Kolloidales Gold

Kolloidale Goldlösung

Als kolloidales Gold bezeichnet man Sole (Kolloide) oder Gele aus winzigen Goldpartikeln mit einem Durchmesser von 2 bis 100 nm. Charakteristisch für kolloidales Gold ist die tiefrote Farbe, die durch die kleine Goldpartikelgröße zustande kommt.

Herstellung

Durch Reduktion von Tetrachloridogoldsäure H[AuCl₄] in siedender wässriger Lösung mit Citronensäure oder in etherischer Lösung mit weißem Phosphor^[1] erhält man instabile Goldkolloide, die leicht koagulieren. Deswegen werden Stabilisatoren zugesetzt, zum Beispiel Citrate und/oder Detergenzien wie Tween 20. Aus solchen stabilisierten Solen können Goldkolloide durch Zugabe von Ethanol ausgefällt werden.

Physikalische Eigenschaften

Bei Goldkolloiden kann die Plasmonenschwingung beobachtet werden, also das kollektive Schwingen der Goldelektronen gegen die Goldatomrümpfe. Die Wellenlänge des dabei absorbierten Lichtes hängt von der Partikelgröße und Partikeldichte ab: je größer und dichter beieinander die Partikel sind, desto größer ist die absorbierte Wellenlänge. Dabei ist die Dichte entscheidend, da es zu induzierter Dipolwechselwirkung zwischen den Goldpartikeln kommen kann.

Deswegen sind Goldkolloide wesentlich farbiger als ein kompakter Goldbarren.

Verwendung

Goldkolloide werden zur Rotfärbung von Gläsern verwendet, aggregierte Goldkolloide vergolden Porzellan und Gläser.

In der Biochemie dient kolloidales Gold zum Markieren von Proteinen, zum Beispiel zum direkten Färben von Western Blots^[1]. Vorteil der Färbung ist ihre hohe Sensitivität und einfache Durchführung. Nachteilig ist, dass eine anschließende Immundetektion nicht mehr möglich ist und die Färbung nur unter recht harschen Bedingungen wieder entfärbt (unsichtbar gemacht) werden kann.^[2]

Außerdem können goldmarkierte Antikörper zur Elektronenmikroskopie verwendet werden. Antikörpermarkierte Bereiche der Probe fallen durch die elektronendichten Goldpartikel auf.

Zudem werden kolloidale Goldpartikel als Hochauflösungs- und Ultrahochauflösungs-Testobjekte für die Rasterelektronenmikroskogie(SEM), die Feldemmissionselektronenmikroskopie(FESEM) und Transmissionselektronenmikroskopie(TEM) verwendet.

Die optischen und elektronischen Eigenschaften von kolloidalem Gold versprechen große Fortschritte in der Mikroelektronik und Mikrosensorik.

Siehe auch

• Kolloidales Silber
• Goldpurpur

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Marc Moeremans, Guy Daneels, Jan De Mey: Sensitive colloidal metal (gold or silver) staining of protein blots on nitrocellulose membranes. In: Anal. Biochem. 145, Nr. 2, 1985, S. 315–321, doi:10.1016/0003-2697(85)90368-9.
2. ↑ T. J. Nelson: Destaining of Nitrocellulose Blots After Staining with Silver or Colloidal Gold. In: Analytical Biochemistry. 214, Nr. 1, 1993, S. 325–328, doi:10.1006/abio.1993.1496.