sol
sol In chimica-fisica, sistema colloidale in cui la fase dispersa è solida mentre quella disperdente è, generalmente, liquida. I s. sono definiti mono- o poli-dispersi a seconda che le dimensioni delle particelle solide siano tutte uguali o no. A seconda della natura chimica della fase disperdente, inoltre, si hanno idrosol, organosol ecc.
Notevole importanza hanno assunto nel campo della preparazione dei materiali i metodi s.-gel, basati sul passaggio di un sistema dallo stato di s. allo stato di gel (transizione s.-gel). Tale trasformazione, che può avvenire in seguito all’azione del calore, a variazioni di pH, ad aggiunte di elettroliti ecc., viene utilizzata, per es., per preparare ossidi metallici e granuli molto fini, impiegati nel campo dei prodotti ceramici e dei pigmenti, e per ottenere film di ossidi e di metalli sottili e uniformi su substrati diversi. Nel caso della preparazione degli ossidi metallici i principali vantaggi dei metodi s.-gel rispetto ai metodi tradizionali (per es., la sinterizzazione ad alta temperatura) consistono nel fatto che essi vengono realizzati a temperatura ambiente, in fase liquida, e forniscono direttamente granuli di forma sferica, regolare, omogenea, di diametro di pochi micrometri. Per la preparazione degli ossidi si parte da composti inorganici od organici, solubili, dei rispettivi metalli (M): cloruri, nitrati, alcossidi. I composti, per idrolisi, liberano l’acido o l’alcol e formano idrossidi che si disperdono in acqua formando un s.; per es.:
MCl + H2O → MOH + HCl.
Gli idrossidi, a loro volta, perdendo molecole di acqua danno strutture con catene lineari del tipo −M−O−M, che possono collegarsi trasversalmente con altre, nel caso in cui il metallo di partenza contenga più ioni alogeno o gruppi alcossidi e per idrolisi dia idrossidi con più gruppi −OH. La gelificazione del s. e la formazione dei granuli sferici si ottengono riducendo il s. sotto forma di goccioline, agitando meccanicamente la dispersione e facendo aumentare la concentrazione dell’idrossido fino a che le goccioline di s. si trasformano in granuli di gel. Ciò si può realizzare agitando con velocità costante la dispersione e sottraendo parte dell’acqua (a tal fine, oltre che all’evaporazione, si può ricorrere all’aggiunta di un solvente miscibile con l’acqua), in modo che l’acqua rimanente sia insufficiente a disperdere l’idrossido presente nelle goccioline di s., che così gelificano. Il gel formato può essere facilmente separato dal liquido presente, venendo poi essiccato e calcinato, per dare l’ossido desiderato. L’altro campo nel quale la tecnologia s.-gel trova larga applicazione è quello della deposizione di rivestimenti su supporti, in particolare su vetro, per ottenere strati sottili e omogenei di metalli e ossidi, con caratteristiche di materiali riflettenti, conduttori, fotoconduttori. Con la deposizione di ossidi metallici si possono produrre, per es., vetri capaci di riflettere gran parte dell’energia solare incidente mantenendo pressoché inalterata la trasmissione luminosa, oppure vetri atermici che vengono adoperati nelle costruzioni edilizie e nell’industria automobilistica.