Nanopartiküller Nasıl Saptanır, Spesifik Özellikleri Nasıl Ölçülür? (how to detect nanoparticles, how to measure their specific properties?)


Nanopartikülleri tespit etmek hem gazlarda hem de sıvılarda zordur. Nanopartiküller o kadar küçüktür ki, sadece elektron mikroskopları ile tespit edilebilirler. Birkaç nanometre boyutundaki partikülleri tespit edebilen ve analiz edebilen cihazlar geliştiriliştir.


Nanopartiküllerin tespiti ve bunlarla ilişkili spesifik özelliklerin ölçülmesi, iki farklı neden için gereklidir.

İlk olarak, nanopartikülleri güvenilir bir şekilde tespit etmek ve ortamdaki (hava, su, toprak, tüketici ürünleri ve nanokompozitler gibi, insanlar ve ekosistemlerin maruz kaldıkları ortamlar) fizikokimyasal özelliklerini ölçmek için yöntemler gereklidir. Toksikolojik ve ekotoksikolojik çalışmalar gibi nanopartiküllerin riskini değerlendirmek için çalışmaları destekleyen yöntemler de bulunmalıdır. Bu durumda, hücreler, sıvılar ve bitki dokusu da dahil olmak üzere ilgili ortamda nanopartikülleri tespit edebilen ek araçlar gereklidir.

İkinci neden, bu ortamlardaki nanopartiküllerin belirlenmesinin temelini oluşturan, nanopartiküllerin fiziksel veya kimyasal özellikleriyle ilgilidir. Nanopartiküllerin risk değerlendirmesiyle ilgili potansiyel aralığı, son derece hassas yöntemler için temel ihtiyaçları ortaya koymaktadır.


Gaz Süspansiyondaki Nanopartiküllerin Yerinde (In situ)  ve On-Line Tayini

Atmosfer kimyası ve fizikteki son gelişmelerden yola çıkarak, iklim ve sağlık araştırmaları gibi alanlarda nanopartiküllerin rolünü vurgulayan atmosferik aerosollerin ölçüm teknolojileri, nanometre boyut aralığı için özel bir takım araçlar sunar. Nanometre boyutu aerosolleri üzerinde ölçüm bilgileri sağlamak için kullanılabilen çeşitli cihaz tipleri gelştirilmiştir. Nanometre boyut aralığındaki partikülerin önemli saçılma veya absorpsiyon eksikliği nedeniyle, partiküller ticari olarak mevcut, kondensasyon çekirdek sayıcıları (CPC veya CNC) ile sayılır; bu yöntemde partiküller, daha sonra optik olarak tespit edilebilen, aşırı doymuş bir alkol atmosferinde damlacıklara şeklinde aktive edilir. Mevcut aletlerle 1 nm kadar küçük parçacıklar tespit edebilir. Partiküllerin buharlaştırıldığı ve oluşan iyonların bir kütle spektrometresinde analiz edildiği aerosol kütle spektrometrisi alternatif doğal prosedürler sağlamıştır.


Sıvı Ortamda Partiküllerin Yerinde (In Situ) ve On-Line Tayini

Sıvı ortamdaki nanopartiküllerin doğrudan tespiti, gaz fazında olduğu gibi benzer fiziksel engellerle karşı karşıyadır. Nanometre aralığına en başarılı yaklaşım, zamanla girişim paternlerinin değişimiyle partikül büyüklüğüne bağlı Brownian hareketini ölçmeye dayanır. Ticari aletlerle 3 nm'lik tespit limitine ulaşılır. Taramalı Elektron Mikroskobu partikül boyutu, şekli ve yapısını araştırmak için tercih edilir.