نانو ذرات کربنات کلسیم

نانوذرات کربنات کلسیم رسوبی (Precipitated Calcium Carbonate Nanoparticles – PCC-NPs) یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین مواد نانویی در صنایع مختلف به شمار می‌روند. این ذرات با قطر کمتر از ۱۰۰ نانومتر و به‌صورت پودر با کیفیت بالا تولید می‌شوند و به دلیل ویژگی‌های منحصر به‌فرد فیزیکی و شیمیایی خود، امکان استفاده در طیف وسیعی از کاربردها را فراهم می‌آورند. فرمول شیمیایی این نانوذرات CaCO₃ است و از عناصر کلسیم، کربن و اکسیژن تشکیل شده است.

این نانوذرات در بسته‌بندی‌های ۲۵ و ۱۰۰۰ گرمی عرضه می‌شوند و سفارش مقادیر بالاتر نیز به‌صورت طولانی‌مدت با شرایط ویژه و تخفیف امکان‌پذیر است. ویژگی‌های بی‌نظیر PCC-NPs باعث شده‌اند این نانو مواد به عنوان یک گزینه اقتصادی، کارآمد و زیست‌سازگار در صنایع و تحقیقات علمی مطرح شوند.

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی نانوذرات کربنات کلسیم رسوبی

یکی از مهم‌ترین مزایای PCC-NPs، اندازه بسیار کوچک ذرات (۲۵ تا ۶۰ نانومتر) است که نسبت سطح به حجم بسیار بالایی ایجاد می‌کند. این ویژگی باعث افزایش فعالیت سطحی و توانایی واکنش‌پذیری بالای ذرات می‌شود. از دیگر مشخصات کلیدی این نانوذرات می‌توان به رنگ سفید و شفاف، وزن مولکولی ۱۰۰.۰۹ گرم بر مول، نقطه ذوب بین ۸۲۵ تا ۱۳۳۹ درجه سانتی‌گراد و چگالی ۲.۷۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب اشاره کرد.

این نانوذرات در آب تقریباً نامحلول هستند و سمیت بسیار پایین و زیست‌سازگاری بالا دارند، ویژگی‌ای که استفاده از آن‌ها را در زمینه‌های پزشکی، دارویی و محیط‌زیستی ایمن و موثر می‌سازد.
Data sheet

کاربردهای صنعتی نانوذرات کربنات کلسیم رسوبی

نانوذرات کربنات کلسیم رسوبی به دلیل ویژگی‌های منحصر به‌فرد خود، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

صنایع کاغذ و مقوا:
نانوذرات PCC-NPs به عنوان پرکننده با کیفیت بالا در تولید کاغذ و مقوا استفاده می‌شوند. این ذرات موجب افزایش سفیدی و کدورت کاغذ، بهبود کیفیت چاپ، کاهش مصرف چوب و هزینه‌ها و ایجاد سطوح صاف‌تر برای کاغذهای تخصصی می‌شوند. استفاده از نانوذرات کربنات کلسیم در این صنایع باعث بهبود کارایی فرآیند تولید و کیفیت محصول نهایی می‌شود.

صنایع پلاستیک و پلیمر:
در این حوزه، PCC-NPs نقش‌های متعددی ایفا می‌کند. در PVC و دیگر پلیمرها، این ذرات باعث بهبود خواص فرآیندی، افزایش استحکام ضربه و کاهش ویسکوزیته مذاب می‌شوند. همچنین به عنوان تقویت‌کننده، سختی و دوام محصولات پلاستیکی را افزایش می‌دهند و جریان مواد در قالب‌های صنعتی را بهبود می‌بخشند.

صنایع رنگ و پوشش:
نانوذرات کربنات کلسیم با افزایش سفیدی، انعکاس نور و مقاومت در برابر خراش کیفیت پوشش‌های رنگی و مات را بهبود می‌بخشند و دوام و زیبایی محصول نهایی را افزایش می‌دهند.

چسب و درزگیر:
PCC-NPs به دلیل توزیع اندازه ذرات یکنواخت، خواص تقویت‌کننده و تیکسوتروپی مناسب عملکرد بهینه‌ای ارائه می‌دهند و باعث کاهش هزینه تولید و افزایش کیفیت محصول نهایی می‌شوند.

کاربردهای زیست‌پزشکی نانوذرات کربنات کلسیم

یکی از برجسته‌ترین حوزه‌های کاربرد PCC-NPs، زیست‌پزشکی و دارورسانی هدفمند است. این نانوذرات به دلیل زیست‌سازگاری بالا و قابلیت تجزیه‌پذیری، به عنوان حامل دارویی هوشمند عمل می‌کنند. حساسیت آن‌ها به pH امکان آزادسازی کنترل‌شده داروها در محیط‌های مختلف را فراهم می‌کند و قابلیت هدف‌گیری سلول‌ها و بافت‌های خاص از جمله بافت‌های سرطانی را داراست. همچنین امکان حمل داروهای متنوع، از مولکول‌های کوچک تا پروتئین‌ها را فراهم می‌کنند.

در زمینه درمان سرطان، PCC-NPs می‌توانند به عنوان پلتفرم چندوظیفه‌ای برای درمان ضدتومور عمل کنند، و امکان تصویربرداری، تشخیص و درمان پاسخ‌دهنده به محرک‌ها را فراهم می‌آورند، که این ویژگی‌ها باعث توسعه درمان‌های دقیق و شخصی‌سازی‌شده می‌شوند.

در حوزه مهندسی بافت، نانوذرات کربنات کلسیم در ترمیم استخوان و دندان و ایجاد داربست‌های زیستی برای رشد سلول‌ها کاربرد دارند. این ذرات به عنوان پرکننده و حمایت‌کننده در نقص‌های استخوانی عمل می‌کنند و رشد و بازسازی بافت‌ها را تسهیل می‌کنند.

کاربردهای محیط‌زیستی

نانو ذرات کربنات کلسیم رسوبی در کشاورزی و تصفیه آب نیز عملکرد چشمگیری دارند. در کشاورزی، این ذرات باعث بهبود جذب فسفر توسط گیاهان، کاهش تلفات فسفر و تحریک فعالیت باکتری‌های مفید خاک می‌شوند. در تصفیه آب، PCC-NPs قادر به حذف آلاینده‌ها و تصفیه آب‌های خاکستری هستند، که این ویژگی‌ها موجب حفاظت از محیط زیست و ارتقای کیفیت منابع آبی می‌شود.

مزایای کلیدی نانوذرات کربنات کلسیم رسوبی

مزایای فیزیکی و شیمیایی:

• نسبت سطح به حجم بالا برای افزایش فعالیت و کارایی

• قابلیت پراکندگی عالی و توزیع یکنواخت در ماتریس‌های مختلف

• پایداری حرارتی و مقاومت در برابر دماهای بالا

• مقاومت در برابر آب و هوا و افزایش دوام محصولات

مزایای اقتصادی:

• کاهش هزینه تولید با جایگزینی مواد گران‌قیمت

• بهبود بهره‌وری و کاهش مصرف مواد خام اولیه

• افزایش ارزش افزوده و کیفیت محصول نهایی

مزایای زیست‌محیطی:

• زیست‌سازگاری و عدم سمیت

• قابلیت بازیافت و کمک به اقتصاد دایره‌ای

• کاهش مصرف منابع طبیعی و وابستگی کمتر به مواد خام

چالش‌ها و ملاحظات ایمنی

با وجود مزایای متعدد PCC-NPs، برخی چالش‌ها و نگرانی‌های ایمنی نیز وجود دارد. افزایش زیست‌دسترسی ذرات کوچک ممکن است باعث نگرانی‌های سمیت شود و استنشاق ذرات در غلظت بالا می‌تواند مشکلات تنفسی ایجاد کند. بنابراین، رعایت دستورالعمل‌های ایمنی و دستکاری محتاطانه ضروری است. از نظر فنی، کنترل اندازه ذرات، حفظ پایداری در محیط‌های مختلف و مقرون‌به‌صرفه بودن تولید در مقیاس صنعتی از مهم‌ترین چالش‌های تولید PCC-NPs محسوب می‌شوند.

چشم‌انداز آینده

با پیشرفت فناوری نانو، انتظار می‌رود کاربردهای نانوذرات کربنات کلسیم رسوبی گسترش یابد. روندهای آتی شامل: توسعه روش‌های سنتز سبز برای کاهش تأثیرات زیست‌محیطی، سیستم‌های دارورسانی هوشمند، بهینه‌سازی محصولات زیستی و کشف کاربردهای نوین در صنایع مختلف است. با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد PCC-NPs، این نانوذرات یکی از مهم‌ترین مواد نانویی تجاری و تحقیقاتی به شمار می‌روند و پتانسیل بالایی برای کاربردهای آینده دارند.

ویژگی‌های محصول

• شناسه محصول: NPCC2001

• فرمول شیمیایی: CaCO₃

• شکل ظاهری: پودر

• رنگ: سفید

• شکل ذرات: کروی

• اندازه ذرات: ۳۰ تا ۵۰ نانومتر

• ویژگی‌ها: ارائه نمونه رایگان برای خریدهای عمده، مشاوره رایگان، خلوص بالا و کیفیت ساختار مطلوب

این محصول با کیفیت تضمین شده ارائه می‌شود و در صورت عدم رضایت مشتری، وجه پرداختی عودت داده می‌شود. آنالیز و دیتاشیت محصول نیز در دسترس است و امکان سفارش مقادیر بالاتر با شرایط ویژه فراهم شده است.

نانو ذرات کربنات کلسیم: انقلابی در صنایع مختلف

نانو ذرات کربنات کلسیم (CaCO₃) به دلیل خواص منحصر به فرد و ابعاد نانومتری خود، به طور فزاینده‌ای در صنایع مختلف مورد توجه قرار گرفته‌اند. این مواد، که از کربنات کلسیم معمولی با ابعاد بسیار ریزتر تولید می‌شوند، ویژگی‌های جدیدی از جمله افزایش سطح ویژه، بهبود خواص مکانیکی و افزایش واکنش‌پذیری را به نمایش می‌گذارند.

نانو ذرات کربنات کلسیم چیست؟

نانو ذرات کربنات کلسیم، ذراتی از کربنات کلسیم با اندازه ذرات کمتر از 100 نانومتر هستند. این ذرات می‌توانند به اشکال مختلفی مانند کروی، سوزنی یا مکعبی تولید شوند. تولید این نانو ذرات معمولاً از طریق فرآیندهای شیمیایی رسوبی انجام می‌پذیرد که در آن محلول‌های کلسیم و کربنات با هم مخلوط می‌شوند تا ذرات نانومتری تشکیل شود.

خواص کلیدی نانو ذرات کربنات کلسیم:

• افزایش سطح ویژه:

  • به دلیل ابعاد نانومتری، این ذرات سطح ویژه بسیار بالایی دارند که باعث افزایش واکنش‌پذیری و جذب سطحی آن‌ها می‌شود.

• بهبود خواص مکانیکی:

  • افزودن نانو ذرات کربنات کلسیم به مواد دیگر می‌تواند خواص مکانیکی آن‌ها را بهبود بخشد، از جمله افزایش استحکام و مقاومت در برابر سایش.

• زیست سازگاری:

  • کربنات کلسیم به طور طبیعی در بدن انسان وجود دارد، بنابراین نانو ذرات آن زیست سازگار هستند و می‌توانند در کاربردهای پزشکی استفاده شوند.

• قابلیت کنترل اندازه ذرات:

  • در فرآیند تولید، می‌توان اندازه ذرات را به دقت کنترل کرد تا خواص مورد نظر حاصل شود.

کاربردهای نانو ذرات کربنات کلسیم:

• صنایع پلاستیک:

  • به عنوان تقویت‌کننده در پلاستیک‌ها برای افزایش استحکام و مقاومت.

  • بهبود خواص حرارتی و نوری پلاستیک‌ها.

• صنایع رنگ و پوشش:

  • افزایش مقاومت رنگ‌ها در برابر سایش و خوردگی.

  • بهبود خواص نوری و شفافیت پوشش‌ها.

• صنایع کاغذ:

  • بهبود خواص چاپ‌پذیری و استحکام کاغذ.

  • افزایش سفیدی و براقیت کاغذ.

• صنایع داروسازی و پزشکی:

  • به عنوان حامل دارویی برای تحویل هدفمند داروها.

  • در تولید مواد زیست سازگار برای ترمیم استخوان.

  • تولید مکمل های کلسیم.

• صنایع ساختمان:

  • تقویت کننده بتن و سیمان.

• صنایع غذایی:

  • به عنوان تقویت کننده مواد غذایی.

نکات مهم:

• هنگام کار با نانو ذرات، باید از تجهیزات ایمنی مناسب مانند ماسک و دستکش استفاده کرد.

• تحقیقات بیشتری در مورد اثرات بلند مدت نانو ذرات بر سلامتی و محیط زیست مورد نیاز است.

نتیجه گیری:

نانو ذرات کربنات کلسیم به دلیل خواص منحصر به فرد خود، پتانسیل بالایی برای کاربرد در صنایع مختلف دارند. با پیشرفت فناوری‌های تولید و تحقیقات بیشتر، انتظار می‌رود که کاربردهای این مواد در آینده گسترش یابد.