[화학공학실험I] 솔-겔 실리카 합성 결과보고서

소개

화학공학실험I, II 및 신소재공정실험 모두 A+ 받았습니다.

목차

[실험 1-1차시 : 솔-겔 실리카 합성 (Sol-Gel Silica Preparation)]
[실험 1-2차시 : FT-IR 분광법 (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)]
[실험 1-3차시 : 콜로이드 분산 에멀젼 형성 및 안정성 평가]
[참고 문헌]

본문내용

Ⅰ. 실험 결과
왼쪽부터 순서대로 실온(약 25℃) ph10 뚜껑 없음, 실온(약 25℃) ph10 뚜껑 있음, 60℃ ph10 뚜껑 있음, 60℃ ph10 뚜껑 없음, 60℃ ph3 뚜껑 없음, 실온(25℃) ph3 뚜껑 없음이다.

가. 산 조건에서의 실리카 겔
실온 조건에서의 용액에 결정이 생긴 것을 관찰할 수 있다. 60℃ 조건에서의 용액에는 큰 변화가 보이진 않는다.
나. 염기 조건에서의 실리카 겔
뚜껑이 없는 조건에서의 용액에 결정이 생긴 것을 뚜렷하게 볼 수 있다. 뚜껑이 있는 조건에서의 용액은 더욱 불투명한 용매가 관찰된다.

Ⅱ. 실험 결과 해석 및 논의
산 조건에서는 결정이 생성되었다. 이론적으로는 산의 양에 따라 결과물의 형태가 달라지는데, 산의 양이 적은 경우에는 침전물이 생기고, 많은 경우에는 젤과 같은 고점도 액체 형태가 형성된다. 실험을 진행하면서 pH를 맞추는 과정에서 이론상의 적정량보다 산을 많이 넣었기 때문에 60℃ 조건에서는 비교적 점도가 큰 젤의 형태로 나타났을 것으로 예상된다. 또한 산성 촉매에서 반응을 했을 때 투명하고 크기가 일정하며 염기보다 작은 크기의 실리카가 생성됨을 확인할 수 있었다. 이는 축합반응 보다는 가수분해 반응이 더 우세하게 진행이 되어 균일하고 기공이 작게 형성이 되기 때문이다.
염기와 산 조건의 가장 큰 차이점은 결정의 불투명도이다. 염기는 산에 비해 훨씬 더 불투명하다.
염기의 경우 축합반응이 가수분해 반응보다 크게 일어나 가교도가 높은 젤이 되며, 이로 인해 빛이 산란되어 불투명하다는 특징이 있다. 실험 결과를 통해 이를 확인할 수 있다. 또한 더 큰 입자가 형성이 되기 때문에 산 촉매에서 형성된 실리카보다 입자가 크다는 것을 확인할 수 있다.

참고자료

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· Processing." 국내박사학위논문 창원대학교, 경상남도