Границы наномира - Безопасность жизнедеятельности в сфере производства нанотехнологий
Наномир представлен структурами, характерные размеры которых представлены нанометрами (1 нм = 10-9 м = 10-6 мм = 10 -3 Мкм), но это не значит, что если объект измерять нанометрами, то мы проникнем в наномир. Размер атомов и атомных молекул около 0,1 нм, но наноструктурой отдельный атом не является. В химии принято считать, что наноструктурой становится результат самоконденсации атомов и молекул в малые атомные агрегации (кластеры), являющиеся промежуточным звеном между изолированными атомами и молекулами (с одной стороны), и массивным (объемным) твердым телом, с другой. Отличительной чертой кластеров атомов (молекул) от исходных атомов (молекул) является "немонотонная зависимость свойств от количества атомов в кластере". Переход к твердому телу осуществляется через укрупнение кластеров -- минимальное число атомов в кластере равно двум, верхняя граница соответствует числу атомов, когда добавление еще одного атома не меняет свойства кластера, так как переход количественных изменений в качественные уже закончился. Обычно такая структура соответствует 1-2 тыс. атомов и она является границей между кластером и изолированной наночастицей (рис. 1)
Рис. 1 Классификация веществ и материалов по размеру D частиц
Так мы очертили Нижнюю границу наночастицы -- она начинается в диапазоне размеров от 1 до 4 нм, т. е. с образованием твердого тела. Верхняя границаНаночастицы определяется свойствами ее приповерхностного слоя. Доля атомов (б), находящихся в тонком приповерхностном слое (~ 1 нм), растет с уменьшением размеров частицы вещества R, поскольку б ? S/V ? R2/R3 ? 1/R (здесь S -- поверхность частички, V -- ее объем). Но атомы, дислоцирующиеся на поверхности частицы, обладают свойствами, отличающимися от "объемных", поскольку они связаны с окружающими их атомами по-иному, нежели в объеме. В результате ненасыщенности связей на поверхности наночастицы может произойти атомная реконструкция и появится новый порядок расположения атомов; на свободных поверхностях могут находиться атомы и молекулы, адсорбированные из внешней среды; дополнительные особенности появляются в окрестностях атомов, находящихся на краях моноатомных террас, уступов и впадин. Взаимодействие электронов со свободной поверхностью тоже приводит к возникновению специфических приповерхностных явлений. Возникают и другие эффекты, более подробно о них можно узнать в специальной литературе (например, из [1]). Важно другое, все это, вместе взятое, дает основание химикам рассматривать приповерхностный слой частиц, у которых соотношение числа атомов (молекул), лежащих на поверхности, больше или равно объемным, как некое новое состояние вещества. Внешне оно проявляется резким увеличением химической и каталитической активности поверхности, увеличением ее сорбционной емкости и другими эффектами. Поэтому в химии под наночастицами понимают те, у которых отношение числа поверхностных атомов (молекул) к объемным ? 1. При таком определении наночастицами низкомолекулярных веществ считаются объекты с размером до 10 нм, для высокомолекулярных -- до 100 нм. Эти размеры и являются верхней границей наномира.
Похожие статьи
-
Введение - Безопасность жизнедеятельности в сфере производства нанотехнологий
Нанотехноломгии -- область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов...
-
Прежде всего , это химическая и каталитическая активность поверхности наночастиц, отсутствующая у этого же вещества, имеющего более крупную дисперсность....
-
Наночастица электроника токсичность организм Их четыре -- через легкие, обонятельный эпителий, кожу и желудочно-кишечный тракт. Наиболее доступны для...
-
Общая характеристика ЧС природного происхождения Чрезвычайные ситуации природного характера угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. В...
-
Классификация чрезвычайных ситуаций - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
Чрезвычайные ситуации классифицируют: 1. по природе возникновения -- природные, техногенные, экологические, биологические, антропогенные, социальные и...
-
Производственной пылью называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы размерами от нескольких десятков до долей микрона. Согласно...
-
Средства защиты от нанообъектов - Безопасность жизнедеятельности в сфере производства нанотехнологий
Поскольку во многих странах так и не выработаны единые правила безопасности для работы с наноматериалами, исследовательские заведения пока должны сами...
-
Ионизирующее излучение -- это явление, связанное с радиоактивностью. Радиоактивность -- самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в...
-
Основными источниками загрязнения воздуха производственных помещений вредными веществами могут являться сырье, компоненты и готовая продукция....
-
Аварии на транспорте - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
Транспортная авария (ТА) -- авария на транспорте, повлекшая за собой гибель людей, причинение пострадавшим тяжелых телесных повреждений, уничтожение и...
-
Аварии на химически опасных объектах Широкое использование химических производств в экономике может привести к авариям с выбросом химически опасных...
-
Понятие риска, Причины и профилактика ЧС - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
Современный мир отверг концепцию абсолютной безопасности и пришел к концепции приемлемого (допустимого) риска, суть которой -- в стремлении к такой...
-
Средства индивидуальной защиты - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
В зависимости от назначения средства индивидуальной защиты (СИЗ) включают: специальную одежду и обувь, изолирующие костюмы, средства защиты органов...
-
Производственные средства безопасности К средствам производственной безопасности относятся устройства, которые предназначены для оповещения или защиты...
-
Каждый работник в РФ имеет право на возмещение ущерба, причиненного ему повреждением здоровья в связи с работой. Поэтому работодатель обязан своевременно...
-
Социальные опасности - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
Особую группу негативных воздействий представляют социальные опасности, получившие широкое распространение в обществе и угрожающие жизни и здоровью...
-
Биологические ЧС, Космические ЧС - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
К биологическим ЧС относятся эпидемии, эпизоотии и эпифитотии. Эпидемия -- широкое распространение инфекционной болезни среди людей, значительно...
-
Природные пожары - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
Лесные пожары -- это неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории. При сухой погоде и ветре они охватывают...
-
ЧС метеорологического характера - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
Движение воздуха направлено от высокого давления к низкому. Область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре называется циклоном. Циклон в...
-
Температура рабочих помещений Одним из важнейших условий нормальной жизнедеятельности человека при выполнении профессиональных функций является...
-
Необходимые характеристики микроклимата воздуха рабочей зоны, как правило, обеспечиваются вентиляцией. Под вентиляцией понимают организованный и...
-
Основы пожарной профилактики. Пожарная профилактика - комплекс инженерно-технических и организационных мероприятий, направленных на обеспечение...
-
Антропогенное загрязнение окружающей среды - Анализ проблем безопасности жизнедеятельности
Загрязнение окружающей среды - нежелательное изменение ее свойств в результате поступления различных веществ и соединений. Оно приводит или может...
-
Чрезвычайные ситуации на радиационно опасных объектах - Основы безопасности жизнедеятельности
Радиоактивные вещества (РВ) и источники ионизирующих излучений используются в повседневной жизни, производстве, медицине. К примеру, атомные реакторы...
-
Понятие о жизнедеятельности человека - Методы обеспечения безопасности человека
Сохранение жизни и условий, необходимых для ее поддержания, является естественной потребностью всех живых существ. По мере развития человеческой...
-
ТАКТИЛЬНАЯ, ТЕМПЕРАТУРНАЯ, БОЛЕВАЯ - Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности
Кожа является тем органом, который отделяет внутреннюю среду человека от внешней, надежно охраняя ее постоянство. Ощущения, обеспечиваемые кожей, создают...
-
Проблемами приспособления производственной среды к возможностям человеческого организма занимается наука эргономика. Эргономика изучает систему "человек...
-
ЧС гидрологического характера - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
Наводнение -- это значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемое различными причинами. На...
-
Законодательство по охране труда - Основы безопасности жизнедеятельности на производстве
Право на безопасный труд закреплено в Конституции РФ. В области охраны труда на предприятиях и в учреждениях основными законодательными актами являются...
-
Чрезвычайный антропогенный безопасность жизнедеятельность В Российской Федерации в последние годы практически во всех отраслях народного хозяйства...
-
Шум -- это совокупность непериодических звуков различной интенсивности и частоты (шелест, дребезжание, скрип, визг и т. п.). С физиологической точки...
-
Под вибрацией понимают возвратнопоступательное движение твердого тела. Это явление широко распространено при работе различных механизмов и машин. При...
-
Утомление и переутомление. Под утомлением понимают особое физиологическое состояние организма, возникающее после проделанной работы и выражающееся во...
-
Вопрос 1. Законодательство по охране труда Литература 1. Безопасность жизнедеятельности, под ред. Арустамова Э. А., М.: Издательский Дом "Дашков и К",...
-
Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в...
-
К пожаро - и взрывоопасным объектам экономики (ОЭ) относится большинство элементов хозяйственного комплекса страны. Источниками пожаров и взрывов...
-
Ионизирующее излучение - Безопасность жизнедеятельности
План: 1) источники и виды ионизирующего излучения; 2) характеристики; 3) воздействие на организм человека и заболевания. Пусковой механизм - процессы...
-
Вредные вещества - Безопасность жизнедеятельности
Вредным Называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья,...
-
Пожарная безопасность - это такое состояние промышленного объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения...
-
Принцип действий и область применения зануления При появлении напряжения на корпусах электрооборудования опасность поражения током может быть устранена...
Границы наномира - Безопасность жизнедеятельности в сфере производства нанотехнологий