Молекулярное сито представляет собой пористый материал с очень маленькими отверстиями одинакового размера. Оно работает как кухонное сито, за исключением молекулярного масштаба, разделяя газовые смеси, содержащие молекулы разного размера. Только молекулы, меньшие размера пор, могут пройти сквозь них; тогда как более крупные молекулы блокируются. Если молекулы, которые вы хотите разделить, имеют одинаковый размер, молекулярное сито также можно разделить по полярности. Сита используются в различных областях в качестве влагопоглотителей и помогают предотвратить разложение продуктов.
Типы молекулярных сит
Молекулярные сита бывают разных типов, таких как 3А, 4А, 5А и 13Х. Числовые значения определяют размер пор и химический состав сита. Ионы калия, натрия и кальция изменены в составе для контроля размера пор. В разных ситах разное количество ячеек. Молекулярное сито с меньшим количеством ячеек используется для разделения газов, а с большим количеством ячеек — для жидкостей. Другие важные параметры молекулярных сит включают форму (порошок или шарики), объемную плотность, уровень pH, температуру регенерации (активации), влажность и т. д.
Молекулярное сито против силикагеля
Силикагель также можно использовать в качестве влагопоглотителя, но он сильно отличается от молекулярного сита. При выборе между ними можно учитывать различные факторы, такие как варианты сборки, изменения давления, уровня влажности, механические силы, диапазон температур и т. д. Ключевые различия между молекулярными ситами и силикагелем заключаются в следующем:
Скорость адсорбции молекулярного сита больше, чем у силикагеля. Это потому, что сито является быстросохнущим веществом.
Молекулярное сито работает лучше, чем силикагель при высоких температурах, поскольку оно имеет более однородную структуру, прочно связывающую воду.
При низкой относительной влажности емкость молекулярного сита намного лучше, чем у силикагеля.
Структура молекулярного сита определена и имеет однородные поры, тогда как структура силикагеля является аморфной и имеет множество пор неправильной формы.
Как активировать молекулярные сита
Для активации молекулярных сит основным требованием является воздействие сверхвысоких температур, причем тепло должно быть достаточно высоким, чтобы адсорбат мог испариться. Температура будет меняться в зависимости от адсорбируемых материалов и типа адсорбента. Для типов сит, обсуждавшихся ранее, потребуется постоянный температурный диапазон 170–315°C (338–600°F). При этой температуре нагреваются как адсорбируемый материал, так и адсорбент. Вакуумная сушка — более быстрый способ сделать это и требует относительно более низких температур по сравнению с сушкой пламенем.
После активации сита можно хранить в стеклянном контейнере с двойной оберткой из парафильма. Это сохранит их активными на срок до шести месяцев. Чтобы проверить, активны ли сита, можно подержать их в руке в перчатках и добавить в них воды. Если они полностью активны, то температура значительно повышается, и удержать их не получится даже в перчатках.
Рекомендуется использовать защитное оборудование, такое как комплекты СИЗ, перчатки и защитные очки, поскольку процесс активации молекулярных сит предполагает работу с высокими температурами и химикатами, а также связанные с этим риски.
Время публикации: 30 мая 2023 г.
