Sito molekularne to porowaty materiał o bardzo małych, jednorodnych oczkach. Działa jak sito kuchenne, z tą różnicą, że w skali molekularnej, rozdzielając mieszaniny gazów zawierające cząsteczki o różnych rozmiarach. Przepuszcza tylko cząsteczki mniejsze niż pory; większe cząsteczki są blokowane. Jeśli cząsteczki, które chcesz rozdzielić, są tej samej wielkości, sito molekularne może również rozdzielać na zasadzie polaryzacji. Sita są wykorzystywane w różnych zastosowaniach jako pochłaniacze wilgoci i środki osuszające, zapobiegając degradacji produktów.
Rodzaje sit molekularnych
Sita molekularne występują w różnych typach, takich jak 3A, 4A, 5A i 13X. Wartości liczbowe określają rozmiar porów i skład chemiczny sita. Zawartość jonów potasu, sodu i wapnia jest modyfikowana w celu kontrolowania rozmiaru porów. Różne sita mają różną liczbę oczek. Sita molekularne o mniejszej liczbie oczek służą do rozdzielania gazów, a sita o większej liczbie oczek do rozdzielania cieczy. Inne ważne parametry sit molekularnych obejmują postać (proszek lub kulka), gęstość nasypową, poziom pH, temperaturę regeneracji (aktywacji), wilgotność itp.
Sito molekularne kontra żel krzemionkowy
Żel krzemionkowy może być również stosowany jako pochłaniacz wilgoci, ale znacznie różni się od sita molekularnego. Przy wyborze między nimi należy wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak sposób montażu, zmiany ciśnienia, poziom wilgotności, siły mechaniczne, zakres temperatur itp. Kluczowe różnice między sitem molekularnym a żelem krzemionkowym to:
Szybkość adsorpcji sita molekularnego jest większa niż żelu krzemionkowego. Wynika to z faktu, że sito jest czynnikiem szybkoschnącym.
Sito molekularne działa lepiej niż żel krzemionkowy w wysokich temperaturach, gdyż ma bardziej jednolitą strukturę i silniej wiąże wodę.
Przy niskiej wilgotności względnej pojemność sita molekularnego jest o wiele lepsza niż żelu krzemionkowego.
Struktura sita molekularnego jest określona i ma jednorodne pory, natomiast struktura żelu krzemionkowego jest amorficzna i składa się z wielu nieregularnych porów.
Jak aktywować sita molekularne
Aby aktywować sita molekularne, podstawowym wymogiem jest wystawienie na działanie bardzo wysokich temperatur, a ciepło powinno być wystarczająco wysokie, aby adsorbat odparował. Temperatura będzie się różnić w zależności od adsorbowanych materiałów i rodzaju adsorbentu. W przypadku omówionych wcześniej typów sit wymagany jest stały zakres temperatur 170–315°C (338–600°F). Zarówno adsorbowany materiał, jak i adsorbent są podgrzewane w tej temperaturze. Suszenie próżniowe jest szybszą metodą i wymaga stosunkowo niższych temperatur w porównaniu z suszeniem płomieniowym.
Po aktywacji sita można przechowywać w szklanym pojemniku podwójnie owiniętym parafilmem. Dzięki temu pozostaną aktywne nawet do sześciu miesięcy. Aby sprawdzić, czy sita są aktywne, można trzymać je w dłoniach w rękawiczkach i dodać do nich wody. Jeśli sita są całkowicie aktywne, temperatura znacznie wzrasta i nie da się ich utrzymać nawet w rękawiczkach.
Zaleca się stosowanie sprzętu ochronnego, takiego jak zestawy środków ochrony indywidualnej, rękawice i okulary ochronne, ponieważ proces aktywacji sit molekularnych wiąże się z występowaniem wysokich temperatur i substancji chemicznych oraz związanych z tym zagrożeń.
Czas publikacji: 30 maja 2023 r.
