지식나눔

Stoichiomeric ratio 변화에 대한 질문

어떤 재료의 두 지점에 EDX를 통해 양론비를 측정한 결과, 동일한 재료임에도 불구하고 양론비적 차이가 있음을 알게 되었습니다. 양론비 변화에 관여하는 요소는 어떤 것들이 있을까요? 가령 결정상이 변했다.. 혹은 EDX나 ICP-MS로 측정되지 않는(ppm 이하단위) 불순물이 원인이 될수 있다던지.. 이런거요. 부탁드립니다.
  • Stoichiomeric ratio
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답변 7
  • 답변

    안길홍님의 답변

    결론부터 말하면 불순물의 존재 여부가 아닙니다. 그리고 어떤 산화물에 대하여 말하는 것인지 대상물이 미상이나,이는 고체화학(Solid-state chemistry)에 해당하는 사항으로 아래와 같습니다. 금속원자가 산소와 결합하여 금속산화물인 MxOy로 변화하는데, 여기에서 x와 y가 정수인 1,2,3,4일 경우 화학양론조성(定比화합물/ Stoichiometric compound)이라고 합니다.그러나 x 또는 y가 정수가 아닐 경우가 있습니다.(소수점을 포함 할 경우:1.2, 2.5 등)이를 非화학양론조성(非定比화합물/non-stoichiometric compound)이라고 합니다. 대부분의 화합물은 구성원자의 비가 정수비로 이루어 지나,천이금속 (transition metal)이나 희토류 금속등의 화합물에서는 원자수 비를 정수비로 나타낼 수 없는 조성역이 존재합니다. 이런 종류의 화합물을 비화학 양론 화합물 또는 부정비 화합물이라고 합니다. 비화확 양론성 화합물은 다음과 같이 분류됩니다. (1) 양이온(금속) 과잉형 (2) 양이온(금속) 부족형 (3) 음이온 과잉형 (4) 음이온 부족형 그리고 복합결함을 형성하는 비화학양론성 화합물인 (1)FeO와 같은 CLUSTER구조 (2)TiO2,WO3,MoO3,Cr2Ti6O15등과 같은 전단(sheared plane)구조화합물 이 있습니다. 이러한 천이금속의 비화학양론 특성으로 인하여 천이금속이 각종 촉매 및 담지체등에 널리 사용됩니다. 참고자료로 ref.wikipedia자료 및 부정량비를 file로 첨부합니다. 따라서 비화학양론조성화합물에 해당하는 산화물은 어떠한 정밀한 방법으로 측정하여도 양론비범위 내에서 변하므로 정해진(Standard) 수치가 측정되지 않고 非定수치가 측정됩니다. (비고:non-stoichiometric에 관한 file이 본항에 올라가지 않아서 다음 연속 올립니다)
    결론부터 말하면 불순물의 존재 여부가 아닙니다. 그리고 어떤 산화물에 대하여 말하는 것인지 대상물이 미상이나,이는 고체화학(Solid-state chemistry)에 해당하는 사항으로 아래와 같습니다. 금속원자가 산소와 결합하여 금속산화물인 MxOy로 변화하는데, 여기에서 x와 y가 정수인 1,2,3,4일 경우 화학양론조성(定比화합물/ Stoichiometric compound)이라고 합니다.그러나 x 또는 y가 정수가 아닐 경우가 있습니다.(소수점을 포함 할 경우:1.2, 2.5 등)이를 非화학양론조성(非定比화합물/non-stoichiometric compound)이라고 합니다. 대부분의 화합물은 구성원자의 비가 정수비로 이루어 지나,천이금속 (transition metal)이나 희토류 금속등의 화합물에서는 원자수 비를 정수비로 나타낼 수 없는 조성역이 존재합니다. 이런 종류의 화합물을 비화학 양론 화합물 또는 부정비 화합물이라고 합니다. 비화확 양론성 화합물은 다음과 같이 분류됩니다. (1) 양이온(금속) 과잉형 (2) 양이온(금속) 부족형 (3) 음이온 과잉형 (4) 음이온 부족형 그리고 복합결함을 형성하는 비화학양론성 화합물인 (1)FeO와 같은 CLUSTER구조 (2)TiO2,WO3,MoO3,Cr2Ti6O15등과 같은 전단(sheared plane)구조화합물 이 있습니다. 이러한 천이금속의 비화학양론 특성으로 인하여 천이금속이 각종 촉매 및 담지체등에 널리 사용됩니다. 참고자료로 ref.wikipedia자료 및 부정량비를 file로 첨부합니다. 따라서 비화학양론조성화합물에 해당하는 산화물은 어떠한 정밀한 방법으로 측정하여도 양론비범위 내에서 변하므로 정해진(Standard) 수치가 측정되지 않고 非定수치가 측정됩니다. (비고:non-stoichiometric에 관한 file이 본항에 올라가지 않아서 다음 연속 올립니다)
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    안길홍님의 답변

    연속하여 자료를 올립니다.
    연속하여 자료를 올립니다.
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    정채종님의 답변

    좋은 답변 감사합니다. 만약 화학양론비적 화합물임에도 불구하고 특정부위의 Stoichiometric ratio가 다르다면 이는 어떻게 해석해야 될까요?(←제 질문의 의도입니다.^^;)
    좋은 답변 감사합니다. 만약 화학양론비적 화합물임에도 불구하고 특정부위의 Stoichiometric ratio가 다르다면 이는 어떻게 해석해야 될까요?(←제 질문의 의도입니다.^^;)
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    안길홍님의 답변

    어떤 재료를 어떤 방법에 의하여 합성을 하였는지 모르기 때문에 무엇이라고 대답을 드리기 어려운 문제인 것 같습니다. 합성방법에 있어서 완전 결정이 형성되지 못하고 불완전 결정으로 된 것은 아닌지 모르겠습니다. 또한 소성온도가 어떻게 되는지에 대하여서도 필요한 정보가 없기 때문에 결정에서 어떤 결함이 있는지에 대하여서도 알수가 없군요. 혹시 합성화합물이 완전 결정으로 되지 않고 transition solid state로 즉,느슨한 결합으로 이루어 진것은 아닌지 모르겠습니다. 참고자료를 올립니다.
    어떤 재료를 어떤 방법에 의하여 합성을 하였는지 모르기 때문에 무엇이라고 대답을 드리기 어려운 문제인 것 같습니다. 합성방법에 있어서 완전 결정이 형성되지 못하고 불완전 결정으로 된 것은 아닌지 모르겠습니다. 또한 소성온도가 어떻게 되는지에 대하여서도 필요한 정보가 없기 때문에 결정에서 어떤 결함이 있는지에 대하여서도 알수가 없군요. 혹시 합성화합물이 완전 결정으로 되지 않고 transition solid state로 즉,느슨한 결합으로 이루어 진것은 아닌지 모르겠습니다. 참고자료를 올립니다.
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    안길홍님의 답변

    합성과정에서 여러가지 이유로 인하여 불완전 결정이 된다든지, 불순물의 doping으로 인하여 결정에 결함이 생긴다든지 할 경우가 있는데 이때 stoichiometric ratio에 영향이 생길 수 있습니다. 참고자료로 stoichiometric ratio 의 계산방법 및 기타 참고 자료를 첨부file로 올립니다. 의문점이 해소되기를 바랍니다.
    합성과정에서 여러가지 이유로 인하여 불완전 결정이 된다든지, 불순물의 doping으로 인하여 결정에 결함이 생긴다든지 할 경우가 있는데 이때 stoichiometric ratio에 영향이 생길 수 있습니다. 참고자료로 stoichiometric ratio 의 계산방법 및 기타 참고 자료를 첨부file로 올립니다. 의문점이 해소되기를 바랍니다.
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    정채종님의 답변

    감사 ^^
    감사 ^^
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    안길홍님의 답변

    앞의 stoichiometric ratio-2의 내용이 나오지 않아서 다시 파일로 올립니다. 그리고 crystal growth 및 nano crystalline에 관한 자료가 참고가 될런지 몰라 추가로 보완합니다.
    앞의 stoichiometric ratio-2의 내용이 나오지 않아서 다시 파일로 올립니다. 그리고 crystal growth 및 nano crystalline에 관한 자료가 참고가 될런지 몰라 추가로 보완합니다.
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