Аэрогель мен ксерогельдің негізгі айырмашылығы - аэрогельдер гельден сұйықтықты өте критикалық күйде алу кезінде пайда болады, ал ксерогель гельдегі сұйықтық бөлме температурасында буланған кезде пайда болады.
Гель негізіндегі наноадсорбенттер аэрогель, гидрогель және ксерогель болып кең түрде жіктелуі мүмкін. Аэрогельдер мен ксерогельдерді кептіру процесінен кейін кеуекті құрылымын сақтай алатын кептірілген гельдер ретінде сипаттай аламыз. Бұл сақтау толық немесе ішінара болуы мүмкін. Бұл кеуекті гельдер золь-гельді өңдеудің ерекше икемділігінен туындайтын тартымды қасиеттерге ие. Біз мұны әртүрлі кептіру әдістерімен біріктіре аламыз, бұл аэрогельдерге немесе ксерогельдерге әкелуі мүмкін.
Аэрогель дегеніміз не?
Аэрогельді суперкритикалық күйде кептіру арқылы гельден түзілетін қатты зат ретінде анықтауға болады. Аэрогельдердегі кептіру процесін мұздату арқылы кептіру, суперкритикалық кептіру немесе қоршаған орта қысымымен кептіру деп сипаттауға болады. Аэрогель жеңіл материал болып табылады және 200 – 1000 м2/г арасында ауытқитын үлкен бетін көрсетеді. Оның көптеген маңызды қасиеттері бар, мысалы:
- Бақыланатын кеуектер көлемінің үлкен көлемі
- Өткізгіштігі жоғары
- Мөлдірлік
- Төмен тығыздық
- Икемділік
- Төмен диэлектрлік тұрақты
- Жоғары механикалық беріктік
01-сурет: аэрогель құты
Бұл қасиеттер аэрогельді суды ластаушы заттардың адсорбциясы сияқты кең ауқымды қолдану үшін күшті үміткер етеді. Салыстырмалы түрде, гельдің бұл түрі үлкен кеуек көлемімен бірге үлкен бетінің ауданы мен кеуектілігін көрсетеді. Аэрогельдердің әртүрлі түрлері бар, соның ішінде графен негізіндегі аэрогельдер, кремний негізіндегі аэрогельдер, цеолит негізіндегі аэрогельдер және т.б. Бұл аэрогельдердің ең көп таралған мысалдары. Сонымен қатар, бұл аэрогельдерді электростатикалық әрекеттесу арқылы селективті адсорбцияны жақсарту үшін оңай өзгертуге және функционалдықтандыруға болады.
Xerogel дегеніміз не?
Ксерогель – гельді кедергісіз шөгу арқылы кептіру арқылы алынған қатты түрі. Ксерогельдерді кептіру процесі әдеттегі әдістерді қолдана отырып, стандартты жағдайларда еріткіштің булануын қамтиды. Ксерогельдер – жоғары термиялық тұрақтылыққа ие мезокеуекті материалдар. Ксерогельдің ең маңызды қасиеттері келесідей:
- Уытты емес
- үнемді
- Биоүйлесімді
- Жоғары бет ауданы
- Кеуектілігі жоғары
- Оңай өзгертуге болады
Ксерогельдердің ең көп тараған мысалдары көміртегі негізіндегі ксерогельдер және кремний диоксиді негізіндегі аэрогельдер. Бұл негізінен суды тазартуға арналған зерттеулер.
02-сурет: кеуекті Xerogel
Кептіру процесін қарастырғанда, басқа процесстен алынған алкогель немесе гидрогель ксерогельге айналады. Бұл процесте көлем булану кезінде жоғалған сұйықтықтың көлеміне тең мөлшерде азаяды. Сонымен қатар, гельдің жиырылуы кеуекті толтыратын сұйықтықтың кеуек қабырғасына түсіретін капиллярлық күштердің әсерінен болады. Бұл көлем, салмақ, тығыздық және құрылымдағы ең үлкен өзгерістер болатын кезең. Содан кейін жиырылу тоқтатылуы мүмкін, себебі кептірілген гель желісі біршама қаттылыққа жетті.
Арогель мен Ксерогельдің айырмашылығы неде?
Аэрогель мен ксерогельдің негізгі айырмашылығы - аэрогельдер гельден сұйықтықты өте критикалық күйде алу кезінде пайда болады, ал ксерогель гельдегі сұйықтық бөлме температурасында буланған кезде пайда болады. Оның үстіне, аэрогельдің бетінің ауданы ксерогельге қарағанда салыстырмалы түрде үлкен.
Төмендегі инфографика аэрогель мен ксерогельдің арасындағы айырмашылықтарды қатар салыстыру үшін кесте түрінде ұсынады.
Қорытынды – Арогель және Xerogel
Аэрогель және ксерогель қатты гельдік материалдардың маңызды түрлері болып табылады. Аэрогель мен ксерогельдің негізгі айырмашылығы - аэрогельдер гельден сұйықтықты өте критикалық күйде алу кезінде пайда болады, ал ксерогель гельдегі сұйықтық бөлме температурасында буланған кезде пайда болады.
