ゾルゲル法と固体

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ゾルゲル法と固体の違い

ゾルゲル法 vs. 固体

ゾル-ゲル法（ゾル-ゲルほう、）とは、セラミックス原料粉末の調製法の中で液相法に分類されるものの一つである。コロイドの一種であるゾルを濃縮や重合反応によってゲル化する手順を経るためこの様に呼ばれる。核燃料である二酸化ウランを作る工程でも利用される。 代表的な利用例として、シリカ（二酸化ケイ素）の合成が挙げられる。この場合の出発物質はTEOS（オルトケイ酸テトラエチル）などのアルコキシドで、これを酸性若しくは塩基性条件で加水分解・重縮合反応させる事によって、ゾルを作る。ゾルを乾燥させてゲル化し、完全に溶媒をすればゲルは固形化し、多孔体が得られる。この多孔体はキセロゲルとよばれ、乾燥剤に使われるいわゆるシリカゲルはこのキセロゲルの状態である。キセロゲルを加熱して有機成分を焼き飛ばせば、高純度なシリカが得られる。酸性の場合と塩基性の場合で、反応過程は異なるが、一般に強塩基性条件の方が密なシリカが得られやすい。 相の違いによりゾルやゲル・キセロゲルに変化するコロイドの性質を利用している。セラミックを作る際はこの方法によってできたゲルをさらに加熱・乾燥させて製造する。その他ガラスを製造する際にもこの方法が用いられる。応用される用途が幅広く、最近では光触媒の原料である二酸化チタンの製造に応用されている。. 固体インスリンの単結晶形態 固体（こたい、solid）は物質の状態の一つ。固体内の原子は互いに強く結合しており、規則的な幾何学的格子状に並ぶ場合（金属や通常の氷などの結晶）と、不規則に並ぶ場合（ガラスなどのアモルファス）がある。 液体や気体と比較して、変形あるいは体積変化が非常に小さい。変形が全く起こらない剛体は理想化された固体の一つである。連続体力学においては、固体は静止状態においてもせん断応力の発生する物体と捉えられる。液体のように容器の形に合わせて流動することがなく、気体のように拡散して容器全体を占めることもない。 固体を扱う物理学は固体物理学と呼ばれ、物性物理学の一分野である。また物質科学はそもそも、強度や相変化といった固体の性質を扱う学問であり、固体物理学と重なる部分が多い。さらに固体化学の領域もこれらの学問と重なるが、特に新しい物質の開発（化学合成）に重点が置かれている。 今まで知られている最も軽い固体はエアロゲルであり、そのうち最も軽いものでは密度は約 1.9 mg/cm3 と水の密度の530分の1程度である。.

二酸化ケイ素

二酸化ケイ素（にさんかケイそ、silicon dioxide）はケイ素の酸化物で、地殻を形成する物質の一つとして重要である。組成式は。シリカ（silica）、無水ケイ酸とも呼ばれる。圧力、温度の条件により、石英（quartz、水晶）以外にもシリカ鉱物()の多様な結晶相（結晶多形）が存在する。.

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ガラス

ガラス工芸 en) 建築物の外壁に用いられているガラス ガラス（、glass）または硝子（しょうし）という語は、物質のある状態を指す場合と特定の物質の種類を指す場合がある。.

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シリカ

リカ（）は、二酸化ケイ素（SiO2）、もしくは二酸化ケイ素によって構成される物質の総称。シリカという呼び名のほかに無水ケイ酸、ケイ酸、酸化シリコンと呼ばれることもある。 純粋なシリカは無色透明であるが、自然界には不純物を含む有色のものも存在する。自然界では長石類に次いで産出量が多い。鉱物として存在するほか生体内にも微量ながら含まれる。.

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熱

熱の流れは様々な方法で作ることができる。 熱（ねつ、heat）とは、慣用的には、肌で触れてわかる熱さや冷たさといった感覚である温度の元となるエネルギーという概念を指していると考えられているが、物理学では熱と温度は明確に区別される概念である。本項目においては主に物理学的な「熱」の概念について述べる。 熱力学における熱とは、1つの物体や系から別の物体や系への温度接触によるエネルギー伝達の過程であり、ある物体に熱力学的な仕事以外でその物体に伝達されたエネルギーと定義される。 関連する内部エネルギーという用語は、物体の温度を上げることで増加するエネルギーにほぼ相当する。熱は正確には高温物体から低温物体へエネルギーが伝達する過程が「熱」として認識される。 物体間のエネルギー伝達は、放射、熱伝導、対流に分類される。温度は熱平衡状態にある原子や分子などの乱雑な並進運動の運動エネルギーの平均値であり、熱伝達を生じさせる性質をもつ。物体（あるいは物体のある部分）から他に熱によってエネルギーが伝達されるのは、それらの間に温度差がある場合だけである（熱力学第二法則）。同じまたは高い温度の物体へ熱によってエネルギーを伝達するには、ヒートポンプのような機械力を使うか、鏡やレンズで放射を集中させてエネルギー密度を高めなければならない(熱力学第二法則)。.

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