A principal diferença entre aerogel e xerogel é que os aerogéis se formam quando o líquido do gel é extraído em um estado supercrítico, enquanto o xerogel se forma quando o líquido do gel é evaporado à temperatura ambiente.
Os nanoadsorventes à base de gel podem ser amplamente classificados em aerogel, hidrogel e xerogel. Podemos descrever aerogéis e xerogéis como géis secos que podem reter sua textura porosa após o processo de secagem. Essa retenção pode ser total ou parcial. Esses géis porosos possuem propriedades atrativas que surgem da extraordinária flexibilidade do processamento sol-gel. Podemos combinar isso com várias técnicas de secagem, que podem levar a aerogéis ou xerogels.
O que é Aerogel?
Aerogel pode ser definido como um sólido que se forma a partir de um gel por secagem em estado supercrítico. O processo de secagem em aerogéis pode ser descrito como liofilização, secagem supercrítica ou secagem à pressão ambiente. O aerogel é um material leve e apresenta uma grande área de superfície que varia entre 200 – 1000 m2/g. Tem muitas propriedades importantes como:
- Uma grande quantidade de distribuição controlada do tamanho dos poros
- Uma alta condutividade
- Transparência
- A baixa densidade
- Flexibilidade
- Baixa constante dielétrica
- Alta resistência mecânica
Figura 01: Um Frasco de Aerogel
Essas propriedades tornam o aerogel um candidato potente para uma ampla gama de aplicações, como a adsorção de contaminantes da água. Comparativamente, este tipo de gel exibe uma grande área superficial e porosidade juntamente com um grande volume de poros. Existem diferentes tipos de aerogéis, incluindo aerogéis à base de grafeno, aerogéis à base de sílica, aerogéis à base de zeólita, etc. Esses são os exemplos mais comuns de aerogéis. Além disso, esses aerogéis podem ser facilmente modificados e funcionalizados para melhorar a adsorção seletiva via interação eletrostática.
O que é Xerogel?
Xerogel é uma forma sólida de um gel obtido por secagem com encolhimento desimpedido. O processo de secagem de xerogels envolve a evaporação do solvente sob condições padrão usando métodos convencionais. Xerogels são materiais mesoporosos com alta estabilidade térmica. As propriedades mais importantes do xerogel são as seguintes:
- Atóxico
- Custo-benefício
- Biocompatível
- Área de superfície elevada
- Alta porosidade
- Pode ser facilmente modificado
Os exemplos mais comuns de xerogéis são os xerogéis à base de carbono e os aerogéis à base de sílica. Estes são principalmente estudos para purificação de água.
Figura 02: Xerogel Poroso
Ao considerar o processo de secagem, o alcogel ou hidrogel obtido de outro processo é convertido em xerogel. Nesse processo, o volume diminui em uma quantidade igual ao volume do líquido que é perdido por evaporação. Além disso, o encolhimento do gel ocorre devido às forças capilares que são exercidas pelo líquido de preenchimento dos poros na parede dos poros. Este é o estágio onde ocorrem as maiores mudanças em volume, peso, densidade e estrutura. Depois disso, o encolhimento pode cessar porque a rede de gel seco atingiu uma rigidez considerável.
Qual é a diferença entre Aerogel e Xerogel?
A principal diferença entre aerogel e xerogel é que os aerogéis se formam quando o líquido do gel é extraído em um estado supercrítico, enquanto o xerogel se forma quando o líquido do gel é evaporado à temperatura ambiente. Além disso, o aerogel tem uma área de superfície comparativamente maior que o xerogel.
O infográfico abaixo apresenta as diferenças entre aerogel e xerogel em forma de tabela para comparação lado a lado.
Resumo – Aerogel vs Xerogel
Aerogel e xerogel são tipos importantes de materiais de gel sólido. A principal diferença entre aerogel e xerogel é que os aerogéis se formam quando o líquido do gel é extraído em um estado supercrítico, enquanto o xerogel se forma quando o líquido do gel é evaporado à temperatura ambiente.
