
Illustrare con uno schema a due pannelli il ruolo chimico dell'acqua nelle reazioni sol-gel regolate dall'umidità di un sistema precursore di mullite (Al-Si). Pannello sinistro (Bassa umidità): Sono presenti molecole di H₂O limitate, localizzate vicino ad alcuni centri di Al e Si. L'idrolisi parziale si traduce in una distribuzione sparsa e irregolare di gruppi Al-OH e Si-OH. A causa dell'idratazione insufficiente, i gruppi ossidrilici sono scarsamente stabilizzati, portando a una condensazione prematura e alla formazione di legami covalenti Al-O-Si corti e disconnessi. La rete inorganica risultante presenta bassa connettività, grandi vuoti e una struttura allentata, corrispondente a una bassa densità apparente. Pannello destro (Alta umidità): Abbondanti molecole di H₂O circondano i gruppi Al-OH e Si-OH, formando gusci di idratazione che stabilizzano le specie ossidriliche. L'idrolisi è omogenea ed estesa, mentre la condensazione è cineticamente ritardata. Al momento della condensazione, si formano simultaneamente molteplici legami Al-O-Si, generando una rete inorganica altamente interconnessa e continua con piccoli vuoti.
Si prega di fornire un diagramma schematico semplificato che...