[화학공학 실험] Sol-Gel(졸-겔)법에 의한 SiO2 Gel 제조 : Sol-Gel법을 이용하여 가지형의 SiO2를 제조한다.

소개글

[화학공학 실험] Sol-Gel(졸-겔)법에 의한 SiO2 Gel 제조 : Sol-Gel법을 이용하여 가지형의 SiO2를 제조한다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Abstract………………………………………………………1

1. Introduction………………………………………………1

2. Experimental………………………………………………3
　2.1 실험 기구 및 시약 ……………………………………3
　　2.1.1 실험 기구…………………………………………3
　　2.1.2 실험 시약…………………………………………3
　2.2 실험 방법 ………………………………………………3

3. Result & Discussion………………………………………4
　3.1 Result……………………………………………………4
　　3.1.1 Raw data……………………………………………4
　　3.1.2 Result………………………………………………5
　3.2 Discussion………………………………………………5

4. conclussion…………………………………………………6

5. Reference ……………………………………………………6

List of Table

Table 1. 물리 상수

List of Figure

Figure 1.
시료의 정량

Figure 2.
생성물 결정

본문내용

.2. Result
○ 반응식
n Si(OC2H)₄+ 4nH2O → nSi(OH)₄+ 4nC2HOH
n Si(OH)₄→ nSiO2 + 2nH2O
- TEOS(0.134mol) 와 물(1.346mol)의 반응비는 1:4이며, 여기서 한계반응물은 TEOS이다. 그러므로 SiO2 의 생성몰수도 똑같은 몰수이다.
즉, SiO2의 이론적 생성몰수는 0.134mol이다.
○ 수득률(%)
3.2 Discussion
이번 실험은 Sol-Gel법에 의한 SiO2 Gel을 제조하는 실험으로써, 졸과 겔의 과정을 거쳐 세라믹스의 과정을 거치는 졸겔 세라믹스를 제조하는 것이 목적이다.
실험 방법에 따라서 TEOS와 EtOH를 삼구 플라스크에 넣어 반응을 시키면서 H2O를 조금씩 넣어주어 교반 시켰다.
그 후 HCl을 산 촉매로 하여금 넣어주어 1시간 30분 동안 반응을 시켜주었고, 나온 수득물을 Drying oven에 넣어서 건조 시켰다.
그렇게 하여서 나온 수득물을 확인해보았다. 색깔은 투명한 색을 띄었으며, 마치 부서진 유리조각을 비커에 담아놓은 것과 같은 형상을 띄고 있었다.
젤리 막과 같이 투명한 막이 생성되었을 것 같은 개인적인 판단과는 달리 유리조각과 같이 깨진 모양이 나온 것을 보고 의아스러웠다.
실험한 결과 값을 (생성물 +비커 무게)와 빈 비커의 무게를 뺀 무게 수치를 계산 해본 결과과 7.452g이 나왔으며 수율이 92.5%로 측정이 되었다. 약 7.5%의 오차가 나온 것을 분석을 해본 결과, 이번 시약들의 반응 몰수와 반응 질량을 계산할 때, 그 과정에서 약간의 오차가 나올 수가 있으며, 시약을 넣을 때 정량을 제대로 못 넣으면 오차가 생길 수가 있다. 이번 실험의 경우, EtOH가 부족해서 순도 99%를 약 0.3ml정도 부족한 수치로 실험하다가, 나중에서야 95%짜리 0.3ml를 투입한 사례가 있었다. 또한갬 있었다.를 넣을시 공기 중에서의 반응성이 쉽기 때문에 장시간 노출이 됐을 경우 오차가 생길 수 있다. 마지막으로 교반기로 교반할 때, 삼구플라스크를 제대로 밀봉해주지 않으면 오차가 생길 수가 있다. 여려가지 가능성 중에서 다행히도 이번 실험은 크게 잘못한 부분이 없었기에 수율이 좋게 나온 것 같다. 또한, 온도에 따라서 반응 후에 결정의 모양 및 크기가 다르게 되는데, 이번 실험은 50~58℃의 사이를 꾸준히 지켜주었기 때문에 결과에 별 지장이 없을 것으로 판단이 된다.
4.Conclusion
◎ 500ml 비커 + 생성물 무게 = 192.732 g
500ml 비커 무게 = 185.280 g
생성물 무게 = 7.452 g
◎ 이론적 수득량 = 0.134mol
실제 수득량 = 0.124mol
수득률 = 92.5%
Figure 2. 생성물 결정
5.Reference
[1] 공업화학 실험1, 전북대학교 환경화학공학부, 2009 p 37 ~ 44
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/.
[3] 양성봉 외 3名, "유기화학 실험" 1st ed, 도서출판 대웅, 서울종로, P 282 ~ 283 (1990)

키워드

졸-겔,   졸겔 세라믹스,   겔,   졸겔,   실리카겔,   SiO2 Gel,   이산화규소