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珪酸のゲル化のメカニズムについて教えてください

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お礼率 10% (2/19)

文献で、メカニズムについて、
1.pH低下による珪酸の重合、ゲル化
2.多価陽イオンとの反応による重合、ゲル化
という反応があるからと記されていました。
「重合」というものがよくわからないのと、
ゲル化状況がイメージできません。
視覚的にも簡単にわかるような資料、HPなども
ありましたら、追加でお願いします。
よろしくお願いします。
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質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.1
レベル8

ベストアンサー率 58% (23/39)

ケイ酸エステルを使った重合なのでしょうか。
まず「重合」についてですが、これは「縮合」ともいいます。
高分子(ポリマー・プラスチック類です)の合成をイメージして
いただければ良いかなとおもいますが、分子同士が新たな共有結
合を作って、結びつく事を示す言葉です。
エステルにしたりエーテルにしたりすることで結合させます。
酸とアルコールからエステルを、アルコール同士でエーテルを
作るような反応後水1分子が出るものは、脱水縮合と呼ばれます。

例)エステル結合
R-CO-OH + R'-OH -> R-CO-O-R' + H2O

このケイ酸のゲルも同じ様な反応です。
たぶん原料のケイ酸はエステルになっているとおもいますが、
これを酸性条件下に置くと、原料のアルコールの酸素に水素イオンが
ついて、アルコールとして脱離しやすくなります。
その部分と他のケイ酸の酸素とが反応していきます。
この反応が周りのケイ酸と次々とすすんでいくことで、
大きな分子となりケイ酸のゲルとなります。

多価陽イオンを使うと、その陽イオンの周りにケイ酸が配位して、
ゲル化しやすくなっているんじゃないかと思います。

以前、文献を読んでいたときにケイ酸のゲルに化合物を混ぜるという
操作があって、調べただけなのですが。
たぶん、ゾル-ゲルについての教科書に載っていますよ。
実験化学講座にも載っていたような気がします。
シリカを使った研究は多いでしょうから。


面白いサイトがありましたので、参考に載せておきます。
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  • 回答No.2

直接的な回答ではありませんが、以下の成書は参考になりますでしょうか? ================================== 無機化学全書  X2 2 出版地 :東京 出版者 :丸善 出版年月:1986.7 資料形態:551p  27cm  28000円 各巻書名: ケイ素   岩崎岩次∥編 注記  : 監修:柴田雄次,木村健二郎 件名  : 無機化学 内 ...続きを読む
直接的な回答ではありませんが、以下の成書は参考になりますでしょうか?
==================================
無機化学全書  X2 2
出版地 :東京
出版者 :丸善
出版年月:1986.7
資料形態:551p  27cm  28000円
各巻書名: ケイ素   岩崎岩次∥編
注記  : 監修:柴田雄次,木村健二郎
件名  : 無機化学
内容  : 各章末:文献
ISBN:4621030906
==================================
以前調べたことがありますが、そのとき詳細な記載があったことを記憶してます(引用文献等は少し古いかもしれませんんが?)。

ご参考まで。


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