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무기화학실험 실험 6 The Sol-Gel Preparation of Silica Gel sensors 예비

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최초등록일 2023.06.16 최종젿작일 2022.09
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무기화학실험 실험 6 The Sol-Gel Preparation of Silica Gel sensors 예비
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    목차

    1. 제목
    2. 실험 일시
    3. 이름
    4. 실험 목표
    5. 이론
    6. 기구 및 시약
    7. 실험 방법

    본내용

    실험 목표
    Sol-Gel 반응을 이용하여 Silica gel을 합성한다. 이때 산 촉매왿 염기 촉매를 사용함으로써 각각 합성되는 메커니즘과 생성된 gel이 어떠한 차이를 가지는지 확인한다. 지시약으로 bromothymol blue, KI, KSCN을 사용하여 변화를 관찰한다.

    이론
    1. Sol-Gel
    1) Sol
    Sol이란 콜로이드(colloid)의 고체 상태의 입자가 액체에 분산된 상태이다. 이때 콜로이드는 1~100 nm의 크기를 가지며 반데르발스 힘에 의하여 결합하고 있는 분자를 의미한다.

    2) Gel
    Gel은 Sol 간의 수소결합, 공유결합, 반데르발스 힘 등에 의하여 결합을 형성하고, 입자들이 유동성을 잃은 상태로 network를 형성하고 있는 상태이다. 이러한 과정을 통해 형성된 network를 gelation 되었다고 표현한다. gel 내에 주로 존재하는 용매의 종류에 따라 물의 비율이 높으면 hydrogel, 알코올의 비율이 높으면 alcogel이라고 정의된다. 또한 건조되는 방식에 따라서 자연 건조되는 xerogel과 고온의 초임계공정에서 건조되는 aerogel로 구분된다.

    3) Sol-Gel
    sol을 gel로 전환시키기 위해서는 sol 상태의 화합물에 존재하는 용매를 제거하는 방법을 사용한다. 이때 용매를 제거하는 방법에 따라서 두 가지의 gel로 구분된다. 공기 중에서 증발에 의하여 자연 건조되면 xerogel이 생성된다. xerogel은 비교적 높은 밀도왿 미세다공성의 넓은 표면적을 가진다. 반면 60도 오븐과 같은 고온의 초임계공정에서 건조되면 aerogel이 생성된다. aerogel은 비교적 낮은 밀도왿 높은 다공성을 가지며 단열성이 좋다는 특징을 가진다.

    참고자료

    · 없음
  • Easy Ai 요약

    이 문서는 무기화학실험에서 sol-gel 반응을 이용하여 silica gel을 합성하는 실험을 설명하고 있습니다. 산 촉매왿 염기 촉매를 사용하여 각각 다른 물리적 특성을 가진 gel을 얻을 수 있으며, 이를 bromothymol blue, KI, KSCN 등의 지시약을 통해 관찰할 수 있습니다. 산 촉매로 합성한 gel은 낮은 기공 부피왿 높은 밀도의 dense한 구조를 가지고, 염기 촉매로 합성한 gel은 높은 기공 부피왿 낮은 밀도의 porous한 구조를 가집니다. 따라서 산 촉매 gel에서는 표면에서만 지시약 반응이 관찰되지만, 염기 촉매 gel에서는 내부까지 지시약이 침투하여 색 변화를 관찰할 수 있습니다. 본 실험을 통해 sol-gel 반응 메커니즘과 생성물의 물리적 특성을 이해할 수 있습니다.
  • 자료후기

      Ai 리뷰
      본 실험은 sol-gel 반응을 이용하여 silica gel을 합성하는 과정을 보여주며, 산 촉매왿 염기 촉매에 따른 생성물의 차이를 관찰하고 설명하고 있습니다.
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