화학공학실험 sol-gel 제조 [솔 겔 제조]

목차

Abstract

1.Introduction

1.1 실험목적
1.2 Sol
1.3 Gel
1.4 SolGel법
1.5 SolGel중합과정

2.Experiment

2.1 실험기구
2.2 실험시약
2.3 실험방법

3.Result

4.Discussion

5.Reference

본문내용

ABSTRACT
이번 실험은 sol- gel 반응을 이용해 SiO₂를 얻는 실험이었다. 이 실험 과정 은 초기에 반응 몰수의 비에 맞춰 시약을 준비한뒤 TEOS를 이구플라스크에 넣고, 후 에 EtHO를 넣고, 교반시킨 뒤 물을 dropping하며 넣고, 1시간 30분동안 교반시켜 졸을 형성한 뒤 용매가 되는 에탄올을 오분에 1이상건조시켜모두 날린 후 관찰하고 물에 넣어 희석시켜 실험이 제대로 제대로 됐는지 관찰해본다.

1. INTRODUCTION

1.1 실험목표

Sol-Gel법을 이용하여 구형의 SiO2를 제조한다.

1.2 Sol

액체 중에 콜로이드입자가 분산하고 유동성을 가지고 있는 계(系).
특히 분산매(分散媒)가 물이면 하이드로졸, 유기물이면 오르가노졸이라고 한다. 분산질로서의 콜로이드입자는 액체 또는 고체이며, 금속의 미립자와 같은 소수성(疎水性) 물질에서는 녹말과 같은 친수성 물질도 포함시킨다. 또 분산매가 기체로서(특히 공기) 고체 ·액체의 콜로이드입자가 분산되어 있는 계도 졸에 포함시키는데 이것을 에어로졸이라고 한다. 겔(gel)을 졸로 하는 것을 졸화(化), 졸을 겔로 하는 것을 겔화라고 한다.

<중 략>

여기서 언급한 것들 중에서 pH, 촉매의 성질과 농도, 물의 상대적 몰 비(R), 온도가 가장 중요한 것으로 밝혀져 있다. 영향을 주는 요인들 중에 pH 및 촉매에 대해 알아보면. 이번 실험에서는 HCl을 촉매로 사용하였는데, 산성 조건 하에서는 알콕사이드 그룹이 일차적으로 빠르게 수소 이온을 받아들이게 되고, 실리콘 원자 주변의 전자밀도는 떨어지게 되어 전자와의 친화성이 커져서 물과의 반응이 쉽게 된다. 반응의 결과로 나타나는 결합의 형태는 5개의 배위결합 상태를 거쳐 최종적으로 알코올이 생성되면서 실리콘 4면체가 된 것이다.그리고 gel의 형성과정에도 영향을 미치는 데, 산성 조건하에서는 수화속도가 빠르기 때문에 응축반응이 일어나기 전에 모든 수화반응이 종결됨으로서 polymer와 같은 선형구조를 이루어 치밀하지 못한 약한 gel을 이루게 된다. 만약 HCl을 촉매로 사용하지 않고 실험교재의 논문과 같이 염기성 조건 하에 실험 하였다면, 염기성 촉매에 의한 실리콘 알콕사이드의 가수분해 과정은 동일한 농도의 산성 촉매에 의한 가수분해 과정보다 훨씬 느리게 진행된다.

참고 자료

http://100.naver.com/100.nhn?docid=139674

http://100.naver.com/100.nhn?docid=9077

http://100.naver.com/100.nhn?docid=152202

화학공학실험 교재