溶液燃焼法とは何ですか？

検索してみたんですが、がっつり説明しているサイトは見つかりませんでした。
メインの話題があって、その話の流れで溶液燃焼法について軽く触れているサイトなら、複数見つかりましたが、「ナノ粒子の調整に適している」ということしかわかりませんでした。

今、扱っている論文で、実験方法として溶液燃焼法が使われているのですが、疑問だらけなんです。
具体的な内容は、シンプルに書きますと、以下の通りです。
――――――――――――――――――――――
Sr3(VO4)2:Eu（Euを添加したストロンチウム バナデート）をつくるために、
溶液A：60%HNO3溶液に、Sr(NO3)2・H2OとEu2O3を溶かす
（60%硝酸溶液に、ストロンチウムバナデートの水和物と酸化ユーロピウムを溶かす）。
溶液B：脱イオン水に、NH4VO3とC6H8O7を溶かす
（脱イオン水に、アンモニウム バナデートとクエン酸を溶かす）。
溶液Aと溶液Bを混ぜて、加熱する。
――――――――――――――――――――――
疑問というのは、例えば、「なぜ上記のような手順をするのか説明してみろ」と言われても、私は、何も言えません。
「なぜ脱イオン水を使うのか？」
「なぜクエン酸を使うのか？」
「溶液燃焼法というのは、クエン酸を使うのが一般的なのか、それとも今回の場合は使われたってだけのことなのか？」
「どのような物質の変化の過程を経て、Sr3(VO4)2:Euができあがるのか？」
な～んにもわからないんです。

どなたか、少しでもたくさんでも、教えていただけませんか？
また、この通り、私は頭が悪いので、できればそこらへんの高校生に説明する感じでお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： 大山田花子 回答日時： 2015/09/17 22:59

溶液燃焼法とは、複数の金属の硝酸塩と可燃性の有機物を溶液中で混合し

その後に加熱することで溶媒を蒸発させ、さらに強く加熱することで
硝酸塩を酸化剤、有機物を燃料として発火・燃焼させて金属酸化物の
微粉末を得る手法です。

検索すると、実験の様子の動画がyoutubeで見られるようです。
https://www.google.co.jp/?gws_rd=ssl#safe=off&q= …

> なぜ脱イオン水を使うのか？
　目的の金属酸化物に他の金属が混入しないようにするためです。
　極端な話、脱イオン水の代わりに海水を使ったとすると、
　得られるSr3(VO4)2:Euに大量のNa、Mg、K、Ca等が混入します。
　これでは純粋なSr3(VO4)2:Euとして評価が出来ません。
　水道水にも海水ほどではありませんがNa、Mgや水道管等から
　溶け出したFe等が含まれます。
　このような不要な金属イオンの混入を防ぐために
　脱イオン水を用います。

> クエン酸
　クエン酸が冒頭で説明した燃料に相当します。クエン酸の他には
　グリシン等が用いられるようです。ただ、おそらくですが
　有機物であればなんでも良いというわけではなく、
　クエン酸やグリシンが用いられる原因としては
　金属イオンに配位することで錯イオンとなり、
　溶媒の大部分が蒸発した状態でも沈殿を生じないようにする
　ためであると思われます。
　それと(水中で均一に混ぜるため)水溶液にできて、
　沸点が高い(強く熱して発火するまで揮発しない)ことも必要そうです。

> どのような物質の変化の過程を経て
　生成物の組成がSr3(VO4)2:Euとなるように、予め水溶液中で
　均一に混ぜておくことによって、決まった組成の金属酸化物が生じる、
　と考えた方がよさそうです。また、金属酸化物ですので、Sr3(VO4)2
　のような分子が出来ているのではないということにもご留意ください。
　あくまで組成が『Sr3V2O8と微量の酸化Eu』の混合酸化物である
　という認識の方がよいでしょう。
　有機物と硝酸塩の燃焼で生じるため、金属の価数はSrが2+、Vが+5で
　酸素の数(O8)とも釣り合いますし、これに微量のEu2O3が混ざって
　いたとしても酸素の数にはほとんど影響しません。
　ただ、この手法で大き目の塊ではなく形状の比較的そろったナノ粒子が
　できるメカニズムについては明らかにはなっていないようです。

この回答へのお礼

知恵袋で回答くださった方ですね。
助かりました。
ありがとうございました。

お礼日時：2015/09/23 10:44