Ključna razlika između aerogela i kserogela je u tome što aerogelovi nastaju kada se tekućina iz gela ekstrahira u superkritičnom stanju, dok se kserogel formira kada tekućina iz gela ispari na sobnoj temperaturi.
Nano adsorbenti na bazi gela mogu se općenito klasificirati u aerogel, hidrogel i kserogel. Aerogelove 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 izvanredne fleksibilnosti sol-gel obrade. To možemo kombinirati s raznim tehnikama sušenja, što može dovesti do aerogelova ili kserogela.
Što je Aerogel?
Aerogel se može definirati kao krutina koja nastaje iz gela sušenjem u superkritičnom stanju. Proces sušenja u aerogelovima može se opisati kao sušenje smrzavanjem, superkritično sušenje ili sušenje pod tlakom okoline. Aerogel je lagani materijal i ima veliku površinu koja se kreće između 200 – 1000 m2/g. Ima mnoga važna svojstva kao što su:
- Velika količina kontrolirane raspodjele veličine pora
- Visoka vodljivost
- Transparentnost
- Niska gustoća
- Fleksibilnost
- Niska dielektrična konstanta
- Visoka mehanička čvrstoća
Slika 01: Bočica s aerogelom
Ova svojstva čine aerogel moćnim kandidatom za širok raspon primjena, kao što je adsorpcija zagađivača vode. Usporedno, ova vrsta gela pokazuje veliku površinu i poroznost zajedno s velikim volumenom pora. Postoje različite vrste aerogelova, uključujući aerogelove na bazi grafena, aerogelove na bazi silicija, aerogelove na bazi zeolita itd. Ovo su najčešći primjeri aerogelova. Štoviše, ovi aerogeli mogu se lako modificirati i funkcionalizirati kako bi se poboljšala selektivna adsorpcija putem elektrostatske interakcije.
Što je Xerogel?
Xerogel je čvrsti oblik gela dobiven sušenjem uz nesmetano skupljanje. Proces sušenja kserogela uključuje isparavanje otapala pod standardnim uvjetima korištenjem konvencionalnih metoda. Kserogeli su mezoporozni materijali visoke toplinske stabilnosti. Najvažnija svojstva xerogela su sljedeća:
- Netoksičan
- Isplativo
- Biokompatibilno
- Visoka površina
- Visoka poroznost
- Lako se mijenja
Najčešći primjeri kserogelova su kserogelovi na bazi ugljika i aerogelovi na bazi silicija. To su uglavnom studije za pročišćavanje vode.
Slika 02: Porozni Xerogel
Kada se uzme u obzir proces sušenja, alkogel ili hidrogel koji se dobije iz nekog drugog procesa pretvara se u kserogel. Pritom se volumen smanjuje za iznos koji je jednak volumenu tekućine koja se gubi isparavanjem. Štoviše, do skupljanja gela dolazi zbog kapilarnih sila koje tekućina koja ispunjava pore djeluje na stijenku pora. Ovo je faza u kojoj dolazi do najvećih promjena u volumenu, težini, gustoći i strukturi. Nakon toga, skupljanje može prestati jer je mreža osušenog gela postigla značajnu krutost.
Koja je razlika između aerogela i Xerogela?
Ključna razlika između aerogela i kserogela je u tome što aerogel nastaje kada se tekućina iz gela ekstrahira u superkritičnom stanju, dok se kserogel formira kada tekućina iz gela ispari na sobnoj temperaturi. Štoviše, aerogel ima relativno veću površinu od xerogela.
Infografija u nastavku predstavlja razlike između aerogela i kserogela u obliku tablice za usporedbu.
Sažetak – Aerogel protiv Xerogela
Aerogel i xerogel važne su vrste čvrstih gel materijala. Ključna razlika između aerogela i xerogela je u tome što aerogelovi nastaju kada se tekućina iz gela ekstrahira u superkritičnom stanju, dok se xerogel formira kada tekućina iz gela ispari na sobnoj temperaturi.
