Was ist kolloidales gold?

Kolloidales Gold

Kolloidales Gold ist eine Suspension von Goldnanopartikeln in einer Flüssigkeit, typischerweise Wasser. Die Partikelgröße variiert in der Regel zwischen 1 und 100 Nanometern. Aufgrund dieser geringen Größe zeigen kolloidale Goldlösungen einzigartige optische, elektronische und chemische Eigenschaften, die sich von denen von massivem Gold unterscheiden.

Eigenschaften

• Farbe: Kolloidales Gold kann je nach Partikelgröße und Form verschiedene Farben annehmen, von Rot über Blau bis hin zu Violett. Diese Farbvariationen entstehen durch die Oberflächenplasmonenresonanz (SPR), ein Phänomen, bei dem die Nanopartikel Licht bestimmter Wellenlängen absorbieren und streuen. Mehr dazu unter: https://de.wikiwhat.page/kavramlar/oberflächenplasmonenresonanz

• Stabilität: Die Stabilität von kolloidalem Gold wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter die Partikelgröße, die Oberflächenladung und die Anwesenheit von Stabilisatoren. Stabilisatoren, wie z.B. Zitrat oder Polyvinylpyrrolidon (PVP), verhindern die Aggregation der Nanopartikel.

• Elektronische Eigenschaften: Goldnanopartikel zeigen einzigartige elektronische Eigenschaften, die sie für Anwendungen in der Elektronik und Sensorik interessant machen.

Herstellung

Es gibt verschiedene Methoden zur Herstellung von kolloidalem Gold, darunter:

• Turkevich-Methode (Zitratreduktion): Dies ist eine der gebräuchlichsten Methoden, bei der Goldsalzlösung (z.B. Tetrachloroaurat(III)-Säure) mit Natriumzitrat reduziert wird. Das Zitrat dient sowohl als Reduktionsmittel als auch als Stabilisator.
• Brust-Schiffrin-Methode: Diese Methode wird zur Herstellung von größeren Goldnanopartikeln in organischen Lösungsmitteln verwendet.
• Laserablation: Bei dieser Methode wird ein Laser verwendet, um Goldatome von einem Goldtarget in einer Flüssigkeit abzutragen.

Anwendungen

Kolloidales Gold findet in einer Vielzahl von Bereichen Anwendung:

• Biomedizin: Aufgrund seiner Biokompatibilität und einzigartigen optischen Eigenschaften wird kolloidales Gold in der medizinischen Diagnostik, Drug Delivery und der Krebsforschung eingesetzt. Beispielsweise als Marker in Immunoassays. Weitere Infos: https://de.wikiwhat.page/kavramlar/drug%20delivery

• Sensorik: Goldnanopartikel werden in Sensoren zur Detektion von verschiedenen Analyten, wie z.B. Biomolekülen oder Schadstoffen, eingesetzt.

• Katalyse: Goldnanopartikel können als Katalysatoren in chemischen Reaktionen dienen.

• Elektronik: Kolloidales Gold wird in der Elektronik für die Herstellung von leitfähigen Tinten, Transistoren und anderen elektronischen Bauelementen verwendet.

• Färbung (Historisch): Bereits im Mittelalter wurde kolloidales Gold zur Färbung von Glas verwendet (z.B. Rosettenfenster in Kirchen).

Sicherheit

Während kolloidales Gold im Allgemeinen als ungiftig gilt, ist es wichtig, die potenziellen Risiken, insbesondere bei Inhalation oder Einnahme, zu berücksichtigen. Die Toxizität kann von der Partikelgröße, der Oberflächenbeschichtung und der Konzentration abhängen.