Aerogel terdiri dari. Aerogel silikat buatan sendiri. Pembuatan aerogel silikon dengan pengeringan subkritis

Sejak tadi membahas tentang aerogel, berikut beberapa perkembangan topiknya. Ini adalah terjemahan postingan blog oleh seseorang yang membuat aerogel silikat di bengkelnya menggunakan resep dari website.

TMOS cukup sulit didapat karena pemasok bahan kimia sangat enggan menjual apapun kepada perorangan.

Proses pembuatan aerogel:

1. Campurkan TMOS, metanol dan amonium hidroksida. Tuang adonan ke dalam cetakan dan biarkan gel mengeras.
2. Rendam gel dalam metanol dan tunggu sehari hingga sisa air dalam gel larut dalam metanol.
3. Buang metanol bekas dan ganti dengan metanol yang bersih. Tunggu satu hari lagi dan ulangi prosesnya. Ini perlu dilakukan beberapa kali selama tiga hari.
4. Pindahkan gel ke superkritis ruang pengering dan mengisinya dengan metanol.
5. Tambahkan karbon dioksida cair, buka katup pembuangan ruang dan tiriskan metanol. Pastikan potongan gel selalu berada dalam CO2 cair.
6. Tunggu sehari hingga metanol larut dalam cairan CO2.
7. Buka katup pembuangan dan tuangkan lagi metanol yang telah larut dalam CO2.
8. Ulangi prosedur untuk menguras metanol, namun pastikan gel tetap terendam dalam cairan CO2 setiap saat. Ulangi pengurasan/penggantian CO2 beberapa kali selama 2-3 hari.
9. Naikkan suhu ruang hingga CO2 menjadi superkritis. Buka ventilasi secara perlahan sambil terus memanaskan ruangan agar CO2 berubah dari superkritis menjadi keadaan gas. Keluarkan semua CO2 secara perlahan dari ruangan, lalu keluarkan aerogel yang sudah jadi dari dalamnya.

Dari komentar:

hanya stults menulis...
Mengapa mereka begitu takut menjual TMOS ke perorangan?

Ben Krasnow menulis...
Faktanya, sebagian besar pemasok bahan kimia tidak akan menjual apa pun kepada pelanggan perorangan - terlepas dari apakah bahan tersebut berbahaya atau tidak. Kecelakaan atau penggunaan yang tidak tepat persiapan kimia dapat mengakibatkan tuntutan hukum dan berdampak buruk pada reputasi pemasok, sehingga manajemen banyak perusahaan memutuskan bahwa lebih menguntungkan bagi mereka untuk melupakan uang tersebut. individu, tetapi hindari risiko terkait. Berita buruk bagi mereka yang melakukan sains di rumah, tapi hal itu sepertinya tidak akan berubah. Hal terbaik yang dapat kita harapkan adalah bahwa ruang peretas telah berkembang dengan cukup baik sehingga mampu memesan bahan kimia untuk para anggotanya. Sekarang, saya menduga banyak hackerspace akan mengalami kesulitan ketika mencoba memesan sesuatu dari perusahaan seperti Sigma Aldrich.

Will Walker menulis...
Halo Ben-

Kerja bagus dengan aerogel dan dokumentasi. Berikut beberapa trik yang bisa Anda coba untuk mengurangi retakan:

1. Isi pengering sampai penuh dengan MeOH sebelum Anda mulai memberi tekanan. Anda ingin memastikan bahwa saat Anda meningkatkan tekanan, gel tertutup seluruhnya oleh cairan.

2. Pertama-tama lepaskan metanol terkompresi dalam porsi (20-30% sekaligus) sebentar-sebentar sebelum diganti dengan CO2 murni. Pencampuran pelarut yang berbeda menciptakan perbedaan tekanan di dalam gel saat MeOH murni mencoba menguap. Ini sebenarnya adalah sumber utama retakan yang “misterius”.

3. Bertentangan dengan intuisi, tampaknya ekspansi termal BUKAN alasan utama munculnya retakan pada aerogel. Yang benar-benar penting dalam hal ini adalah laju naik dan turunnya tekanan. Penting juga untuk memperlambat penggantian MeOH dengan CO2, seperti dijelaskan di atas.

Saya mengikuti petunjuk dari resep TMOS (tetramethyl orthosilicate) yang terdapat di http://www.aerogel.org dan berhasil membuat beberapa potong aerogel di bengkel rumah saya.
Ada dua hal yang menjadi tantangan terbesar: 1. Mendapatkan TMOS atau TEOS (bahan kimia utama) dan 2. Membangun ruang pengering superkritis. Suku cadang ruang dapat dibeli dari http://www.mcmaster.com atau pemasok pemasangan pipa industri lainnya. Anda juga membutuhkan pasokan karbon dioksida cair. Saya menggunakan silinder seberat 20 lb (9,1 kg) yang dibeli dari toko perlengkapan las setempat. Paling biayanya justru silinder itu sendiri, Bahan habis pakai Harganya hanya $20 atau $30. Anda mungkin dapat menemukan pemasok tempat Anda dapat menyewa silinder.

TMOS cukup sulit didapat karena pemasok bahan kimia sangat enggan menjual apapun kepada perorangan.

Proses pembuatan aerogel:

1. Campurkan TMOS, metanol dan amonium hidroksida. Tuang adonan ke dalam cetakan dan biarkan gel mengeras.
2. Rendam gel dalam metanol dan tunggu sehari hingga sisa air dalam gel larut dalam metanol.
3. Buang metanol bekas dan ganti dengan metanol yang bersih. Tunggu satu hari lagi dan ulangi prosesnya. Ini perlu dilakukan beberapa kali selama tiga hari.
4. Pindahkan gel ke ruang pengering superkritis dan isi dengan metanol.
5. Tambahkan karbon dioksida cair, buka katup pembuangan ruang dan tiriskan metanol. Pastikan potongan gel selalu berada dalam CO2 cair.
6. Tunggu sehari hingga metanol larut dalam cairan CO2.
7. Buka katup pembuangan dan tuangkan lagi metanol yang telah larut dalam CO2.
8. Ulangi prosedur untuk menguras metanol, namun pastikan gel tetap terendam dalam cairan CO2 setiap saat. Ulangi pengurasan/penggantian CO2 beberapa kali selama 2-3 hari.
9. Naikkan suhu ruang hingga CO2 menjadi superkritis. Buka ventilasi secara perlahan sambil terus memanaskan ruangan agar CO2 berubah dari kondisi superkritis menjadi gas. Keluarkan semua CO2 secara perlahan dari ruangan, lalu keluarkan aerogel yang sudah jadi dari dalamnya.

Apakah Anda kesulitan menemukan video tertentu? Maka halaman ini akan membantu Anda menemukan video yang sangat Anda butuhkan. Kami akan dengan mudah memproses permintaan Anda dan memberi Anda semua hasilnya. Tidak peduli apa yang Anda minati atau apa yang Anda cari, kami dapat dengan mudah menemukan video yang diperlukan, apa pun fokusnya.

Jika Anda tertarik dengan berita modern, kami siap menawarkan berita yang paling relevan kepada Anda saat ini laporan berita ke segala arah. Hasil pertandingan sepak bola, peristiwa politik atau peristiwa dunia, masalah global. Anda akan selalu mengetahui semua peristiwa jika Anda menggunakan pencarian luar biasa kami. Kesadaran akan video yang kami sediakan dan kualitasnya tidak bergantung pada kami, namun pada mereka yang mengunggahnya ke Internet. Kami hanya menyediakan apa yang Anda cari dan minta. Bagaimanapun, dengan menggunakan pencarian kami, Anda akan mengetahui semua berita di dunia.

Namun, perekonomian dunia itu cantik juga topik yang menarik, yang membuat banyak orang khawatir. Banyak hal yang bergantung pada keadaan ekonomi masing-masing negara. Misalnya, impor dan ekspor produk atau peralatan makanan apa pun. Standar hidup yang sama secara langsung bergantung pada keadaan negara tersebut, begitu pula gaji dan sebagainya. Bagaimana informasi tersebut dapat bermanfaat? Ini akan membantu Anda tidak hanya beradaptasi dengan konsekuensinya, namun juga memperingatkan Anda agar tidak bepergian ke negara tertentu. Jika Anda seorang yang rajin bepergian, pastikan untuk menggunakan pencarian kami.

Saat ini sangat sulit untuk memahami intrik politik dan untuk memahami situasinya, Anda perlu mencari dan membandingkan banyak informasi yang berbeda. Oleh karena itu, kami dapat dengan mudah menemukan untuk Anda berbagai pidato para deputi Duma Negara dan pernyataan mereka selama beberapa tahun terakhir. Anda akan dapat dengan mudah memahami politik dan situasi di arena politik. Kebijakan di berbagai negara akan menjadi jelas bagi Anda dan Anda dapat dengan mudah mempersiapkan diri menghadapi perubahan yang akan datang atau beradaptasi dengan kenyataan yang ada.

Namun, di sini Anda tidak hanya dapat menemukan berbagai berita dari seluruh dunia. Anda juga dapat dengan mudah menemukan film yang menyenangkan untuk ditonton di malam hari dengan sebotol bir atau popcorn. Basis data pencarian kami berisi film untuk setiap selera dan warna, Anda dapat menemukan gambar yang menarik tanpa masalah. Kami dapat dengan mudah menemukan untuk Anda bahkan karya tertua dan sulit ditemukan, serta karya klasik terkenal - misalnya perang bintang: Kerajaan menyerang kembali.

Jika Anda hanya ingin bersantai sejenak dan mencari video lucu, kami juga bisa melepas dahaga Anda di sini. Kami akan menemukan jutaan video hiburan berbeda dari seluruh dunia untuk Anda. Lelucon singkat akan dengan mudah membangkitkan semangat Anda dan membuat Anda terhibur sepanjang hari. Mengambil keuntungan sistem yang nyaman cari, Anda dapat menemukan apa yang akan membuat Anda tertawa.

Seperti yang sudah Anda pahami, kami bekerja tanpa kenal lelah untuk memastikan bahwa Anda selalu menerima apa yang Anda butuhkan. Kami membuat pencarian luar biasa ini khusus untuk Anda, sehingga Anda dapat menemukan informasi yang diperlukan dalam bentuk video dan menontonnya di pemutar yang nyaman.

Aerogel - sangat penciptaan yang tidak biasa tangan manusia, bahan tersebut dianugerahi 15 posisi dalam Guinness Book of Records karena kualitasnya yang unik. Nama "aerogel" berasal dari dua kata-kata Latin aer - udara dan gelatus - beku. Oleh karena itu, aerogel sering disebut dengan “asap beku”.

Namun menurut penampilan aerogelnya benar-benar menyerupai asap beku. Aerogel adalah gel yang tidak biasa di mana tidak ada fase cair, sepenuhnya digantikan oleh fase gas, sehingga zat tersebut memiliki rekor kepadatan rendah, hanya satu setengah kali kepadatan udara, dan sejumlah keunikan lainnya. kualitas: kekerasan, transparansi, tahan panas, dll. Aerogel juga mengejutkan karena 99,8% terdiri dari... udara!
Sejarah kemunculan aerogel masih belum sepenuhnya dipahami. Hanya diketahui bahwa ilmuwan Amerika Samuel Kistler adalah orang pertama yang menerimanya pada akhir tahun dua puluhan atau tiga puluh abad terakhir di College of the Pacific di Stockton (California). Diperoleh, seperti yang kadang-kadang terjadi, dalam penelitian ilmiah, hampir secara tidak sengaja, sebagai produk sampingan dari kristalisasi asam amino dalam cairan lewat jenuh superkritis. Ilmuwan mencapai produksi aerogel dengan mengganti cairan dalam gel biasa dengan metanol. Setelah itu, gel dipanaskan di bawah tekanan tinggi hingga 240 derajat (suhu kritis untuk metanol). Pada titik ini, gas metanol meninggalkan gel, namun busa dehidrasi tidak berkurang volumenya. Hasilnya, terbentuklah bahan yang ringan dan berpori halus, yang kemudian disebut aerogel. Tanggal resmi kemunculan materi baru ini adalah tahun 1931, saat artikel tentangnya diterbitkan di jurnal Nature. Asal usul istilah “aerogel” juga tidak diketahui. Masih menjadi misteri apakah Kistler sendiri yang memperkenalkan hal ini ke dalam pidato kami, atau memanfaatkan petunjuk rekan-rekannya. Aerogel pertama diperoleh ilmuwan dari kuarsa. Selanjutnya, mereka belajar membuat bahan ini dari oksida logam, bahan organik, dan banyak bahan awal lainnya.
Secara struktur, aerogel merupakan jaringan partikel berbentuk pohon berukuran 2-5 nanometer yang disatukan menjadi kelompok homogen (cluster) dan pori-pori berisi udara hingga berukuran 100 nanometer. Secara eksternal, aerogel paling mirip dengan busa sabun beku transparan atau tembus cahaya. Jika dilihat dengan mata telanjang, aerogel tampak seperti zat padat dan homogen, yang membedakannya dari media berpori seperti berbagai busa. Aerogel juga terasa seperti busa beku saat disentuh. Ini cukup bahan tahan lama- Aerogel mampu menahan beban 2000 kali lipat dari beratnya sendiri. Misalnya, balok kecil aerogel seberat 2,38 g dapat dengan mudah menahan batu bata seberat 2,5 kg!

Aerogel kuarsa adalah isolator panas yang sangat baik. Proses produksi aerogel rumit dan padat karya. Pertama, menggunakan reaksi kimia, gel berpolimerisasi. Operasi ini memakan waktu beberapa hari dan hasilnya adalah produk seperti jeli. Kemudian air dikeluarkan dari jeli dengan alkohol. Penghapusan totalnya adalah kunci keberhasilan seluruh proses. Langkah selanjutnya adalah pengeringan “superkritis”. Ini diproduksi dalam autoklaf pada tekanan dan suhu tinggi, prosesnya melibatkan karbon dioksida cair. Penggunaan aerogel kuarsa sebagai bahan insulasi dimulai pada empat puluhan abad kedua puluh. Perusahaan terkenal Monsanto memproduksi produk ini berdasarkan perjanjian lisensi dengan Kistler. Namun, karena biayanya yang tinggi, isolator panas aerogel tidak banyak digunakan, dan produksinya dibatasi pada tahun tujuh puluhan. Baru pada akhir abad yang lalu aerogel kembali digunakan secara luas oleh umat manusia, terutama di industri luar angkasa elemen yang paling penting Penangkap array, yang digunakan oleh pesawat luar angkasa Stardust untuk menangkap jutaan partikel kecil dari ekor komet Wild 2 dan membawa pendarat dengan sampel tersebut ke bumi. Omong-omong, di antara berbagai partikel yang ditangkap oleh probe, ditemukan jejak glisin, asam amino terpenting untuk pembentukan protein. Bagi para ilmuwan yang memiliki teori yang sama tentang asal usul kehidupan di luar bumi, temuan ini menjadi bukti tidak langsung bahwa mereka benar.
Aerogel tersebut rencananya akan digunakan sebagai isolator termal unik pada pakaian luar angkasa buatan Amerika yang dibuat untuk proyek Mars NASA. NASA juga mengumumkan penggunaan aerogel sebagai pelindung panas untuk model pesawat ulang-alik baru. Aerogel juga menjanjikan dalam mikroelektronika. Terutama karena fakta bahwa mereka memiliki konstanta dielektrik terendah. Penggunaan aerogel sebagai lapisan isolasi secara multilayer papan sirkuit tercetak akan meningkatkan kinerja elektronik secara signifikan. Pada tahun 2007, ahli kimia Amerika mempresentasikan aerogel yang mereka buat, yang dapat berfungsi sebagai filter untuk memurnikan air. kotoran berbahaya, seperti merkuri, timbal dan logam berat beracun lainnya. Sejauh ini produksi bahan-bahan tersebut masih sangat terbatas dikarenakan harga tinggi, Karena Filter tersebut mengandung platinum, namun ketika penggantinya ditemukan dalam bentuk analog yang lebih murah, alat pemurni jenis baru ini akan mampu menghilangkan logam berat dari perairan di planet ini. Selain itu, aerogel baru menunjukkan sifat semikonduktor dan oleh karena itu, dapat digunakan dalam sel fotovoltaik dan perangkat optoelektronik lainnya.

Aerogel kuarsa, sebagaimana telah disebutkan, adalah isolator panas yang unik. Dapat menahan suhu hingga 500 derajat Celcius, dan lapisan setebal 2,5cm cukup untuk melindungi tangan manusia dari dampak langsung obor las. Ada jenis aerogel dengan titik leleh hingga 1200 C. Sifat arogel sangat bergantung pada bahan sumber, dari mana mereka dibuat. Ada aerogel yang terbuat dari alumina (dengan tambahan aluminium oksida), silikon dioksida, serta timah dan kromium oksida. Baru-baru ini, aerogel berbasis karbon telah diproduksi. Ada aerogel yang digunakan sebagai katalis. NASA saat ini sedang menguji aerogel aluminium oksida yang mengandung unsur langka - gadolinium dan terbium. Aerogel ini digunakan sebagai pendeteksi tabrakan berkecepatan tinggi. Beberapa jenis aerogel transparan sedang dipertimbangkan oleh para ilmuwan sebagai penggantinya kaca jendela. Bagaimanapun, indeks bias aerogel jauh lebih rendah dibandingkan indeks bias kaca (1,05 berbanding 1,5). Ilmu pengetahuan telah berhasil mengatasi kerapuhan awal dari bahan yang menjanjikan ini; aerogel yang elastis dan fleksibel kini telah tersedia. Agendanya adalah isu pengurangan biaya produksi hingga batas yang membuat penggunaan skala besar menguntungkan. Aerogel sering disebut sebagai material abad ke-21. Apakah benar demikian, kita akan segera melihatnya.

Aerogel sangat luar biasa bahan ringan dengan kepadatan sangat rendah dan konduktivitas termal rendah. Ini tembus cahaya, tetapi pada saat yang sama cukup sulit untuk disentuh. Biasanya, aerogel dibuat menggunakan proses pengeringan superkritis, sehingga untuk membuat aerogel sendiri, Anda harus membuat alat pengering untuk pengeringan tersebut. Ada cara untuk menyiapkan aerogel tanpa menggunakan alat semacam itu, tetapi cara tersebut kurang dapat diandalkan dan bahannya menjadi lebih padat. Pada artikel ini Anda akan menemukan informasi tentang kedua metode pembuatan aerogel.

Langkah

Bagian 1

Lihatlah diagram pengering superkritis di atas. Di bawah ini Anda akan menemukan petunjuk untuk perakitan mandiri perangkat seperti itu.

• Diagram diambil dari halaman web berikut: http://www.aerogel.org/wp-content/uploads/2009/02/manuclave-design2.jpg

1. Sambungkan erat dua kopling dan katup baja tahan karat 316 atau 304 ke T-fit baja tahan karat yang tidak dapat dilas. Diameter fitting harus 3/4 inci (1,9 cm).

   • Sumbat berbentuk tabung (gerbang) harus disambungkan ke kedua lengan sambungan berbentuk T.
   • Jika diinginkan, alih-alih salah satu colokan, Anda dapat memasang jendela tampilan.
   • Pasang katup bola ke bagian bawah pertigaan menggunakan bushing 6,35 mm (1/4 in.).
   • Kencangkan bagian-bagian tersebut ke stopkontak atas dengan urutan sebagai berikut: grommet 1,2 cm (1/2 inci), nipel 1,2 cm (1/2 inci), dan pipa berbentuk silang 1,2 cm (1/2 inci).

2. Selesaikan perakitan bagian atas perangkat. Katup dan sensor yang tersisa akan dihubungkan ke pipa kedua ini.

   • Hubungkan termometer bimetalik ke saluran keluar atas pipa.
   • Pasang nipel berukuran 6,35 mm kali 1,2 cm (1/4 inci kali 1/2 inci) ke lengan kiri pipa. Pasang katup bola ke sana.
   • Hubungkan nipel lainnya berukuran 6,35 mm kali 1,2 cm (1/4 inci kali 1/2 inci) ke lengan kanan pipa. Pasang pipa berdiameter 6,35 mm (1/4 inci) dengan pengukur tekanan di bagian atas dan katup pegas pengaman di cabang bawah.
   • Pasang nipel berukuran 6,35 mm (1/4 inci) dengan katup jarum ke lubang keluar yang lebih kecil.

3. Gunakan bahan yang tepat. Baja tahan karat lebih disukai karena bersih, tahan lama, dan memiliki sedikit ketahanan terhadap korosi.

   • Sensor dengan benang kuningan dan katup baja karbon dapat dipasang.
   • Jangan menggunakan kopling kuningan atau baja karbon, atau menggunakan komponen apa pun yang terbuat dari bahan yang tidak dapat menahan tekanan 15 MPa (kira-kira 2.000 psi).

4. Hubungkan silinder karbon dioksida ke pengering superkritis. Sambungan harus bebas kebocoran dan memastikan aliran bebas karbon dioksida cair ke dalam peralatan.

   • Diagram koneksi tersebut ditunjukkan pada halaman web berikut: http://www.aerogel.org/wp-content/uploads/2009/02/gastank-1.jpg
   • Hubungkan silinder dengan urutan sebagai berikut: adaptor jantan CGA320, paking Teflon, nipel saluran masuk, kopling saluran masuk, adaptor 6,35 mm (1/4 inci) dengan benang dalam Putus Cepat, Adaptor Putus Cepat Pria 6,35 mm (1/4 inci), Selang tekanan tinggi Diameter 6,35 mm (1/4 inci) dengan jalinan benang internal.
   • Di ujung lain selang tekanan tinggi, sambungkan adaptor betina 6,35 mm (1/4 inci) dan adaptor jantan 6,35 mm (1/4 inci) untuk melepaskan sambungan dengan cepat.
   • Hubungkan kopling terakhir ke katup bola masuk pengering. Sekarang semuanya terhubung.

   Bagian 2

   Persiapan aerogel silikon

   1. Encerkan amonia kaustik pekat (amonium hidroksida). Encerkan 4,86 ​​g, atau 5,4 ml amonia kaustik pekat dalam 1000 ml air dalam gelas atau botol plastik.

      • Labeli botol ini dengan "larutan air amonia kaustik". Solusinya dapat disimpan di suhu kamar dalam botol tertutup untuk digunakan nanti.

   2. Siapkan larutan tetrametoksisilan dengan metanol. Campurkan 10,2 g (10 ml) tetrametoksisilan dengan 7,82 g (10 ml) metanol dalam gelas kimia. Aduk solusinya.

      • Labeli larutan ini dengan "larutan alkoksida", atau cukup "larutan A".
      • Perlu diketahui bahwa tetramethoxysilane tidak mudah dibeli karena perusahaan yang menjual bahan kimia tersebut umumnya enggan menjualnya kepada perorangan. Jika Anda berhasil menemukan perusahaan yang bersedia menjual bahan ini, pastikan bahan tersebut memiliki tingkat kemurnian yang tinggi dan tidak mengandung kotoran berbahaya.

   3. Siapkan larutan amonia kaustik dengan metanol. Campurkan 5 g (5 ml) larutan amonia kaustik berair yang telah disiapkan sebelumnya dengan 7,92 g (10 ml) metanol dalam gelas kimia bersih lainnya. Aduk solusinya.

      • Labeli larutan ini dengan "larutan katalitik", atau cukup "larutan B".

   4. Tuangkan larutan katalitik ke dalam larutan alkoksida yang telah disiapkan sebelumnya. Tuangkan larutan katalitik (larutan B) dengan hati-hati ke dalam larutan alkoksida (larutan A) dan aduk dengan batang kaca hingga larut seluruhnya.

      • Solusi yang dihasilkan disebut juga “sol”.

   5. Pindahkan sol ke dalam cetakan. Letakkan kertas roti berbahan dasar silikon terlebih dahulu di bagian bawah cetakan. Tunggu hingga solnya berbentuk gel.

      • Anda harus menunggu dari 15 menit hingga 1 jam.
      • Anda juga bisa menuangkan sol ke dalam pipet berbentuk silinder kecil. Dalam hal ini, setelah larutan berubah menjadi gel, Anda dapat memerasnya keluar dari pipet.
      • Tetramethoxysilane dalam metode ini berperan sebagai sumber silikon oksida. Air menyebabkan tetramethoxysilane berpolimerisasi, dan metanol memastikan bahwa air dan tetramethoxysilane bercampur sehingga membentuk satu fase dan dapat bereaksi satu sama lain. Amonia kaustik mempercepat reaksi.

   6. Biarkan gelnya menua. Setelah gel terbentuk, masukkan ke dalam metanol dan biarkan di sana setidaknya selama 24 jam.

      Buang airnya. Ganti metanol setidaknya empat kali seminggu menjadi metanol segar, menjadi etanol dengan kemurnian lebih dari 99,5%, atau menjadi aseton.

      • Hasilnya, gel hampir seluruhnya bersih dari air.

   7. Keringkan gel dalam pengering superkritis. Tempatkan gel di ruang perangkat dan lepaskan karbon dioksida ke dalamnya. Karbon dioksida akan memanas dan melewati titik kritisnya, 31,1 derajat Celcius dan 72,9 bar, memanas hingga sekitar 45 derajat Celcius dan mencapai tekanan sekitar 100 bar.

      • Selama pengeringan superkritis, metanol akan hilang seluruhnya dari gel.
      • Kurangi tekanan di ruang peralatan dengan kecepatan sekitar 7 bar per jam.
      • Hasil dari proses tersebut adalah aerogel silikon oksida.

   Bagian 3

   Proses alternatif: pengeringan subkritis

   1. Siapkan aerogel sesuai petunjuk sebelumnya. Siapkan silika aerogel seperti yang dijelaskan di atas dengan terlebih dahulu menyiapkan bahan kimianya kemudian “melarutkannya” hingga membentuk gel cair.

      Setelah gel direndam dalam alkohol atau aseton, bersihkan dari air seperti dijelaskan di atas. Mengubah etanol atau aseton setidaknya empat kali sepanjang minggu.

      Siapkan larutan heksana dan etanol. Campurkan satu bagian heksana dan tiga bagian etanol untuk memperoleh larutan dengan volume minimal lima kali volume gel sebelumnya.

      • Jika diinginkan, aseton dapat digunakan sebagai pengganti etanol dengan proporsi yang sama.
      • Misalnya, jika Anda menerima 20 ml aerogel, Anda perlu menyiapkan larutan 25 ml heksana dan 75 ml etanol atau aseton.
      • Tandai wadah dengan larutan yang telah disiapkan sebagai “larutan 25-75”.

   2. Siapkan dua larutan tambahan heksana dan etanol. Yang kedua, gunakan kedua cairan ini proporsi yang sama. Yang ketiga, campurkan tiga bagian heksana dengan satu bagian etanol.

      • Seperti sebelumnya, aseton dapat digunakan sebagai pengganti etanol.
      • Labeli wadah dengan larutan kedua sebagai “larutan 50-50” dan wadah dengan larutan ketiga sebagai “larutan 75-25”.

   3. Rendam gel secara berurutan dalam tiga larutan. Rendam gel dalam larutan 25-75 selama 12-48 jam.

      • Kemudian gel dimasukkan ke dalam larutan 50-50 dan didiamkan dalam waktu yang sama, kemudian gel dimasukkan ke dalam larutan 75-25 dan didiamkan selama 12-48 jam.

   4. Rendam gel dalam heksana. Rendam gel selama 24-72 jam dalam heksana murni, ganti tiga kali.

   5. Siapkan larutan trimetilklorosilan. Tambahkan trimetilklosilana ke heksana sehingga membentuk 6% dari total massa larutan.

      • Siapkan larutan dengan volume minimal 15 kali volume gel yang telah disiapkan sebelumnya.
      • Labeli wadah berisi larutan dengan tanda TMHS.

   6. Celupkan aerogel ke dalam larutan trimetilklorosilan. Caranya, pertama-tama letakkan gel di bagian bawah wadah tahan bahan kimia yang tertutup rapat dengan leher lebar, kemudian tuangkan larutan TMCS secukupnya ke dalamnya sehingga volumenya melebihi volume gel yang direndam sebanyak 5-10 kali. Tutup wadahnya.

      • Untuk wadah kaca, basahi tepi tutupnya dengan penyedot debu. minyak silikon, jika tidak, tutupnya mungkin menempel di leher.

   7. Panaskan lalu dinginkan wadah berisi gel. Panaskan wadah hingga 60 derajat Celcius dan pertahankan pada suhu tersebut selama 12-24 jam menggunakan kompor listrik. Sebelum mengganti larutan TMCS dengan yang baru, biarkan larutan mendingin hingga mencapai suhu kamar.

      • Ulangi prosedur ini dua kali lagi.
   8. Bekerjalah di area yang berventilasi baik dengan pencahayaan yang baik.
   9. Kenakan kacamata pengaman saat bekerja. Kenakan juga baju lengan panjang dan sepatu tertutup.
   10. Jangan mencoba menghemat suku cadang perangkat dengan menggantinya dengan yang lebih murah.
   11. Luangkan waktu yang cukup untuk bekerja. Jangan mencoba mempercepat proses, karena hal ini meningkatkan kemungkinan kesalahan berbahaya.
   12. Pastikan semua katup dan sambungan aman dan kencang serta hindari kontak dengannya Pelarut organik. Ini akan mencegah kebocoran karbon dioksida.
   13. Ganti gasket dengan yang baru setelah setiap 30-50 proses, dan setelah proses selesai, tutup semua katup dengan rapat.
   14. Tetrametoksisilan adalah zat berbahaya, yang dapat membahayakan paru-paru dan mata Anda, jadi saat menanganinya, gunakan kacamata pengaman dan perban kasa atau alat bantu pernapasan.

   Apa yang Anda perlukan

   • Sarung tangan lateks atau karet
   • Kacamata pelindung
   • Lengan panjang
   • Sepatu tertutup
   • Celemek kimia

   Pengeringan superkritis

   • 2 katup bola tekanan sedang baja tahan karat 316 6,35 mm (1/4 inci).
   • 2 dot segi enam, saluran masuk 1,2 cm (1/2 inci), saluran keluar 6,35 mm (1/4 inci), panjang 1,7 cm (1-11/16 inci), baja tahan karat 316
   • Puting segi enam 1,2 cm (1/2 inci)
   • Nipple segi enam 2 x 6,35 mm (1/4 inci).
   • Selang baja tahan karat 316 1,2 cm (1/2 inci).
   • Selang baja tahan karat 316 6,35 mm (1/4 inci).
   • Katup jarum tekanan sedang, betina di kedua sisi, diameter 6,35 mm (1/4 inci), baja tahan karat 316
   • Katup Pengaman Pegas Kuningan dengan Cincin Tarik Kontrol dan Ventilasi ke Suasana, Ulir Jantan, Diameter 6,35Mm (1/4")
   • Termometer Bimetal Baja Tahan Karat 1,2cm (1/2") 304 dengan Benang Eksternal dan Dial Bebas Minyak
   • Pengukur tekanan 0-20000 KPa, tersambung di atas, dengan soket 6,36 mm (1/4 inci)
   • Pemanas atau pengering rambut
   • Pita isolasi pipa
   • Pipa berbentuk salib
   • Silinder karbon dioksida 9kg dengan katup dan adaptor CGA320

   Aerogel silikon

   • Tetrametoksisilan
   • Metanol
   • Air demineral
   • 28-30 berat. % larutan amonia kaustik dalam air
   • Etanol (mungkin)
   • Aseton (mungkin)

   Pembuatan aerogel silikon dengan pengeringan subkritis

   • Gel silikon yang sudah disiapkan
   • Etanol atau aseton murni
   • heksana
   • Trimetilklorosilan (TMCS)
   • Stoples atau botol bermulut lebar yang tahan bahan kimia
   • Kompor listrik
   • Ekstrak kimia
   • Heksametildisilazana