Աերոգելի և քսերոգելի հիմնական տարբերությունն այն է, որ աերոգելները ձևավորվում են, երբ գելից հեղուկը արդյունահանվում է գերկրիտիկական վիճակում, մինչդեռ քսերոգելը ձևավորվում է, երբ գելից հեղուկը գոլորշիացվում է սենյակային ջերմաստիճանում:
Գելի վրա հիմնված նանո կլանիչները կարելի է լայնորեն դասակարգել աերոգելի, հիդրոգելի և քսերոգելիի: Մենք կարող ենք նկարագրել աերոգելները և քսերոգելները որպես չորացած գելեր, որոնք կարող են պահպանել իրենց ծակոտկեն հյուսվածքը չորացման գործընթացից հետո: Այս պահպանումը կարող է լինել կամ ամբողջական կամ մասնակի: Այս ծակոտկեն գելերն ունեն գրավիչ հատկություններ, որոնք առաջանում են սոլ-գել մշակման արտասովոր ճկունությունից: Մենք կարող ենք դա համատեղել չորացման տարբեր տեխնիկայի հետ, ինչը կարող է հանգեցնել աերոգելների կամ քսերոգելների:
Ի՞նչ է Աերոգելը:
Աերոգելը կարող է սահմանվել որպես պինդ նյութ, որը ձևավորվում է գելից՝ չորացնելով գերկրիտիկական վիճակում: Աերոգելներում չորացման գործընթացը կարելի է բնութագրել որպես սառեցման չորացում, գերկրիտիկական չորացում կամ շրջակա միջավայրի ճնշման չորացում: Airgel-ը թեթև նյութ է և ունի մեծ մակերես, որը տատանվում է 200 – 1000 մ2/գ: Այն ունի շատ կարևոր հատկություններ, ինչպիսիք են՝
- Մեծ քանակությամբ վերահսկվող ծակոտիների չափի բաշխում
- Բարձր հաղորդունակություն
- Թափանցիկություն
- Ցածր խտություն
- Ճկունություն
- Ցածր դիէլեկտրական հաստատուն
- Բարձր մեխանիկական ուժ
Նկար 01. Aerogel of a Vial
Այս հատկությունները աերոգելին դարձնում են հզոր թեկնածու կիրառությունների լայն շրջանակի համար, ինչպիսին է ջրի աղտոտիչների կլանումը: Համեմատաբար, այս տեսակի գելը ցուցադրում է մեծ մակերես և ծակոտկենություն, ինչպես նաև մեծ ծակոտի ծավալ: Կան աերոգելների տարբեր տեսակներ, այդ թվում՝ գրաֆենի վրա հիմնված աերոգելներ, սիլիցիումի վրա հիմնված աերոգելներ, ցեոլիտի վրա հիմնված աերոգելներ և այլն։ Սրանք աերոգելների ամենատարածված օրինակներն են։ Ավելին, այս աերոգելները կարող են հեշտությամբ փոփոխվել և ֆունկցիոնալացվել՝ էլեկտրաստատիկ փոխազդեցության միջոցով ընտրովի կլանումը բարելավելու համար:
Ի՞նչ է Xerogel?
Xerogel-ը գելի պինդ ձև է, որը ստացվում է այն անխոչընդոտ կծկվող չորացումից: Քսերոգելների չորացման գործընթացը ներառում է լուծիչների գոլորշիացում ստանդարտ պայմաններում՝ օգտագործելով սովորական մեթոդներ: Քսերոգելները միջածակային նյութեր են, որոնք ունեն բարձր ջերմային կայունություն: Xerogel-ի ամենակարևոր հատկությունները հետևյալն են.
- Ոչ թունավոր
- Ծախսերի արդյունավետ
- բիոհամատեղելի
- Բարձր մակերեսը
- Բարձր ծակոտկենություն
- Հեշտությամբ կարելի է փոփոխել
Քսերոգելների ամենատարածված օրինակներն են ածխածնի վրա հիմնված քսերոգելները և սիլիցիումի վրա հիմնված աերոգելները: Սրանք հիմնականում ջրի մաքրման ուսումնասիրություններ են։
Նկար 02. ծակոտկեն քսերոգել
Չորացման գործընթացը դիտարկելիս այլ պրոցեսից ստացված ալկոգելը կամ հիդրոգելը վերածվում է քսերոգելի: Այս գործընթացում ծավալը նվազում է մի քանակով, որը հավասար է գոլորշիացման արդյունքում կորցրած հեղուկի ծավալին: Ավելին, գելի կծկումը տեղի է ունենում մազանոթային ուժերի պատճառով, որոնք գործադրվում են ծակոտիները լցնող հեղուկի կողմից ծակոտի պատին: Սա այն փուլն է, որտեղ տեղի են ունենում ծավալի, քաշի, խտության և կառուցվածքի ամենամեծ փոփոխությունները:Դրանից հետո նեղացումը կարող է դադարել, քանի որ չորացած գելի ցանցը հասել է որոշակի կոշտության:
Ո՞րն է տարբերությունը Airgel-ի և Xerogel-ի միջև:
Աերոգելի և քսերոգելի հիմնական տարբերությունն այն է, որ աերոգելները ձևավորվում են, երբ գելից հեղուկը արդյունահանվում է գերկրիտիկական վիճակում, մինչդեռ քսերոգելը ձևավորվում է, երբ գելից հեղուկը գոլորշիացվում է սենյակային ջերմաստիճանում: Ավելին, օդագելն ունի համեմատաբար ավելի մեծ մակերես, քան քսերոգելը:
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ներկայացնում է օդագելի և քսերոգելի միջև տարբերությունները աղյուսակային տեսքով՝ կողք կողքի համեմատելու համար:
Ամփոփում – Airgel vs Xerogel
Աերոգելը և քսերոգելը պինդ գելային նյութերի կարևոր տեսակներ են: Աերոգելի և քսերոգելի հիմնական տարբերությունն այն է, որ աերոգելները ձևավորվում են, երբ գելից հեղուկը արդյունահանվում է գերկրիտիկական վիճակում, մինչդեռ քսերոգելը ձևավորվում է, երբ գելից հեղուկը գոլորշիացվում է սենյակային ջերմաստիճանում:
