Co je to molekulární síto?

Molekulární síto se používá k sušení nebo absorpci plynů a kapalin. Molekulární síta jsou vyrobena z porézních materiálů, obvykle aluminosilikátové sloučeniny zvané zeolit, a používají se k oddělení látek na molekulární úrovni. Tato síta se primárně používají jako sušicí nebo sušící činidlo a často se také používají v ropném průmyslu k čištění plynů.

Stejně jako sítko by mohlo být použito k oddělení hornin od písku, molekulární síto odděluje větší molekuly od menších. Například molekuly vody mají poloměr molekuly 0,193 nm, zatímco molekula acetonu má poloměr 0,308 nm. Nalití acetonového roztoku do molekulárního síta by vedlo k tomu, že menší molekuly vody projdou sítem, zatímco větší molekuly acetonu zůstanou, čímž se alkohol vysuší. Pokud jsou dvě molekuly stejné velikosti, mohou molekulární síta také oddělit molekuly založené na polaritě molekul. Polárnější molekuly budou absorbovány, jako by to byly menší molekuly.

Na rozdíl od sít, která oddělují horniny od písku, molekulární síta neumožňují menším molekulám, aby jimi jednoduše procházely. Místo toho jsou tyto molekuly absorbovány sítem. Prázdné prostory ve struktuře síta, póry, drží tyto menší molekuly, takže účinnost sítka závisí nejen na velikosti pórů, ale také na tom, kolik volného prostoru je k dispozici uvnitř struktury síta.

Molekulární síta mohou absorbovat asi 24 procent své hmotnosti. Jakmile je voda absorbována do porézních děr a vysušené nebo vyčištěné materiály jsou získány, může být voda odstraněna různými způsoby. Protože teplo nemění molekulární strukturu síta, voda se často odstraní zahřátím síta na 250 ° C po dobu dvou hodin a potom se nechá ochladit s minimálním kontaktem s vlhkým vzduchem.

Krystalická struktura, porézní materiál v molekulárním síta má zcela jednotné velikosti pórů. Tyto velikosti se však liší v závislosti na typu síta. Existuje několik typů, včetně izolovaných skleněných molekulárních sít, typů 3A – 5A a typu 13X.

Izolované skleněné molekulární síta se používají speciálně k výrobě izolovaného skla. Zabraňují hromadění vody uvnitř povrchu skla. Síta 3A a 4A jsou univerzální sušicí prostředky. 3A se používají hlavně k sušení nebo dehydrataci uhlovodíků. Toto je typ síta, který by se použil k vysušení acetonu v předchozím příkladu. Síta 4A se používají v uzavřených systémech, jako jsou elektrické součásti a balení léčiv, k zajištění suchosti.

Síta 5A se používají k odstranění nežádoucího sirovodíku, extrémně jedovatého plynu a oxidu uhličitého ze zemních plynů. Ty jsou často používány v ropném průmyslu. Síta 13X se používají výhradně k sušení plynů.