Jel, bir sıvı fazı (genellikle su) çevreleyen veya serpiştiren sürekli bir katı fazdan oluşan kolloidal bir sistemdir. Esas olarak sıvıdan oluşmasına rağmen katı gibi davranır ve elastiktir. Jeller, sıvıyı çevreleyen üç boyutlu bir ağ oluşturan polimerlerin veya kolloidal partiküllerin çapraz bağlanmasıyla oluşur.
Jeller Newtonyen olmayan akışkanlardır, bu da akış özelliklerinin klasik Newtonyen viskozite yasalarına uymadığı anlamına gelir. Viskozitesi sabit kalan Newton sıvılarının aksine, jeller gibi Newton olmayan sıvılar kesme kuvvetlerine farklı tepki verir. Viskoziteleri, basınç veya gerilme gibi mekanik stres altında değişebilir. Sonuç olarak, jeller yavaş deformasyon altında viskoz özellikler sergiler, ancak hızlı veya güçlü stres altında daha katı veya elastik davranma eğilimindedir.
Sıvı kısımdaki bağlantı ona makroskopik “katı” karakterini verir. Jeller çeşitli tip ve formlarda bulunur ve genellikle ilaçlarda veya yapıştırıcı olarak kullanılır.
Jellerin özel bir çeşidi, genellikle şişirici maddelerin çıkarıldığı kserojellerdir. Kserojellere örnek olarak kurutulmuş silika jel veya jelatin verilebilir.
Jeller aşağıdaki yöntemlerle kolayca analiz edilebilir diferansiyel taramalı kalorimetri (Diferansiyel Tarama Kalorimetrisi – DSC), kalite kontrolde sıklıkla yapıldığı gibi.
Eğri, azot atmosferinde 10 K/dak doğrusal ısıtma hızında ısıtılan jel matris içindeki alüminyum oksit nanopartiküllerinin DSC çalışmasını göstermektedir.
Sinyal, çalışma sırasında daha yakından bakmaya değer iki önemli etki gösterir:
120 °C’ye kadar olan aralıkta, su kaybına neden olur. kütle değişimi neden olduğu numunenin Cp değişikliği Numunenin kütlesindeki değişimin neden olduğu değişim, taban çizgisinde bir kaymaya yol açar.
Bu etkinin bir sonucu olarak, nanopartiküller içeren kuru bir jel matrisi kalır – kserojel olarak adlandırılır. Yaklaşık 200 °C’de bir faz geçişi nanopartiküllerin düzenli yapıdan amorf alüminyum oksit yapıya dönüşmesi, küçük keskin bir pik olarak görülebilir.
Bu iki etki tekrarlanabilir ve nanopartikül jelini iyi karakterize eder.
