La diferencia clave entre el aerogel y el xerogel es que los aerogeles se forman cuando el líquido del gel se extrae en un estado supercrítico, mientras que el xerogel se forma cuando el líquido del gel se evapora a temperatura ambiente.
Los nanoadsorbentes basados en gel se pueden clasificar en términos generales en aerogel, hidrogel y xerogel. Podemos describir los aerogeles y xerogeles como geles secos que pueden conservar su textura porosa después del proceso de secado. Esta retención puede ser total o parcial. Estos geles porosos tienen propiedades atractivas que surgen de la extraordinaria flexibilidad del procesamiento sol-gel. Podemos combinar esto con varias técnicas de secado, que pueden dar lugar a aerogeles o xerogeles.
¿Qué es el Aerogel?
El aerogel se puede definir como un sólido que se forma a partir de un gel al secarse en un estado supercrítico. El proceso de secado en aerogeles se puede describir como secado por congelación, secado supercrítico o secado a presión ambiental. El aerogel es un material liviano y presenta una gran superficie que oscila entre 200 y 1000 m2/g. Tiene muchas propiedades importantes como:
- Una gran cantidad de distribución controlada del tamaño de los poros
- Alta conductividad
- Transparencia
- Una baja densidad
- Flexibilidad
- Constante dieléctrica baja
- Alta resistencia mecánica
Figura 01: Un vial de aerogel
Estas propiedades hacen del aerogel un candidato potente para una amplia gama de aplicaciones, como la adsorción de contaminantes del agua. Comparativamente, este tipo de gel exhibe una gran superficie y porosidad junto con un gran volumen de poros. Hay diferentes tipos de aerogeles, incluidos los aerogeles a base de grafeno, los aerogeles a base de sílice, los aerogeles a base de zeolita, etc. Estos son los ejemplos más comunes de aerogeles. Además, estos aerogeles se pueden modificar y funcionalizar fácilmente para mejorar la adsorción selectiva a través de la interacción electrostática.
¿Qué es Xerogel?
Xerogel es una forma sólida de un gel que se obtiene secándolo sin que se contraiga. El proceso de secado de los xerogeles implica la evaporación del solvente en condiciones estándar utilizando métodos convencionales. Los xerogeles son materiales mesoporosos que tienen una alta estabilidad térmica. Las propiedades más importantes del xerogel son las siguientes:
- No tóxico
- Económico
- Biocompatible
- Superficie alta
- Alta porosidad
- Se puede modificar fácilmente
Los ejemplos más comunes de xerogeles son los xerogeles a base de carbono y los aerogeles a base de sílice. Estos son en su mayoría estudios para la purificación del agua.
Figura 02: Xerogel poroso
Al considerar el proceso de secado, el alcogel o hidrogel que se obtiene de otro proceso se convierte en xerogel. En este proceso, el volumen disminuye en una cantidad que es igual al volumen del líquido que se pierde por evaporación. Además, la contracción del gel se produce debido a las fuerzas capilares que ejerce el líquido de relleno de poros sobre la pared de los poros. Esta es la etapa donde se producen los mayores cambios de volumen, peso, densidad y estructura. A partir de entonces, la contracción puede cesar porque la red de gel seco ha alcanzado una rigidez considerable.
¿Cuál es la diferencia entre aerogel y xerogel?
La diferencia clave entre el aerogel y el xerogel es que los aerogeles se forman cuando el líquido del gel se extrae en un estado supercrítico, mientras que el xerogel se forma cuando el líquido del gel se evapora a temperatura ambiente. Además, el aerogel tiene un área de superficie comparativamente más grande que el xerogel.
La siguiente infografía presenta las diferencias entre el aerogel y el xerogel en forma tabular para compararlos uno al lado del otro.
Resumen: aerogel frente a xerogel
Aerogel y xerogel son tipos importantes de materiales de gel sólido. La diferencia clave entre el aerogel y el xerogel es que los aerogeles se forman cuando el líquido del gel se extrae en un estado supercrítico, mientras que el xerogel se forma cuando el líquido del gel se evapora a temperatura ambiente.
