Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng airgel at xerogel ay nabubuo ang mga aerogels kapag ang likido mula sa gel ay nakuha sa isang supercritical na estado, samantalang ang xerogel ay nabubuo kapag ang likido mula sa gel ay sumingaw sa temperatura ng silid.
Ang mga nano adsorbents na nakabatay sa gel ay maaaring malawak na mauri sa aerogel, hydrogel, at xerogel. Maaari nating ilarawan ang mga aerogels at xerogel bilang mga pinatuyong gel na maaaring mapanatili ang kanilang buhaghag na texture pagkatapos ng proseso ng pagpapatuyo. Ang pagpapanatiling ito ay maaaring kumpleto o bahagyang. Ang mga porous na gel na ito ay may mga kaakit-akit na katangian na nagmumula sa pambihirang flexibility ng pagproseso ng sol-gel. Maaari nating pagsamahin ito sa iba't ibang mga diskarte sa pagpapatuyo, na maaaring humantong sa mga aerogels o xerogel.
Ano ang Aerogel?
Ang
Aerogel ay maaaring tukuyin bilang isang solid na nabubuo mula sa isang gel sa pamamagitan ng pagpapatuyo sa isang supercritical na estado. Ang proseso ng pagpapatuyo sa mga aerogels ay maaaring ilarawan bilang freeze-drying, supercritical drying, o ambient pressure drying. Ang Airgel ay isang magaan na materyal at nagpapakita ng malaking surface area na nasa pagitan ng 200 – 1000 m2/g. Mayroon itong maraming mahahalagang katangian tulad ng:
- Maraming kontroladong pamamahagi ng laki ng butas
- Mataas na conductivity
- Transparency
- Mababang density
- Kakayahang umangkop
- Mababang dielectric constant
- Mataas na mekanikal na lakas
Figure 01: Isang Vial ng Aerogel
Ang mga katangiang ito ay gumagawa ng airgel na isang makapangyarihang kandidato para sa malawak na hanay ng mga aplikasyon, tulad ng adsorption ng mga kontaminant sa tubig. Sa paghahambing, ang ganitong uri ng gel ay nagpapakita ng isang malaking lugar sa ibabaw at porosity kasama ng isang malaking dami ng butas. Mayroong iba't ibang uri ng aerogels, kabilang ang graphene-based aerogels, silica-based aerogels, zeolite-based aerogels, atbp. Ito ang mga pinakakaraniwang halimbawa ng aerogels. Bukod dito, ang mga aerogels na ito ay madaling mabago at ma-function para mapahusay ang selective adsorption sa pamamagitan ng electrostatic interaction.
Ano ang Xerogel?
Ang Xerogel ay isang solidong anyo ng isang gel na nakuha sa pamamagitan ng pagpapatuyo nito nang walang hadlang sa pag-urong. Ang proseso ng pagpapatayo ng mga xerogel ay nagsasangkot ng solvent evaporation sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon gamit ang mga maginoo na pamamaraan. Ang mga Xerogel ay mga mesoporous na materyales na may mataas na thermal stability. Ang pinakamahalagang katangian ng xerogel ay ang mga sumusunod:
- Hindi nakakalason
- Cost-effective
- Biocompatible
- Mataas na ibabaw
- Mataas na porosity
- Madaling baguhin
Ang pinakakaraniwang halimbawa ng mga xerogel ay mga carbon-based na xerogel at silica-based na aerogels. Karamihan sa mga ito ay pag-aaral para sa paglilinis ng tubig.
Figure 02: Porous Xerogel
Kapag isinasaalang-alang ang proseso ng pagpapatuyo, ang alcogel o hydrogel na nakuha mula sa ibang proseso ay na-convert sa xerogel. Sa prosesong ito, ang volume ay bumababa ng isang halaga na katumbas ng dami ng likido na nawala sa pamamagitan ng pagsingaw. Bukod dito, ang pag-urong ng gel ay nangyayari dahil sa mga puwersa ng maliliit na ugat na ibinibigay ng likidong nagpuno ng butas sa dingding ng butas. Ito ang yugto kung saan nangyayari ang pinakamalaking pagbabago sa volume, timbang, density, at istraktura. Pagkatapos nito, ang pag-urong ay maaaring tumigil dahil ang pinatuyong gel network ay umabot na sa kaunting paninigas.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Airgel at Xerogel?
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng airgel at xerogel ay ang mga aerogels ay nabubuo kapag ang likido mula sa gel ay nakuha sa isang supercritical na estado, samantalang ang xerogel ay nabubuo kapag ang likido mula sa gel ay sumingaw sa temperatura ng silid. Bukod dito, ang airgel ay may medyo mas malaking surface area kaysa sa xerogel.
Ang infographic sa ibaba ay nagpapakita ng mga pagkakaiba sa pagitan ng airgel at xerogel sa tabular form para sa magkatabi na paghahambing.
Buod – Airgel vs Xerogel
Ang Aerogel at xerogel ay mahalagang uri ng solid gel materials. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng airgel at xerogel ay ang mga aerogels ay nabubuo kapag ang likido mula sa gel ay nakuha sa isang supercritical na estado, samantalang ang xerogel ay nabubuo kapag ang likido mula sa gel ay sumingaw sa temperatura ng silid.
