珪酸のゲル化のメカニズムについて教えてください

質問

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No.1

plo_olq · ベストアンサー

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。

参考URL：

http://www.sfc.keio.ac.jp/~t98252tk/wcc/15/peli15-10.html

回答No.2

noname#211914

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？
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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
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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。