The Sol-Gel Preparation of Silica Gel Sensors (솔-젤반응)

목차

1. 실험제목

2. 실험일시

3. 실험목표

4. 실험이론
1) sol-gel
2) 가수분해 반응
3) 중합반응
4) sol-gel 반응

5. 기구 및 시약

6. 실험과정

7. 실험 결과
1) Acid-Catalyzed Hydrolysis
2) Base-Catalyzed Hydrolysis
3) Sol-Gel Formation
4) Indicator tests

8. 고찰

본문내용

① sol :
- 액체상에 고체입자가 콜로이드 상태로 분산된 상태를 말한다.
- 분산질로서 콜로이드 입자는 액체 또는 고체이며 금속의 미립자와 같은 소수성 물질에는 녹말과 같은 친수성 물질도 포함시킨다.
- 입체적 보호작용이나 정전기적 반발에 의해 안정한 분산 상태를 유지하고 있는 경우가 많고 이러한 안정화 요인을 제거하면 입자는 침강, 응집하고 겔상이 된다.
- sol의 종류에는 하이드로졸과 오르가노졸이 다. 분산매가 물이면 hydrosol, 유기물이면 organosol이라고 한다. 알코올을 분산매로 하는 알코졸, 에테르를 분산매로 하는 에테르졸 등이 포함된다. 그 중에는 소수성인 것도 있고 친수성인 것도 있다. 소수성인 것은 소수 콜로이드와 비슷한 성질을 갖고 일반적으로 불안정하다.

② gel :
- Sol이 일정 농도 이상으로 진해져 콜로이드 분산계가 유동성을 잃고 고체화된 상태를 말한다.
- 분산상이 고체이고 분산매가 액체인 콜로이드 분산계로서 졸(sol)과 같이 유동하지 않고 형태를 유지하고 있다. 졸과 겔 모두 물이나 기름 같은 단순한 유체와 완전탄성체와의 중간 상태에 있다.

※ 콜로이드 (Colloid)
1) 정의 : 용매와 용질이 완전히 혼합되어 단일상을 이루는 용액과 달리, 콜로이드 / 콜로이드 분산은 크기가 1~1000 nm 이고 불용성인 물질이 분산된 상태로 다른 물질과 섞여 있는 혼합물을 말한다.

2) 종류
- 용매(분산매)와 용질(분산된 물질)의 상태의 분류
· 졸(sol) : 액체에 분산된 고체 콜로이드
· 에어로졸(aerosol) : 기체에 분산된 액체 또는 고체 콜로이드
· 에멀션(emulsion) : 액체에 분산된 액체 콜로이드
· 거품 : 액체에 분산된 기체 콜로이드
· 하이드로솔 : 물을 분산매로 하는 콜로이드

- 전하 분류
· 양성(+) 콜로이드 : 양전하를 띠는 콜로이드
· 음성(-) 콜로이드 : 음전하를 띠는 콜로이드

참고 자료

무기화학 실험서 - The Sol-Gel Preparation of Silica Gel Sensors
이공학을 위한 무기화학실험, 이순원, 사이플러스, 2013, p205-208