2020_금, 은 나노 입자의 합성__예비5

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
콜로이드(Colloid) 및 콜로이드 용액의 성질인 틴들현상(Tyndall phenomenon)과 브라운 운동에 대하여 이해한다. 또한 실험을 통해 금, 은 나노 입자를 합성해보고 DLS(Dynamic Light Scattering) System과 Zeta potential 장비를 이용해 입자의 크기 및 charge에 따른 입자 표면의 안정성을 측정한다.

2. 바탕 이론
1) 콜로이드
Colloid(교질)은 혼합물의 일종으로 보통의 분자나 이온보다 비교적 크기가 크고, 1~100㎛의 지름을 갖는 미립자가 기체나 액체의 용매속에 분산되어있는 상태를 말한다. 입자가 충분히 작아 교질의 어느부분을 취해도 같은 물성을 보이지만, 입자가 완전히 용해된 상태는 아니라서 빛의 산란을 일으킬 수 있다. 즉, 균일 혼합물(용액)과 불균일 혼합물의 중간 성질을 띤다고 할 수 있다. 균일 혼합물은 모든 구성 입자의 크기가 1nm보다 작은 혼합물을 말하고, 불균일 혼합물은 한 종류 이상의 구성 입자가 수십㎛ 이상인 혼합물을 말한다. 콜로이드 입자는 일반적으로 대전하고 있으며, 콜로이드 용액이 안정하게 존재하는 것은 콜로이드 입자가 같은 종류의 전하를 가지며 서로 반발하고 있기 때문이다.
콜로이드 입자들은 친수 콜로이드와 소수 콜로이드로 나눌 수 있다. 친수 콜로이드는 단백질, 녹말, 한천등의 매우 큰 분자들을 포함하는 용액이다. 예를 들면 헤모글로빈같은 단백질은 수용액 상에서 물 분자와 상호작용할 수 있는 친수성 부분이 분자 표면의 바깥 부분에 위치하여 친수성부분이 둘러싼 모양으로 있다. 친수 콜로이드는 물과의 친화력이 강하여 물 분자에 의해 수화된 상태로 안정하게 서로 분산되어 있을 수 있다. 소수 콜로이드는 물과의 친화력이 약하여 물에서 기름방울이 생성되듯이 콜로이드 입자들끼리 모여 덩어리를 형성할 수 있다. 하지만 이러한 입자들은 입자의 표면에 같은 전하를 띤 이온들을 흡착함으로써 안정해진다. 소수 콜로이드 표면에 흡착된 이온들은 물과 상호작용을 하여 콜로이드 입자를 안정하게 만들며 동일한 입자들 사이의 정전기적 반발력이 콜로이드 입자가 큰 덩어리를 형성하게 만들며 동시에 입자가 가라앉는 것을 막는다.

참고 자료

MSDS (안전보건공단 화학물질정보)
두산백과 - 왕수, 졸과 겔
위키피디아 - 콜로이드, DLS 시스템, 엉김과 염석
2020년도 2학년 2학기 실험노트
Levine, Ira N. (2001). 《Physical Chemistry》 5판. Boston: McGraw-Hill, page 955
“Aqua regia” https://url.kr/jzUHB1