Молекулярне сито - це пористий матеріал, який має дуже маленькі отвори однакового розміру. Він працює як кухонне сито, за винятком молекулярного масштабу, розділяючи газові суміші, які містять молекули різного розміру. Лише молекули, менші за пори, можуть проходити крізь них; тоді як більші молекули блокуються. Якщо молекули, які ви хочете розділити, мають однаковий розмір, молекулярне сито також може розділяти за полярністю. Сита використовуються в різних сферах застосування як осушувачі, що видаляють вологу, і допомагають запобігти погіршенню якості продуктів.
Типи молекулярних сит
Молекулярні сита бувають різних типів, наприклад 3A, 4A, 5A та 13X. Числові значення визначають розмір пор і хімічний склад сита. Іони калію, натрію та кальцію змінені в складі, щоб контролювати розмір пор. У різних ситах різна кількість вічок. Для розділення газів використовують молекулярне сито з меншою кількістю отворів, а для рідин — з більшою кількістю отворів. Інші важливі параметри молекулярних сит включають форму (порошок або кулька), об'ємну щільність, рівень pH, температури регенерації (активації), вологість тощо.
Молекулярне сито проти силікагелю
Силікагель також можна використовувати як осушувач для видалення вологи, але він сильно відрізняється від молекулярного сита. Різні фактори, які можна враховувати під час вибору між ними, це варіанти складання, зміни тиску, рівнів вологості, механічні сили, діапазон температур тощо. Ключові відмінності між молекулярним ситом і силікагелем:
Швидкість адсорбції молекулярного сита вища, ніж у силікагелю. Це пов’язано з тим, що сито є швидковисихаючим засобом.
Молекулярне сито працює краще, ніж силікагель, за високих температур, оскільки воно має одноріднішу структуру, яка міцно зв’язує воду.
При низькій відносній вологості ємність молекулярного сита набагато краща, ніж у силікагелю.
Структура молекулярного сита визначена і має рівномірні пори, тоді як структура силікагелю є аморфною та має багато нерегулярних пор.
Як активувати молекулярні сита
Для активації молекулярних сит основною вимогою є вплив надвисоких температур, а тепло має бути достатньо високим для випаровування адсорбату. Температура може змінюватися в залежності від матеріалів, що адсорбуються, і типу адсорбенту. Постійний температурний діапазон 170-315oC (338-600oF) буде необхідним для типів сит, які обговорювалися раніше. При цій температурі нагрівається як матеріал, що адсорбується, так і адсорбент. Вакуумне сушіння є швидшим способом зробити це та вимагає відносно нижчих температур порівняно з полум’яним сушінням.
Після активації сита можна зберігати в скляному контейнері з подвійною плівкою. Це дозволить зберегти їх активними до шести місяців. Щоб перевірити, чи активні сита, ви можете потримати їх у руці в рукавичках і додати в них води. Якщо вони повністю активні, то температура значно підвищується, і ви не зможете їх утримати навіть в рукавичках.
Рекомендується використання засобів безпеки, таких як комплекти ЗІЗ, рукавички та захисні окуляри, оскільки процес активації молекулярних сит включає роботу з високими температурами та хімічними речовинами, а також пов’язані з цим ризики.
Час публікації: 30 травня 2023 р
