এয়ারজেল এবং জেরোজেলের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে জেল থেকে তরল একটি সুপারক্রিটিকাল অবস্থায় বের করা হলে অ্যারোজেল তৈরি হয়, যেখানে জেল থেকে তরল ঘরের তাপমাত্রায় বাষ্পীভূত হলে জেরোজেল তৈরি হয়৷
জেল-ভিত্তিক ন্যানো শোষণকারীকে বিস্তৃতভাবে অ্যারোজেল, হাইড্রোজেল এবং জেরোজেলে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। আমরা অ্যারোজেল এবং জেরোজেলগুলিকে শুকনো জেল হিসাবে বর্ণনা করতে পারি যা শুকানোর প্রক্রিয়ার পরে তাদের ছিদ্রযুক্ত টেক্সচার ধরে রাখতে পারে। এই ধরে রাখা সম্পূর্ণ বা আংশিক হতে পারে। এই ছিদ্রযুক্ত জেলগুলির আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা সোল-জেল প্রক্রিয়াকরণের অসাধারণ নমনীয়তা থেকে উদ্ভূত হয়। আমরা এটিকে বিভিন্ন শুকানোর কৌশলগুলির সাথে একত্রিত করতে পারি, যার ফলে অ্যারোজেল বা জেরোজেল হতে পারে।
Aerogel কি?
Aerogel একটি কঠিন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যা একটি সুপারক্রিটিকাল অবস্থায় শুকিয়ে জেল থেকে তৈরি হয়। অ্যারোজেলে শুকানোর প্রক্রিয়াটিকে ফ্রিজ-ড্রাইং, সুপারক্রিটিকাল ড্রাইং বা পরিবেষ্টিত চাপ শুকানোর হিসাবে বর্ণনা করা যেতে পারে। এয়ারজেল একটি হালকা ওজনের উপাদান এবং এটি একটি বৃহৎ পৃষ্ঠের ক্ষেত্র প্রদর্শন করে যা 200 - 1000 m2/g এর মধ্যে। এর অনেক গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন:
- বিপুল পরিমাণ নিয়ন্ত্রিত ছিদ্র আকার বিতরণ
- একটি উচ্চ পরিবাহিতা
- স্বচ্ছতা
- একটি কম ঘনত্ব
- নমনীয়তা
- নিম্ন অস্তরক ধ্রুবক
- উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি
চিত্র 01: অ্যারোজেলের একটি শিশি
এই বৈশিষ্ট্যগুলি এয়ারজেলকে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি শক্তিশালী প্রার্থী করে তোলে, যেমন জল দূষক শোষণ। তুলনামূলকভাবে, এই ধরনের জেল একটি বৃহৎ ছিদ্র ভলিউম সহ একটি বৃহৎ পৃষ্ঠ এলাকা এবং ছিদ্র প্রদর্শন করে। গ্রাফিন-ভিত্তিক অ্যারোজেল, সিলিকা-ভিত্তিক অ্যারোজেল, জিওলাইট-ভিত্তিক অ্যারোজেল ইত্যাদি সহ বিভিন্ন ধরণের অ্যারোজেল রয়েছে৷ এগুলি অ্যারোজেলের সবচেয়ে সাধারণ উদাহরণ। তদুপরি, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়া দ্বারা নির্বাচনী শোষণ উন্নত করার জন্য এই অ্যারোজেলগুলিকে সহজেই পরিবর্তিত এবং কার্যকরী করা যেতে পারে৷
জেরোজেল কি?
জেরোজেল হল একটি জেলের একটি কঠিন রূপ যা এটিকে নিরবচ্ছিন্ন সংকোচনের সাথে শুকানোর মাধ্যমে পাওয়া যায়। জেরোজেল শুকানোর প্রক্রিয়ায় প্রচলিত পদ্ধতি ব্যবহার করে মানক অবস্থার অধীনে দ্রাবক বাষ্পীভবন জড়িত। জেরোজেলগুলি উচ্চ তাপীয় স্থিতিশীলতা সহ মেসোপোরাস পদার্থ। জেরোজেলের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি নিম্নরূপ:
- অবিষাক্ত
- ব্যয়-কার্যকর
- জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ
- উচ্চ পৃষ্ঠ এলাকা
- উচ্চ ছিদ্র
- সহজেই সংশোধন করা যায়
জেরোজেলের সবচেয়ে সাধারণ উদাহরণ হল কার্বন-ভিত্তিক জেরোজেল এবং সিলিকা-ভিত্তিক অ্যারোজেল। এগুলি বেশিরভাগ জল বিশুদ্ধকরণের জন্য গবেষণা৷
চিত্র 02: ছিদ্রযুক্ত জেরোজেল
শুকানোর প্রক্রিয়া বিবেচনা করার সময়, অন্য প্রক্রিয়া থেকে প্রাপ্ত অ্যালকোজেল বা হাইড্রোজেল জেরোজেলে রূপান্তরিত হয়। এই প্রক্রিয়ায়, আয়তন এমন পরিমাণে হ্রাস পায় যা বাষ্পীভবনের ফলে হারিয়ে যাওয়া তরলের আয়তনের সমান। তদুপরি, জেলের সংকোচন ঘটে কারণ কৈশিক শক্তিগুলি ছিদ্রযুক্ত তরল দ্বারা ছিদ্রযুক্ত প্রাচীরে প্রবাহিত হয়। এটি সেই পর্যায় যেখানে আয়তন, ওজন, ঘনত্ব এবং গঠনে সবচেয়ে বড় পরিবর্তন ঘটে।তারপরে, সংকোচন বন্ধ হয়ে যেতে পারে কারণ শুকনো জেল নেটওয়ার্কটি যথেষ্ট শক্ততায় পৌঁছেছে।
এয়ারজেল এবং জেরোজেলের মধ্যে পার্থক্য কী?
এয়ারজেল এবং জেরোজেলের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে জেল থেকে তরল একটি সুপারক্রিটিকাল অবস্থায় বের করা হলে অ্যারোজেল তৈরি হয়, যেখানে জেল থেকে তরল ঘরের তাপমাত্রায় বাষ্পীভূত হলে জেরোজেল তৈরি হয়। তাছাড়া, জেরোজেলের তুলনায় এয়ারজেলের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল তুলনামূলকভাবে বড়।
নীচের ইনফোগ্রাফিক এয়ারজেল এবং জেরোজেলের মধ্যে পার্থক্যগুলিকে সারণী আকারে পাশাপাশি তুলনার জন্য উপস্থাপন করে৷
সারাংশ – এয়ারজেল বনাম জেরোজেল
Aerogel এবং xerogel হল গুরুত্বপূর্ণ ধরনের কঠিন জেল পদার্থ। এয়ারজেল এবং জেরোজেলের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে জেল থেকে তরল সুপারক্রিটিকাল অবস্থায় বের করা হলে অ্যারোজেল তৈরি হয়, যেখানে জেল থেকে তরল ঘরের তাপমাত্রায় বাষ্পীভূত হলে জেরোজেল তৈরি হয়।
