Molekyyliseulat

Molekyyliseulat ovat kiteisiä alumiinisilikaatteja , joiden kolmiulotteinen rakenne on piioksidi- ja alumiinioksiditetraedreja ja joille on ominaista tarkka ja tasainen huokoskoko. Molekyyliseulojen huokoset ovat riittävän suuria, jotta pienet molekyylit pääsevät läpi, mutta samalla ne säilyttävät suurempia molekyylejä, mikä on määrittänyt niiden käytön kuivausaineina ja adsorbentteina .

Molekyyliseulojen tyypit

Molekyyliseulat eroavat huokoskoon suhteen, mikä määrää niiden selektiivisyyden molekyylien läpiviennissä ja säilyttämisessä. Tästä ominaisuudesta riippuen myös tiettyjen molekyyliseulojen käyttöalue muuttuu [1] .

3 Å

Molekyyliseulojen 3 Å koostumus on 0,6 K 2O  : 0,40 Na 2O  : 1 Al 2O 3 :  2,0 ± 0,1 SiO 2 :  x H 2O [ 1 ] .

Niitä saadaan korvaamalla natriumionit 4 Å:n seuloissa kaliumioneilla , mikä pienentää tehollista huokoskokoa. Tällaisia ​​seuloja käytetään hiilivetyjen , mukaan lukien krakatun kaasun , propeenin , butadieenin ja asetyleenin , teollisessa kuivauksessa . Ne myös kuivaavat polaarisia nesteitä, kuten etanolia ja metanolia , ja poistavat vettä ja ammoniakkia N 2 /H 2 -virrasta [1] .

4 Å

Molekyyliseulojen 4 Å koostumus on 1 Na 2 O : 1 Al 2 O 3  : 2,0 ± 0,1 SiO 2  : x H 2 O [1] .

Tällaisia ​​seuloja käytetään kaasumaisten tai nestemäisten järjestelmien staattiseen kuivaukseen esimerkiksi lääkkeiden ja epästabiilien kemikaalien pakkauksissa. Nämä näytöt imevät hiilidioksidia , rikkidioksidia , rikkivetyä , eteeniä , etaania ja propeenia. Näitä seuloja pidetään yleisenä kuivausaineena polaarisille ja ei-polaarisille liuottimille [1] .

5 Å

Molekyyliseulojen 5 Å koostumus on 0,8 CaO  : 0,2 Na 2O : 1 Al 2O 3  : 2,0 ± 0,1 SiO 2  : x H 2O [ 1 ] .

Tällaisia ​​seuloja saadaan korvaamalla natriumionit 4 Å:n seuloissa kalsiumioneilla . Niitä käytetään erottamaan suorat alkaanit haarautuneista ja syklisistä alkaaneista sekä poistamaan rikkivetyä, merkaptaaneja ja hiilidioksidia maakaasusta [1] .

13X

Molekyyliseulojen 13X koostumus on 1 Na 2O : 1 Al 2O 3  : 2,8 ± 0,2 SiO 2  : x H 2O [ 1 ] .

Tällaisia ​​seuloja käytetään kaasujen teolliseen kuivaamiseen ja rikkivedyn ja merkaptaanien poistamiseen niistä [1] .

Molekyyliseulan aktivointi

Molekyyliseulojen toiminnan palauttamiseksi on tarpeen lämmittää niitä tai puhaltaa ne kaasulla adsorboituneiden aineiden poistamiseksi. Merkittävä tekijä tässä prosessissa on seulojen lämpötila. Molekyyliseulat 3 Å vaativat lämpötilan 175-260 °C. Tyydyttymättömien sorbaattimolekyylien polymeroitumista voi kuitenkin tapahtua tässä lämpötilassa , jos niitä on puhdistettavassa materiaalissa, joten lämpötilan asteittaista nostamista suositellaan, jotta tyydyttymättömät molekyylit pääsevät pois seuloista alemmalla lämpötila-alueella. Seulojen lämmittämisen jälkeen tarvitaan jäähdytystä, joka tehdään kätevästi johtamalla saman kaasun virta, mutta ilman lämpöä. Pieni määrä seuloja voidaan kuivata ilman kaasupuhallusta kuumentamalla niitä uunissa ja jäähdyttämällä suljetussa järjestelmässä, kuten eksikaattorissa [1] .

Muistiinpanot

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sigma-Aldrich. MOLEKUURISIULAT . Käyttöpäivä: 4. tammikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 29. joulukuuta 2014.