Diferența cheie dintre aerogel și xerogel este că aerogelurile se formează atunci când lichidul din gel este extras într-o stare supercritică, în timp ce xerogelul se formează atunci când lichidul din gel este evaporat la temperatura camerei.
Nanoadsorbanții pe bază de gel pot fi clasificați pe scară largă în aerogel, hidrogel și xerogel. Putem descrie aerogelurile și xerogelurile ca geluri uscate care își pot păstra textura poroasă după procesul de uscare. Această reținere poate fi completă sau parțială. Aceste geluri poroase au proprietăți atractive care decurg din flexibilitatea extraordinară a procesării sol-gel. Putem combina acest lucru cu diverse tehnici de uscare, care pot duce la aerogeluri sau xerogeluri.
Ce este Aerogel?
Aerogelul poate fi definit ca un solid care se formează dintr-un gel prin uscare în stare supercritică. Procesul de uscare în aerogeluri poate fi descris ca uscare prin congelare, uscare supercritică sau uscare la presiune ambientală. Aerogelul este un material ușor și prezintă o suprafață mare care variază între 200 – 1000 m2/g. Are multe proprietăți importante, cum ar fi:
- O cantitate mare de distribuție controlată a dimensiunii porilor
- O conductivitate ridicată
- Transparency
- O densitate scăzută
- Flexibilitate
- Constantă dielectrică scăzută
- Rezistență mecanică mare
Figura 01: O fiolă de aerogel
Aceste proprietăți fac din aerogel un candidat puternic pentru o gamă largă de aplicații, cum ar fi adsorbția contaminanților apei. Comparativ, acest tip de gel prezintă o suprafață mare și o porozitate împreună cu un volum mare de pori. Există diferite tipuri de aerogeluri, inclusiv aerogeluri pe bază de grafen, aerogeluri pe bază de silice, aerogeluri pe bază de zeolit etc. Acestea sunt cele mai comune exemple de aerogeluri. În plus, aceste aerogeluri pot fi ușor modificate și funcționalizate pentru a îmbunătăți adsorbția selectivă prin interacțiune electrostatică.
Ce este Xerogel?
Xerogel este o formă solidă de gel obținută prin uscarea acestuia cu contracție nestingherită. Procesul de uscare a xerogelurilor implică evaporarea solventului în condiții standard folosind metode convenționale. Xerogelurile sunt materiale mezoporoase cu stabilitate termică ridicată. Cele mai importante proprietăți ale xerogelului sunt următoarele:
- Nontoxic
- Rentabil
- Biocompatibil
- Suprafață mare
- Porozitate mare
- Poate fi modificat cu ușurință
Cele mai comune exemple de xerogeluri sunt xerogelurile pe bază de carbon și aerogelurile pe bază de silice. Acestea sunt în mare parte studii pentru purificarea apei.
Figura 02: Xerogel poros
Când luăm în considerare procesul de uscare, alcogelul sau hidrogelul care se obține dintr-un alt proces este transformat în xerogel. În acest proces, volumul scade cu o cantitate egală cu volumul lichidului care se pierde prin evaporare. Mai mult, contracția gelului are loc din cauza forțelor capilare care sunt exercitate de lichidul de umplere a porilor către peretele porilor. Aceasta este etapa în care au loc cele mai mari modificări de volum, greutate, densitate și structură. După aceea, contracția poate înceta deoarece rețeaua de gel uscat a atins o rigiditate considerabilă.
Care este diferența dintre aerogel și Xerogel?
Diferența cheie dintre aerogel și xerogel este că aerogelurile se formează atunci când lichidul din gel este extras într-o stare supercritică, în timp ce xerogelul se formează atunci când lichidul din gel este evaporat la temperatura camerei. În plus, aerogelul are o suprafață comparativ mai mare decât xerogelul.
Infograficul de mai jos prezintă diferențele dintre aerogel și xerogel în formă tabelară pentru comparație una lângă alta.
Rezumat – Aerogel vs Xerogel
Aerogelul și xerogelul sunt tipuri importante de materiale gel solide. Diferența cheie dintre aerogel și xerogel este că aerogelurile se formează atunci când lichidul din gel este extras într-o stare supercritică, în timp ce xerogelul se formează atunci când lichidul din gel este evaporat la temperatura camerei.
