質問: 珪酸のゲル化のメカニズムについて教えてください 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。
回答: 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。