Ključna razlika između aerogela i kserogela je ta što se aerogel formira kada se tečnost iz gela ekstrahuje u superkritičnom stanju, dok se kserogel formira kada se tečnost iz gela ispari na sobnoj temperaturi.
Nano adsorbenti na bazi gela mogu se široko klasifikovati u aerogel, hidrogel i kserogel. Aerogele i kserogele možemo opisati kao osušene gelove koji mogu zadržati svoju poroznu teksturu nakon procesa sušenja. Ovo zadržavanje može biti potpuno ili djelomično. Ovi porozni gelovi imaju atraktivna svojstva koja proizlaze iz izuzetne fleksibilnosti sol-gel obrade. Ovo možemo kombinovati sa raznim tehnikama sušenja, što može dovesti do aerogelova ili kserogela.
Šta je Aerogel?
Aerogel se može definisati kao čvrsta supstanca koja se formira iz gela sušenjem u superkritičnom stanju. Proces sušenja u aerogelima može se opisati kao sušenje zamrzavanjem, sušenje natkritično ili sušenje pod pritiskom okoline. Aerogel je lagan materijal i ima veliku površinu koja se kreće između 200 – 1000 m2/g. Ima mnogo važnih svojstava kao što su:
- Velika količina kontrolirane raspodjele veličine pora
- A visoka provodljivost
- Transparentnost
- A niske gustine
- Fleksibilnost
- Niska dielektrična konstanta
- Visoka mehanička čvrstoća
Slika 01: Bočica aerogela
Ova svojstva čine aerogel moćnim kandidatom za širok spektar primjena, kao što je adsorpcija zagađivača vode. Komparativno, ovaj tip gela pokazuje veliku površinu i poroznost zajedno sa velikim volumenom pora. Postoje različite vrste aerogela, uključujući aerogelove na bazi grafena, aerogele na bazi silicijum dioksida, aerogele na bazi zeolita, itd. Ovo su najčešći primjeri aerogela. Štaviše, ovi aerogelovi se mogu lako modificirati i funkcionalizirati kako bi se poboljšala selektivna adsorpcija putem elektrostatičke interakcije.
Šta je Xerogel?
Xerogel je čvrsti oblik gela koji se dobija sušenjem uz nesmetano skupljanje. Proces sušenja kserogela uključuje isparavanje rastvarača pod standardnim uslovima korišćenjem konvencionalnih metoda. Kserogeli su mezoporozni materijali visoke termičke stabilnosti. Najvažnija svojstva xerogela su sljedeća:
- Netoksično
- isplativo
- Biokompatibilno
- Velika površina
- Visoka poroznost
- Može se lako modificirati
Najčešći primjeri kserogela su kserogelovi na bazi ugljika i aerogelovi na bazi silicijevog dioksida. Ovo su uglavnom studije za prečišćavanje vode.
Slika 02: Porozni Xerogel
Kada se razmatra proces sušenja, alkogel ili hidrogel koji se dobije drugim procesom pretvara se u kserogel. U ovom procesu, zapremina se smanjuje za količinu koja je jednaka zapremini tečnosti koja se gubi isparavanjem. Štaviše, do skupljanja gela dolazi zbog kapilarnih sila koje tečnost koja ispunjava pore deluje na zid pora. Ovo je faza u kojoj se dešavaju najveće promjene u zapremini, težini, gustini i strukturi. Nakon toga, skupljanje može prestati jer je osušena mreža gela dostigla značajnu krutost.
Koja je razlika između aerogela i kserogela?
Ključna razlika između aerogela i kserogela je u tome što se aerogelovi formiraju kada se tečnost iz gela ekstrahuje u superkritičnom stanju, dok se kserogel formira kada se tečnost iz gela isparava na sobnoj temperaturi. Štaviše, aerogel ima relativno veću površinu od xerogela.
Infografika ispod predstavlja razlike između aerogela i xerogela u tabelarnom obliku radi usporedbe.
Sažetak – Airgel vs Xerogel
Aerogel i xerogel su važne vrste čvrstih gel materijala. Ključna razlika između aerogela i kserogela je u tome što se aerogelovi formiraju kada se tečnost iz gela ekstrahuje u superkritičnom stanju, dok se kserogel formira kada se tečnost iz gela isparava na sobnoj temperaturi.
