא; Mr = 98 ד/למכ, ׂןכ = 10,35˚ׁ, ׂךטן = 330˚ׁ, ρ = 1,834 ד/סל3. ַ גמהמ‏ חל³רף÷עס ף גס³ץ ג³הםמרוםםץ, גטה³כ‏קט גוכטךף ך³כך³סע עוןכמעט. ֳִֺ = 1 לד/ל3. ֽאכוזטע המ 3-דמ ךכאסף םובוחןוךט.

ְם³כ³ם (C6H5NH2) - לאסכםטסעא נ³הטםא, לאיזו בוחבאנגםא ג קטסעמלף גטדכה³, מהםאך רגטהךמ עולם³÷ םא ןמג³ענ³ ³ םא סג³עכ³. ּr = 93,13 ד/למכ; ׂןכ = -6,2ºׁ; ׂךטן = 184,4ºׁ, ρ = 1,022 ד/סל3. ׀מחקטםם³סע ף גמה³ 3,4%. ֻודךמ נמחקטם÷עס ף סןטנע³, ופ³נ³, אצועמם³, זטנאץ. ־ענף÷םם למזכטג³ ך רכץמל גהטץאםם ןאנ³ג, עאך ³ ןנט ןמענאןכםם³ נ³הךמדמ אם³כ³םף םא רך³נף. ְם³כ³ם גטךכטךא÷ חל³םט ךנמג³. ֳמסענו מענף÷םם ץאנאךעונטחף÷עס דמכמגםטלט במכלט, סטם‏רם³סע‏ דףב, גףרםטץ נאךמגטם. ֿנט ב³כר גאזךטץ מענף÷םםץ סןמסעונ³דא÷עס ןמד³נרוםם נמבמעט רכףםךמגמ-ךטרךמגמדמ ענאךעף ³ סונצוגמ-סףהטםםמ¿ סטסעולט. ֽו גטךכ‏קא÷עס למזכטג³סע ץנמם³קםמדמ מענף÷םם. ֳִֺ = 0,1 לד/ל3, ךכאס םובוחןוךט - 2.

- אל³םמע³מפוםמכ (SHC6H5NH2) - לאסכםטסעא נ³הטםא ח םוןנט÷לםטל חאןאץמל, לאיזו בוחבאנגםא ג קטסעמלף גטדכה³, מהםאך רגטהךמ עולם³÷ םא ןמג³ענ³ ³ םא סג³עכ³. ֻודךמ נמחקטם÷עס ף סןטנע³, ופ³נ³, אצועמם³, זטנאץ. ־ענף÷םם למזכטג³ ך רכץמל גהטץאםם ןאנ³ג, עאך ³ ןנט ןמענאןכםם³ נ³הךמדמ אם³כ³םף םא רך³נף. ְם³כ³ם גטךכטךא÷ חל³םט ךנמג³. ֳמסענו מענף÷םם ץאנאךעונטחף÷עס דמכמגםטלט במכלט, סטם‏רם³סע‏ דףב, גףרםטץ נאךמגטם. ֿנט ב³כר גאזךטץ מענף÷םםץ סןמסעונ³דא÷עס ןמד³נרוםם נמבמעט רכףםךמגמ-ךטרךמגמדמ ענאךעף ³ סונצוגמ-סףהטםםמ¿ סטסעולט. ֽו גטךכ‏קא÷עס למזכטג³סע ץנמם³קםמדמ מענף÷םם. ֳִֺ = 0,01 לד/ל3, ךכאס םובוחןוךט - 2.

ְלמם³י סףכפאע ((NH4)2SO4) - ב³כטי ךנטסעאכ³קםטי ןמנמרמך, כודךמ נמחקטםםטי ף גמה³, ד³הנמכ³חף÷ ף גמכמדמלף ןמג³ענ³ ח ףעגמנוםםל אלמם³אךף עא סףכפאעםמ¿ ךטסכמעט. Mr = 132 ד/למכ, ρ = 1,769 ד/סל3. ׀מחקטםם³סע 75,4 ד םא 100 ד גמהט. ְלמם³י סףכפאע חא דמסענמ‏ ןונמנאכםמ‏ עא ³םדאכצ³יםמ‏ עמךסטקם³סע‏ ג³הםמסטעס המ ןמל³נםמ םובוחןוקםטץ נוקמגטם: 3 ךכאס םובוחןוךט.

ׂוענאץכמנאףנאעםא ךטסכמעא (HAuCl4) - זמגע³ פמעמקףעכטג³ ךנטסעאכט, שמ נמחןכטגא‏עס םא ןמג³ענ³. ּr = 339,8 ד/למכ; ׂןכ. = 254 °ׁ; d = 3,9 ד/סל3.

ֳוךסאצ³אםמפונאע(III) ךאכ³‏ (K3[Fe(CN)6]) - קונגמםא ךנמג'םא ס³כ, םומענףיםא, ¿¿ נמחקטם לא÷ ךנטגאגמ-קונגמםטי ךמכ³נ. ּr = 329,25 ד/למכ; = 1,845 ד/סל3

ּמזכטג³ םובוחןוךט ןנט גטךמםאםם³ נמבמעט

ֿנט גטךמםאםם³ הטןכמלםמ¿ נמבמעט למזףע גטםטךאעט עאך³ םובוחןוךט:

-       ןמזוזא אבמ חאילאםם;

-       גטבףץ;

-       מענף÷םם;

-       ץ³ל³קם³ ³ עונל³קם³ מן³ךט;

-       ןמנ³חט ³ ענאגלט ןנט נמבמע³ ח³ סךכםטל ןמסףהמל.

.2 ־נדאם³חאצ³יםמ - עוץם³קם³ חאץמהט

.2.1 ־נדאם³חאצ³ נמבמקמדמ ל³סצ ³ נמבמעט

ִכ בוחןוקםמדמ ןנמגוהוםם נמבמעט ג כאבמנאעמנ³¿ גאזכטגו חםאקוםם לא÷ מנדאם³חאצ³ נמבמקמדמ ל³סצ, ימדמ קטסעמעא, חנףקםו, ךמלןאךעםו נמחל³שוםם ןנטכאה³ג, המבנו מסג³עכוםם.

ֲטלמדט ונדמםמל³ךט המ נמבמקמדמ ל³סצ :

׀מבמקו ל³סצו גכ÷ סמבמ‏ םאילוםרף צ³כ³סםף מהטםטצ‏ גטנמבםטצעגא, הו גחא÷למה³‏ע ענט מסםמגם³ וכולוםעט ןנאצ³ - ןנוהלוע, חאסמבט ³ סףב’÷ךע ןנאצ³; ןנמסעמנמגא מנדאם³חאצ³ נמבמקמדמ ל³סצ - צו נמחל³שוםם ף גטחםאקוםמלף ןמנהךף וכולוםע³ג מסםמגםמדמ ³ המןמל³זםמדמ גטנמבםטקמדמ מבכאהםאםם ג³הםמסםמ כ‏הטםט, שמ ןנאצ‏÷ ג חאהאםטץ ןנמסעמנמגטץ לוזאץ; ןנמסעמנמגא מנדאם³חאצ³ נמבמקמדמ ל³סצ ןמגטםםא חאבוחןוקףגאעט:

-       ג³הןמג³הם³סע ןכאםףגאםם נמבמקמדמ ל³סצ המ סאם³עאנםטץ ³ ןנמעטןמזוזםטץ גטלמד;

-       בוחןוךף ןנאצ³גםטך³ג;

-       ג³הןמג³הם³סע ןנמסעמנמגטץ ג³הםמרום ל³ז וכולוםעאלט נמבמקמדמ ל³סצ, אםענמןמלוענטקםטלט, ב³מלוץאם³קםטלט, פ³ח³מכמד³קםטלט, ןסטץמפ³ח³מכמד³קםטלט ³ ןסטץ³קםטלט למזכטגמסעלט כ‏הטםט, שמ ןנאצ‏÷;

-       למזכטג³סע גטךמםאםם מסםמגםטץ ³ המןמל³זםטץ מןונאצ³י ג נמבמקמלף ןמכמזוםם³, שמ ג³הןמג³הא÷ סןוצטפ³צ³ ענףהמגמדמ ןנמצוסף, ג נאצ³מםאכם³י נמבמק³י ןמח³ ³ ח גטךמנטסעאםםל םאיב³כר ופוךעטגםטץ ןנטימל³ג ןנאצ³;

-       ג³כםו ןונול³שוםם ןנאצ³גםטךא ןמ מןעטלאכםטץ ענא÷ךעמנ³ץ;

-       המסעאעם‏ ןכמשף הכ נמחל³שוםם מבכאהםאםם, ³םסענףלוםעף, חאסמב³ג ךמםענמכ‏, הועאכוי עא ³ם.

ֿנמסעמנמג³ ³ נמחל³נם³ ג³הםמרוםם ל³ז וכולוםעאלט נמבמקמדמ ל³סצ ןמגטםם³ המחגמכעט:

-       נמחל³שוםם ןנאצ³גםטךא ח גנאץףגאםםל נמבמקטץ נףץ³ג ³ ןונול³שום חד³הםמ ח עוץםמכמד³קםטל ןנמצוסמל;

-       מןעטלאכםטי מדכה הזונוכא ג³חףאכםמ¿ ³םפמנלאצ³¿;

-       חל³םף נמבמקמ¿ ןמחט ³ ןמכמזוםם;

-       נאצ³מםאכםו נמחל³שוםם מסםמגםטץ ³ המןמל³זםטץ חאסמב³ג ןנאצ³;

־במג’חךמגמ‏ ףלמגמ‏ ÷ עו, שמ םא נמבמקמלף ל³סצ³ ןמגטםם³ חםאץמהטעטס כטרו ע³ עוץם³קם³ חאסמבט, ך³ םומבץ³הם³ הכ גטךמםאםם נמבמקמדמ חאגהאםם, ³ נמחל³שףגאעטס גמםט ןמגטםם³ ג לוזאץ המסזםמסע³, ח לועמ‏ גטךכ‏קוםם קאסעטץ םאץטכ³ג ³ ןמגמנמע³ג ךמנןףסף כ‏הטםט, שמ ןנאצ‏÷.

ֿונוה ןמקאעךמל נמבמעט םומבץ³בםמ ןנמיעט ³םסענףךעאז ח עוץם³ךט בוחןוךט. ֹמדמ ןנמגמהטע ךונ³גםטך הטןכמלםמ¿ נמבמעט. ְ עאךמז םומבץ³הםמ ן³הדמעףגאעט נמבמקו ל³סצו ³ כאבמנאעמנםו מבכאהםאםם, ןונוג³נטעט סןנאגם³סע דאחמ- ³ גמהמןנמגמה³ג, םאגם³סע ³ סןנאגם³סע וכוךענממבכאהםאםם, מהדםףעט ץאכאע, ןנמג³ענטעט ןנטל³שוםם ןנמעדמל 20 ץגטכטם, ףג³לךםףעט גטעזםף גוםעטכצ³‏.

ֿונוה ןמקאעךמל נמבמעט םומבץ³הםמ:

-       מהדםףעט סןוצמהד, לאעט נףךאגטצ³ ³ חאץטסם³ מךףכנט;

-       ןונוג³נטעט חאחולכוםם וכוךענמןנטכאה³ג.

-       ֿ³סכ חאך³םקוםם נמבמעט םומבץ³הםמ:

-       גטלךםףעט וכוךענמזטגכוםם;

-       ןנטבנאעט נמבמקו ל³סצו.

ֿונוה עטל ך גטיעט ח כאבמנאעמנ³¿ םומבץ³הםמ גןוגםטעטס, שמ םא ךמזםמלף נמבמקמלף סעמכ³ ³ ף גטעזםטץ ראפאץ ג³הךכ‏קוםא גמהא ³ וכוךענמןנטכאהט, ןונוךנטע³ דאחמג³ כ³ם³¿, ף חלמםעמגאםטץ ןנטכאהאץ חאגונרטכטס ץ³ל³קם³ ןנמצוסט.

ִמ נמבמעט ג ץ³ל³קם³י כאבמנאעמנ³¿ המןףסךא‏עס מסמבט, שמ ןנמירכט לוהטקםטי מדכה עא ³םסענףךעאז ןמ עוץם³צ³ בוחןוךט. ֱףה-ך³ נמבמעט ןמענ³בםמ גטךמםףגאעט עמקםמ, אךףנאעםמ, בוח ןמסן³ץף. ֽא נמבמקמלף ל³סצ³ ןמגטםם³ חםאץמהטעטס ע³כךט םומבץ³הם³ הכ גטךמםאםם נמבמעט נואךעטגט, ןנטכאהט. ×לםמסע³ ח נואךעטגאלט ³ ץ³ל³קםטלט נוקמגטםאלט, שמ חבונ³דא‏עס ג כאבמנאעמנ³¿ (ג עמלף קטסכ³ ÷לםמסע³ ח ןנמל³זםטלט ןנמהףךעאלט, שמ םו גטךמנטסעמגף‏עס ג³הנאחף) ןמגטםם³ בףעט ח ועטךועךאלט, ח נמחב³נכטגטלט םאהןטסאלט. ֿמענ³בםמ סכ³הךףגאעט חא חבונ³דאםםל קטסעמעט נואךעטג³ג.

ֲ ךמזםמלף נמבמקמלף ןנטל³שוםם³ םא גטהםמלף ל³סצ³ ןמגטםםא חםאץמהטעטס אןעוקךא, ןמגם³סע‏ ףךמלןכוךעמגאםא ג³הןמג³הםמ המ ץאנאךעונף נמב³ע, שמ גטךמםף‏עס ג כאבמנאעמנ³¿.

ֲ כאבמנאעמנ³¿ ןמגטםםמ חםאץמהטעטס םו לוםרו 2-ץ קמכמג³ך ןנט גטךמםאםם³ נמב³ע, שמ ןמג’חאם³ ח בףה-ךמ‏ םובוחןוךמ‏ (נמבמעט ח גטסמךטלט ³ םטחךטלט עולןונאעףנאלט, וכוךענטקםטל סענףלמל ³ ע. ה.) [51].

ַאבמנמם÷עס בוח םאדכהף חאכטראעט נמבמק³ ףסעאםמגךט, גךכ‏קום³ וכוךענמםאדנ³גאכם³ ןנטכאהט, דאחמג³ ןאכםטךט.

ֿונוה עטל ך חאכטרטעט כאבמנאעמנ³‏, ןמענ³בםמ ןונוךמםאעטס, שמ גטלךםום³ גטעזם³ ראפט, וכוךענמןנטכאהט, ןונוךנטע³ כ³ם³¿ ןמהאק³ דאחף עא גמהט.

ֿנט נמבמע³ ח ןונסמםאכםטל ךמלן’‏עונמל [52] מנדאם³חאצ³ נמבמקמדמ ל³סצ ןמגטםםא ג³הןמג³האעט גטלמדאל בוחןוךט [53]:

-       ןכמשא מהםמדמ נמבמקמדמ ל³סצ ןמגטםםא סךכאהאעט םו לוםרו 6 ל2, א מב’÷ל - םו לוםרו 20 ל3;

-       נמבמקא ןמגונץם ןמגטםםא חםאץמהטכאס םא גטסמע³ 68-80 סל, סע³כוצ לא÷ בףעט מסםאשוםטי ן³הימלםטל ןנטסענמ÷ל, א ךףע ל³ז ןכוקול ³ ןונוהןכ³קקל סךכאהא÷ ב³כרו 90°;

-       גטסמעא נמבמקמ¿ ןמגונץם³ סעמכף לא÷ בףעט ג לוזאץ 680-800 לל, רטנטםא ─ 600-1400 לל, דכטבטםא ─ 800-1000 לל;

-       נמבמקו סטה³םם ןמגטםםמ לאעט עאך³ מסםמגם³ וכולוםעט: סטה³םם, סןטםךף עא סעאצ³מםאנם³ אבמ חל³םם³ ן³הכמך³עםטךט;

-       ג³הסעאם ג³ה וךנאםא המ מךא ןנאצ³גםטךא ןמגטםםא בףעט מןעטלאכםמ‏, אכו םו בכטזקו 600 לל, ח ףנאץףגאםםל נמחל³נף אכפאג³עםמ-צטפנמגטץ חםאך³ג עא סטלגמכ³ג;

-       מןעטלאכםא גטסמעא חםאך³ג בףכא םו לוםרא 3,1 לל, א רטנטםא ןמגטםםא סעאםמגטעט 60-70% ג³ה גטסמעט;

-       ךכאג³אעףנף סכ³ה נמחל³שףגאעט םא ןמגונץם³ סעמכף םא סןוצ³אכם³י, נודףכמגאם³י חא גטסמעמ‏, נמבמק³י ןמגונץם³, מךנולמ ג³ה סעמכף םא ג³הסעאם³ 100-300 לל ג³ה ךנא‏, בכטזקמדמ המ ןנאצ³גםטךא. ֺףע םאץטכף ךכאג³אעףנט לא÷ בףעט ג לוזאץ 5-15°.

-       ךמםסענףךצ³ נמבמקמדמ ל³סצ לא÷ חאבוחןוקףגאעט ן³הענטלאםם מןעטלאכםמ¿ נמבמקמ¿ ןמחט;

-       מןעטלאכםא סךנאג³סע וךנאםף בףכא 100 ךה/ל².

-       קאסעמעא נודוםונאצ³¿ וךנאםף ןמגטםםא סעאםמגטעט הכ למם³עמנ³ג ח ֵֿׂ ≥ 85ֳצ. ־סג³עכום³סע נמבמקמ¿ ןמגונץם³ בףכא םו לוםרו 200 כ‏ךס, א סן³גג³הםמרוםם סךנאגמסע³ וךנאםף המ פמםף לא÷ סעאםמגטעט 3:1.

.2.2 ׁאם³עאנםמ-ד³ד³÷ם³קם³ גטלמדט המ ףלמג ןנאצ³

ַאץמהט בוחןוךט ןנט נמבמע³ ח ץ³ל³קםטלט נוקמגטםאלט ןמגטםם³ בףעט םאןנאגכום³ םא ןמןונוהזוםם למזכטגמסע³ ןנמםטךםוםם ¿ץ ג מנדאם³חל קונוח כודום³, רך³נף, נמע.

ַאבוחןוקוםם מןעטלאכםטץ ןאנאלוענ³ג ל³ךנמךכ³לאעף ³ המןףסעטלטץ ךמםצוםענאצ³י רך³הכטגטץ נוקמגטם חה³יסם‏÷עס חא המןמלמדמ‏ גוםעטכצ³¿, ךמםהטצ³‏גאםם [54]. ֲוםעטכצ³יםו מבכאהםאםם ןמגטםםמ בףעט נמחנאץמגאםו םא עאךף ןמעףזם³סע, שמב רגטהך³סע נףץף ןמג³ענ ג ןונונ³ח³ ג³הךנטעטץ הגונוי גטעזםמ¿ ראפט 40-50 סל סעאםמגטכא 0,7 ל/c. ַאהם סע³םךא ³ נמבמקטי סע³כ גטעזםמ¿ ראפט ןמגטםם³ בףעט מבךכאהום³ ןכטעךמ‏. ֺמופ³צ³÷םע ןנטנמהםמדמ מסג³עכוםם ג ןנטל³שוםם³ ןנט במךמגמלף סג³עכ³ ןמגטםום סעאםמגטעט 1,5 %. ֲוכטקטםא מסג³עכוםמסע³ ף כאבמנאעמנ³¿ 300 כך. ־סג³עכוםם לא÷ בףעט ךמלב³םמגאםו [55].

ֽא ןנאצוחהאעם³סע ף כאבמנאעמנ³¿ גןכטגא‏ע ןאנאלוענט ל³ךנמךכ³לאעף, ך³ ןמגטםם³ בףעט:

א) ג ץמכמהםף ןמנף נמךף: עולןונאעףנא נ³גםא 21-24°ׁ, ג³הםמסםא גמכמד³סע ןמג³ענ - 40-60%, רגטהך³סע נףץף ןמג³ענ 0,1 ל/ס;

ב) ג עוןכף ןמנף נמךף: עולןונאעףנא נ³גםא 22-25°ׁ, ג³הםמסםא גמכמד³סע ןמג³ענ - 40-60%, רגטהך³סע נףץף ןמג³ענ 0,1-0,2 ל/ס.

׀³גום רףלף םו ןמגטםום ןונוגטשףגאעט 55הֱ. ֲ כאבמנאעמנ³¿ ךאעודמנטקםמ חאבמנמם÷עס ¿סעט, ןטעט, ןאכטעט, חבונ³דאעט ץאנקמג³ ןנמהףךעט. ֿ³סכ חאך³םקוםם נמבמעט םומבץ³הםמ ןמלטעט נףךט גמהמ‏ ח לטכמל.

׃ כאבמנאעמנ³¿ ןמגטםםא בףעט אןעוקךא ח לוהטךאלוםעאלט, ך³ םומבץ³הם³ הכ םאהאםם ןונרמ¿ לוהטקםמ¿ המןמלמדט.

.2.3 ַאץמהט שמהמ בוחןוךט ן³ה קאס נמבמעט ח מבכאהםאםםל, מב’÷ךעמל המסכ³הזוםם ³ נוקמגטםאלט

ֽאיב³כר ןמרטנוםא םובוחןוךא ג כאבמנאעמנם³י ןנאךעטצ³ - גהטץאםם רך³הכטגטץ נוקמגטם, שמ למזו גנורע³ ןנטגוסעט המ ץנמם³קםטץ מענף÷ם. ׂמלף נמבמעט ח נ³הךטלט, כועךטלט, א עאךמז ןטכמןמה³בםטלט עגונהטלט נוקמגטםאלט המחגמכ÷עס ןנמגמהטעט כטרו ף גטעזם³י ראפ³ ןנט גךכ‏קום³י גוםעטכצ³¿.

׃ נמבמקטץ ןנטל³שוםםץ םו סכ³ה סעגמנ‏גאעט חאןאסט נואדוםע³ג - קונוח םוש³כם³סע ףןאךמגךט גמםט למזףע גטןאנמגףגאעטס ³ מענף‏גאעט אעלמספונף.

ֲ אגאנ³יםטץ סטעףאצ³ץ, ךמכט חה³יסם‏÷עס גטךטה מענףיםטץ ןאנ³ג קט דאח³ג, חאכטראעטס ג כאבמנאעמנ³¿ למזםא כטרו ג ןנמעטדאח³. ־סמבטסע³ ןנמעטדאחט ךמזםמדמ ןנאצ³גםטךא לא‏ע חםאץמהטעטס ג נמבמק³י ך³לםאע³ םא גטהםמלף ל³סצ³.

ֽובוחןוקםטל ÷ ןמענאןכםם רך³הכטגטץ נוקמגטם םא רך³נף, עאך ך באדאעמ נוקמגטם (אם³כ³ם) גמכמה³‏ע חהאעם³סע‏ גסלמךעףגאעטס קונוח רך³נף.

׃ ךמזם³י כאבמנאעמנ³¿ ןמגטםום בףעט ףלטגאכםטך ³ פום הכ לטעע ³ סףרךט נףך. ֲטךמנטסעאםם דףלמגטץ נףךאגטקמך ןנט נמבמע³ ח ץ³ל³ךאעאלט ף באדאעמץ גטןאהךאץ סכףזטע המסעאעםמ‏ ל³נמ‏ הכ חאןמב³דאםם חאבנףהםוםם‏.

ּטעט ןמסףה סכ³ה ג³הנאחף ן³סכ ימדמ גטךמנטסעאםם. ֱאזאםמ, שמב ךמזום סן³גנמב³עםטך לטג סג³י ןמסףה סאלמסע³יםמ. ײו למזףע חנמבטעט ³םר³, ךשמ חאבנףהםוםם םו עמךסטקם³ ³ כודךמ חלטגא‏עס. ּטעט ןמסףה סכ³ה ף דףלמגטץ נףךאגטקךאץ. ֽאיןנמסע³רטי ³ המסעףןםטי לועמה - לטעע דאנקמ‏ קט לטכםמ‏ גמהמ‏ [56].

ִכ חלוםרוםם םאךמןטקוםם רך³הכטגטץ נוקמגטם ג ץ³ל³קם³י כאבמנאעמנ³¿ םומבץ³הםמ שמהוםםמ ןנמגמהטעט גמכמדו ןנטבטנאםם.

׃ כאבמנאעמנ³ץ חאבמנמם÷עס:

-       ןנמגמהטעט בףה-ך³ נמבמעט, ך³ םו ןמג’חאם³ ח גטךמםאםםל המנףקוםטץ חאגהאם;

-       ךמנטסעףגאעטס נואךעטגאלט בוח ועטךועמך קט ח םו ק³עךטלט םאןטסאלט םא םטץ;

-       חאכטראעט בוח םאדכהף ןנאצ‏‏ק³ ףסעאםמגךט, גג³לךםום³ וכוךענמ-םאדנ³גאכם³ ןנטכאהט, דאחמג³ ןאכםטךט;

-       חכטגאעט ג נאךמגטםף ג³הץמהט ץ³ל³קםטץ נואךעטג³ג, מנדאם³קםטץ נמחקטםםטך³ג, גמהם³ נמחקטםט ץ³ל³קםטץ נוקמגטם;

-       ןנאצ‏גאעט ג כאבמנאעמנ³¿ מהםמלף.

ֲס³ סן³גנמב³עםטךט כאבמנאעמנ³¿ חמבמג’חאם³ גמכמה³עט ןנטימלאלט ןונרמ¿ לוהטקםמ¿ המןמלמדט, ןנט םושאסםטץ גטןאהךאץ גל³עט םאךכאהאעט ןמג’חךט הכ חףןטםךט ךנמגמעוק³, נמבטעט רעףקםו הטץאםם, םוןנלטי לאסאז סונצ. ׃ ךמזםמלף ןנטל³שוםם³ ןמגטםםא בףעט ףךמלןכוךעמגאםא אןעוקךא ןונרמ¿ לוהטקםמ¿ המןמלמדט.

ֲ ןנמצוס³ נמבמעט גטלאדא÷עס המענטלאםם נהף גטלמד:

-       המחגמכ÷עס ךמנטסעףגאעטס כטרו סןנאגםטלט וכוךענמןנטכאהאלט ³ סןמכףקםטלט ןנמגמהאלט;

-       גס³ ןנמגמהט, שמ חםאץמהעס ן³ה םאןנףדמ‏ ןמגטםם³ בףעט ³חמכמגאם³ לאעונ³אכמל, סע³יךטל המ ה³¿ אדנוסטגםטץ סונוהמגטש;

-       חאבמנמם÷עס ןונוםמסטעט ³ נולמםעףגאעט וכוךענממבכאהםאםם, שמ חםאץמהטעס ן³ה םאןנףדמ‏.

מב ףםטךםףעט םושאסםטץ גטןאהך³ג ןנט נמבמע³ ח מב’÷ךעמל המסכ³הזוםם עא נוקמגטםאלט םומבץ³הםמ גטךמםףגאעט ג³הןמג³הם³ ןנאגטכא:

-       מהדםףעט סןוצמהד, לאעט ןנט סמב³ נףךאגטצ³ ³ חאץטסם³ מךףכנט;

-       םו ן³חם³רו ך חא 20 ץגטכטם המ ןמקאעךף נמבמעט גג³לךםףעט גוםעטכצ³‏ ³ ןונוג³נטעט ¿¿ ופוךעטגם³סע;

-       ןנט נמבמע³ ח ¿הךטלט נוקמגטםאלט ןמענ³בםמ מסמבכטגמ חאץטשאעט מק³ ³ נףךט;

-       ןנט םאןמגםוםם³ ן³ןועךט ¿הךטלט עא מענף‏‏קטלט נוקמגטםאלט ךמנטסעףגאעטס דףלמגמ‏ דנףרו‏, ם³ ג ךמלף נאח³ םו עדםףעט נ³הטםף נמעמל;

-       גס³ נמבמעט ח ¿הךטלט ³ עמךסטקםטלט נוקמגטםאלט ןנמגמהטעט ף גטעזם³י ראפ³;

-       סטכםמה³‏ק³ מענףים³ נוקמגטםט חבונ³דאעט מךנולמ ג³ה גס³ץ נואךעטג³ג ג חאןכמלבמגאםטץ ראפאץ;

-       גס³ נמבמעט ןמ ןנטדמעףגאםם‏ ןנמגמהטעט ף גטעזם³י ראפ³;

-       באםךט עא ³םרטי ןמסףה ח נוקמגטםאלט חאבמנמם÷עס סעאגטעט םא נמבמקטי סע³כ ב³כ וכוךענמןנטכאה³ג, הכ צמדמ ג³הגמהע סןוצ³אכםו ל³סצו;

-       נמחקטםט הכ ןנמגוהוםם המסכ³ה³ג גטכטגא‏ע ף סןוצ³אכםמ ןנטדמ-עמגאםטי הכ צמדמ ןמסףה;

-       שמב ףםטךםףעט עונל³קםטץ מן³ך³ג, ןמסףה ³ח סףרטכםמ¿ ראפט ןמענ³בםמ גטילאעט ע³כךט ן³סכ מץמכמהזוםם ימדמ המ ך³לםאעםמ¿ עולןונאעףנט.

-       ן³סכ חאך³םקוםם נמבמעט ןנטבנאעט נמבמקו ל³סצו ³ גטלטעט נףךט ח לטכמל.

ֿ³ה קאס נמבמעט ח ץ³ל³קםטלט נוקמגטםאלט סכ³ה המענטלףגאעטס עאךטץ ןנאגטכ:

-       נוקמגטםט ןמגטםם³ חבונ³דאעטס ג דונלועטקם³י ןמסףהטם³;

-       גס³ נמבמעט ח םטלט ןמענ³בםמ ןנמגמהטעט ן³ה גטעזםמ‏ ראפמ‏;

-       םא ןמסףה³ ןמגטםםא בףעט ועטךועךא;

-       םומבץ³הםמ המענטלףגאעטס ןנאגטכ מסמבטסעמ¿ ד³ד³÷םט [57].

ֿ³ה קאס נמבמעט ח ךמםצוםענמגאםטלט ךטסכמעאלט ענובא ןאל'עאעט, שמ גמםט סןנטקטם‏‏ע חםוגמהםוםם רך³נט עא עךאםטם, ןנטקמלף סעףן³ם מן³ךף ןונוהףס³ל חאכוזטע ג³ה מךטסם‏גאכםטץ גכאסעטגמסעוי ךטסכמעט. ִ³‏ ךמםצוםענמגאםטץ ךטסכמע למזםא נ³חךמ ןמסכאבטעט, ךשמ ג³הנאחף ן³סכ ןמענאןכםם םא רך³נף חלטעט ¿ץ גוכטךמ‏ ך³כך³סע‏ גמהט. ֿ³ה קאס נמבמעט ח ךמםצוםענמגאםטלט ךטסכמעאלט םומבץ³הםמ ךמנטסעףגאעטס חאץטסםטלט מךףכנאלט, נףךאגטצלט עא לאעט םא סמב³ ץאכאע.

ֿ³ה קאס נמבמעט ח כודךמחאילטסעטלט נוקמגטםאלט ןמענ³בםמ המענטלףגאעטס עאךטץ ןנאגטכ:

-       ףס³ נמבמעט ח כודךמחאילטסעטלט נוקמגטםאלט ןנמגמהטעט ןמהאכ³ ג³ה ג³הךנטעטץ הזונוכ ןמכףל’ , א עאךמז ג³ה םאדנ³גםטץ ןנטכאה³ג;

-       נמבמעט גטךמםףגאעט ף גטעזם³י ראפ³;

-       גטךמנטסעמגףגאעט חאץטסם³ מךףכנט, נףךאגטצ³, ץאכאע.

2.3 ֱוחןוךא ג םאהחגטקאיםטץ סטעףאצ³ץ

2.3.1 ֿנמעטןמזוזם³ עא ןנמעטגטבףץמג³ חאץמהט

ּמזכטגטלט ןנטקטםאלט גטםטךםוםם ןמזוז³ םא נמבמקמלף ל³סצ³ ÷ מדמכום³סע הנמע³ג וכוךענמןנטכאה³ג, ךמנמעךו חאלטךאםם, םומבונוזםו ןמגמהזוםם ח כודךמחאילטסעטלט נוקמגטםאלט.

ִכ ןמןונוהזוםם למזכטגמסעוי חאדמנאםם ³ גטםטךםוםם ןמזוז ג כאבמנאעמנ³¿ ןמענ³בםמ [55]:

1.      ׀מבמק³ ל³סצ ³ ןנמץמהט חג³כםטעט ג³ה םוןמענ³בםטץ ןנוהלוע³ג.

.        ֻודךמחאילטסע³ נוקמגטםט חבונ³דאעט ף עמגסעמסע³םםמלף ןמסףה³ ח ןנטעונעטל ךמנךמל, מב’÷למל םו ב³כרו מהםמדמ כ³ענא, ןמל³שוםמלף ג לועאכוגטי שטך.

.        ֽו ןנאצ‏גאעט ח כודךמחאילטסעטלט נוקמגטםאלט ב³כ ג³הךנטעמדמ גמדם‏ ³ וכוךענמםאדנ³גאכםטץ ןנטכאה³ג.

.        ֽו גטכטגאעט דמנ‏ק³ נוקמגטםט ג ךאםאכ³חאצ³‏.

.        ַאןמב³דאעט נמחכטגאםם‏ עא נמחסטןאםם‏ כודךמחאילטסעטץ נוקמגטם.

.        ַאבמנמם÷עס גלטךאעט וכוךענמןנטכאהט, םו ןונוג³נטגרט ¿ץ םאןנףדף, ³חמכצ³‏, חאחולכוםם.

׃ גטןאהךף סןאכאץף נ³הטם םומבץ³הםמ[56]:

-       ןמג³המלטעט סן³גנמב³עםטך³ג;

-       גטלךםףעט חאדאכם³ דאחמג³ ךנאםט, נףבטכםטך וכוךענטקםמדמ סענףלף ³ גוםעטכצ³‏;

-       גטםוסעט גוס ןמסףה ח דמנ‏קטלט נוקמגטםאלט;

-       כ³ךג³הףגאעט ןמזוזף, גטךמנטסעמגף‏קט םאיב³כר ופוךעטגם³ הכ האםמדמ גטןאהךף חאסמבט דאס³םם ןמזוז³.

²ח חאץמה³ג ןנמעטןמזוזםמדמ חאץטסעף ג כאבמנאעמנ³¿ םאגם³ הגא גמדםודאסםטךט לאנמך ־ױֿ-5 ³ ־׃-5, אחבוסעמג³ ךמגהנט, ן³סמך, ג³הנא, כמןאעט.

.3.2 ־נדאם³חאצ³ וגאךףאצ³¿ ןנאצ³גםטך³ג

ֵגאךףאצ³ ןנאצ³גםטך³ג עא סעףהוםע³ג ³ח כאבמנאעמנ³¿ ¹3-025 ךאפוהנט פ³חטקםמ¿ עא ךמכמ¿הםמ¿ ץ³ל³¿ ן³ה קאס םאהחגטקאיםטץ סטעףאצ³י חה³יסם‏÷עס חד³הםמ סץולט וגאךףאצ³¿, שמ םאגוהוםא םא נטס. 2.1. ִכ בוחןוקםמ¿ וגאךףאצ³¿ רכץט עא גטץמהט לא‏ע ג³הןמג³האעט עאךטל גטלמדאל [57]:

-       וגאךףאצ³ים³ רכץט ³ גטץמהט ןמגטםם³ ףענטלףגאעטס ג³כםטלט, םו חאץאנאשףגאעטס עא ף נאח³ ןמענובט חאבוחןוקףגאעט וגאךףאצ³‏ גס³ץ כ‏הוי, ך³ ןונובףגא‏ע ף ןנטל³שוםםץ;

-       ך³כך³סע עא נמחל³נט וגאךףאצ³יםטץ גטץמה³ג, ¿ץם³ ךמםסענףךעטגם³ נ³רוםם, ףלמגט מסג³עכוםמסע³, חאבוחןוקוםם םו חאהטלכוםמסע³, ןנמעזם³סע רכץ³ג וגאךףאצ³¿, ¿ץם÷ מחהמבכוםם ןמגטםם³ ג³הןמג³האעט ןנמעטןמזוזםטל גטלמדאל בףה³גוכםטץ םמנל;