Paano gumagana ang Molecular Sieves?

Ang molecular sieve ay isang porous na materyal na may napakaliit, pare-parehong laki ng mga butas. Gumagana ito tulad ng isang salaan sa kusina, maliban sa isang molecular scale, na naghihiwalay sa mga pinaghalong gas na naglalaman ng mga multi-sized na molekula. Tanging mga molekula na mas maliit kaysa sa mga pores ang maaaring dumaan; samantalang, ang mga malalaking molekula ay hinaharangan. Kung ang mga molekula na nais mong paghiwalayin ay magkapareho ang laki, ang isang molekular na salaan ay maaari ding paghiwalayin sa pamamagitan ng polarity. Ginagamit ang mga sieves sa iba't ibang mga aplikasyon bilang mga desiccant na nag-aalis ng moisture at nakakatulong na maiwasan ang pagkasira ng mga produkto.

Mga Uri ng Molecular Sieves

Ang mga molekular na sieves ay may iba't ibang uri tulad ng 3A, 4A, 5A at 13X. Tinutukoy ng mga numerong halaga ang laki ng butas ng butas at ang kemikal na komposisyon ng salaan. Ang mga ions ng potassium, sodium, at calcium ay binago sa komposisyon upang makontrol ang laki ng butas. Mayroong iba't ibang bilang ng mga meshes sa iba't ibang mga salaan. Ang isang molecular sieve na may mas maliit na bilang ng mga meshes ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga gas, at ang isa na may mas maraming meshes ay ginagamit para sa mga likido. Ang iba pang mahahalagang parameter ng molecular sieves ay kinabibilangan ng form (pulbos o butil), bulk density, pH level, regeneration temperature (activation), moisture, atbp.

Molecular Sieve kumpara sa Silica Gel

Ang silica gel ay maaari ding gamitin bilang isang moisture removing desiccant ngunit ibang-iba sa molecular sieve. Ang iba't ibang salik na maaaring isaalang-alang habang pumipili sa pagitan ng dalawa ay ang mga opsyon sa pagpupulong, mga pagbabago sa presyon, mga antas ng kahalumigmigan, mga puwersa ng makina, hanay ng temperatura, atbp. Ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng molecular sieve at silica gel ay:

Ang rate ng adsorption ng isang molecular sieve ay mas malaki kaysa sa silica gel. Ito ay dahil ang salaan ay isang fast-drying agent.

Ang isang molecular sieve ay gumagana nang mas mahusay kaysa sa silica gel sa mataas na temperatura, dahil mayroon itong mas pare-parehong istraktura na malakas na nagbubuklod sa tubig.

Sa mababang Relative Humidity, ang kapasidad ng isang molecular sieve ay mas mahusay kaysa sa silica gel.

Ang istraktura ng isang molecular sieve ay tinukoy at may pare-parehong mga pores, habang ang istraktura ng silica gel ay amorphous at maramihang irregular pores.

Paano I-activate ang Molecular Sieves

Upang i-activate ang mga molecular sieves, ang pangunahing kinakailangan ay ang pagkakalantad sa napakataas na temperatura, at dapat na sapat na mataas ang init para mag-vaporize ang adsorbate. Ang temperatura ay mag-iiba sa mga materyales na na-adsorbed at ang uri ng adsorbent. Ang isang pare-parehong hanay ng temperatura na 170-315oC (338-600oF) ay kinakailangan para sa mga uri ng sieves na tinalakay kanina. Parehong ang materyal na na-adsorbed, at ang adsorbent ay pinainit sa temperatura na ito. Ang vacuum drying ay isang mas mabilis na paraan ng paggawa nito at nangangailangan ng medyo mas mababang temperatura kumpara sa flame drying.

Kapag na-activate na, ang mga sieves ay maaaring itago sa isang lalagyang salamin na may double wrapped parafilm. Pananatilihin nitong aktibo ang mga ito nang hanggang anim na buwan. Upang suriin kung aktibo ang mga salaan, maaari mong hawakan ang mga ito sa iyong kamay habang nakasuot ng guwantes at magdagdag ng tubig sa mga ito. Kung sila ay ganap na aktibo, ang temperatura ay tumataas nang malaki, at hindi mo mahawakan ang mga ito kahit na may suot na guwantes.

Ang paggamit ng mga kagamitang pangkaligtasan tulad ng mga PPE kit, guwantes, at salaming pangkaligtasan ay inirerekomenda dahil ang proseso ng pag-activate ng mga molecular sieves ay nagsasangkot ng pagharap sa mataas na temperatura at mga kemikal, at ang mga nauugnay na panganib.