Perbezaan utama antara aerogel dan xerogel ialah aerogel terbentuk apabila cecair daripada gel diekstrak pada keadaan superkritikal, manakala xerogel terbentuk apabila cecair daripada gel tersejat pada suhu bilik.
Penjerap nano berasaskan gel boleh dikelaskan secara meluas kepada aerogel, hidrogel dan xerogel. Kita boleh menggambarkan aerogel dan xerogel sebagai gel kering yang boleh mengekalkan tekstur berliang selepas proses pengeringan. Pengekalan ini boleh sama ada lengkap atau separa. Gel berliang ini mempunyai sifat menarik yang timbul daripada fleksibiliti luar biasa pemprosesan sol-gel. Kita boleh menggabungkan ini dengan pelbagai teknik pengeringan, yang boleh membawa kepada aerogel atau xerogel.
Apakah itu Aerogel?
Aerogel boleh ditakrifkan sebagai pepejal yang terbentuk daripada gel dengan mengeringkan pada keadaan superkritikal. Proses pengeringan dalam aerogel boleh digambarkan sebagai pengeringan beku, pengeringan superkritikal, atau pengeringan tekanan ambien. Airgel ialah bahan ringan dan mempamerkan luas permukaan yang besar antara 200 – 1000 m2/g. Ia mempunyai banyak sifat penting seperti:
- Sejumlah besar pengagihan saiz liang terkawal
- Kekonduksian tinggi
- Ketelusan
- Ketumpatan rendah
- Fleksibiliti
- Pemalar dielektrik rendah
- Kekuatan mekanikal yang tinggi
Rajah 01: Botol Aerogel
Ciri-ciri ini menjadikan airgel sebagai calon yang kuat untuk pelbagai aplikasi, seperti penjerapan bahan cemar air. Secara perbandingan, jenis gel ini mempamerkan kawasan permukaan yang besar dan keliangan bersama dengan isipadu liang yang besar. Terdapat pelbagai jenis aerogel, termasuk aerogel berasaskan graphene, aerogel berasaskan silika, aerogel berasaskan zeolit, dsb. Ini adalah contoh aerogel yang paling biasa. Selain itu, aerogel ini boleh diubah suai dan berfungsi dengan mudah untuk meningkatkan penjerapan terpilih melalui interaksi elektrostatik.
Apakah itu Xerogel?
Xerogel ialah bentuk pepejal gel yang diperoleh dengan mengeringkannya dengan pengecutan tanpa halangan. Proses pengeringan xerogel melibatkan penyejatan pelarut dalam keadaan standard menggunakan kaedah konvensional. Xerogel ialah bahan mesoporous yang mempunyai kestabilan haba yang tinggi. Sifat paling penting xerogel adalah seperti berikut:
- Tidak toksik
- Kos efektif
- Biocompatible
- Kawasan permukaan tinggi
- Keliangan tinggi
- Boleh diubah suai dengan mudah
Contoh xerogel yang paling biasa ialah xerogel berasaskan karbon dan aerogel berasaskan silika. Ini kebanyakannya kajian untuk pembersihan air.
Rajah 02: Xerogel Berliang
Apabila mempertimbangkan proses pengeringan, alkogel atau hidrogel yang diperoleh daripada proses lain ditukar kepada xerogel. Dalam proses ini, isipadu berkurangan dengan jumlah yang sama dengan isipadu cecair yang hilang melalui penyejatan. Selain itu, pengecutan gel berlaku kerana daya kapilari yang dikenakan oleh cecair pengisi liang ke dinding liang. Ini adalah peringkat di mana perubahan terbesar dalam isipadu, berat, ketumpatan, dan struktur berlaku. Selepas itu, pengecutan boleh berhenti kerana rangkaian gel kering telah mencapai kekakuan yang agak ketara.
Apakah Perbezaan Antara Airgel dan Xerogel?
Perbezaan utama antara aerogel dan xerogel ialah aerogel terbentuk apabila cecair daripada gel diekstrak pada keadaan superkritikal, manakala xerogel terbentuk apabila cecair daripada gel tersejat pada suhu bilik. Selain itu, airgel mempunyai luas permukaan yang agak besar berbanding xerogel.
Maklumat di bawah menunjukkan perbezaan antara aerogel dan xerogel dalam bentuk jadual untuk perbandingan sebelah menyebelah.
Ringkasan – Airgel lwn Xerogel
Aerogel dan xerogel adalah jenis bahan gel pepejal yang penting. Perbezaan utama antara aerogel dan xerogel ialah aerogel terbentuk apabila cecair daripada gel diekstrak pada keadaan superkritikal, manakala xerogel terbentuk apabila cecair daripada gel tersejat pada suhu bilik.
