الفرق الرئيسي بين airgel و xerogel هو أن aerogels يتشكل عندما يتم استخلاص السائل من الجل في حالة فوق الحرجة ، بينما يتشكل xerogel عندما يتبخر السائل من الجل في درجة حرارة الغرفة.
يمكن تصنيف الممتزات النانوية القائمة على الهلام على نطاق واسع إلى الهلام الهوائي والهيدروجيل والزيروجيل. يمكننا وصف aerogels و xerogels بأنها مواد هلامية مجففة يمكنها الاحتفاظ بنسيجها المسامي بعد عملية التجفيف. يمكن أن يكون هذا الاستبقاء إما كاملاً أو جزئيًا. تتمتع هذه المواد الهلامية المسامية بخصائص جذابة تنشأ من المرونة غير العادية لمعالجة محلول سول-جل. يمكننا دمج هذا مع تقنيات التجفيف المختلفة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى aerogels أو xerogels.
ما هو ايرجيل؟
يمكن تعريف Airgel على أنه مادة صلبة تتكون من مادة هلامية بالتجفيف في حالة فوق الحرجة. يمكن وصف عملية التجفيف في aerogels بأنها التجفيف بالتجميد أو التجفيف فوق الحرج أو التجفيف بالضغط المحيط. Airgel مادة خفيفة الوزن وتعرض مساحة سطح كبيرة تتراوح بين 200-1000 م2/ ز. لها العديد من الخصائص الهامة مثل:
- كمية كبيرة من توزيع حجم المسام المتحكم به
- موصلية عالية
- الشفافية
- كثافة منخفضة
- المرونة
- ثابت عازل منخفض
- قوة ميكانيكية عالية
الشكل 01: قارورة من Airgel
هذه الخصائص تجعل الهلام الهوائي مرشحًا قويًا لمجموعة واسعة من التطبيقات ، مثل امتزاز ملوثات الماء. نسبيًا ، يُظهر هذا النوع من الجل مساحة سطح كبيرة ومسامية إلى جانب حجم مسام كبير. هناك أنواع مختلفة من aerogels ، بما في ذلك aerogels القائم على الجرافين ، و aerogels القائم على السيليكا ، و aerogels القائم على الزيوليت ، وما إلى ذلك. هذه هي الأمثلة الأكثر شيوعًا على aerogels. علاوة على ذلك ، يمكن تعديل هذه aerogels وتشغيلها بسهولة من أجل تحسين الامتزاز الانتقائي عبر التفاعل الكهروستاتيكي.
ما هو Xerogel؟
Xerogel هو شكل صلب من الجل يتم الحصول عليه عن طريق تجفيفه مع انكماش غير معوق. تتضمن عملية تجفيف xerogels تبخير المذيبات في ظل الظروف القياسية باستخدام الطرق التقليدية. Xerogels هي مواد مسامية لها ثبات حراري عالي. أهم خصائص xerogel هي كما يلي:
- غير سام
- فعالة من حيث التكلفة
- متوافق حيويًا
- مساحة سطح عالية
- مسامية عالية
- يمكن تعديلها بسهولة
الأمثلة الأكثر شيوعًا على xerogels هي xerogels القائمة على الكربون و aerogels القائمة على السيليكا. هذه في الغالب دراسات لتنقية المياه.
الشكل 02: زيروجيل مسامي
عند التفكير في عملية التجفيف ، يتم تحويل alcogel أو hydrogel الذي يتم الحصول عليه من عملية أخرى إلى xerogel. في هذه العملية ، ينخفض الحجم بمقدار يساوي حجم السائل الذي يفقده التبخر. علاوة على ذلك ، يحدث انكماش الهلام بسبب القوى الشعرية التي يمارسها سائل ملء المسام على جدار المسام. هذه هي المرحلة التي تحدث فيها أكبر التغييرات في الحجم والوزن والكثافة والبنية.بعد ذلك ، يمكن أن يتوقف الانكماش لأن شبكة الهلام المجففة قد وصلت إلى بعض الصلابة الكبيرة.
ما هو الفرق بين Airgel و Xerogel؟
الفرق الرئيسي بين airgel و xerogel هو أن aerogels يتشكل عندما يتم استخلاص السائل من الجل في حالة فوق الحرجة ، بينما يتشكل xerogel عندما يتبخر السائل من الجل في درجة حرارة الغرفة. علاوة على ذلك ، يحتوي الهوائي على مساحة سطح أكبر نسبيًا من xerogel.
يعرض الرسم البياني أدناه الاختلافات بين airgel و xerogel في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - Airgel vs Xerogel
Airgel و xerogel أنواع مهمة من المواد الهلامية الصلبة. الفرق الرئيسي بين airgel و xerogel هو أن aerogels يتشكل عندما يتم استخلاص السائل من الجل في حالة فوق الحرجة ، بينما يتشكل xerogel عندما يتبخر السائل من الجل في درجة حرارة الغرفة.
