Co to jest sito molekularne?
Sito molekularne służy do suszenia lub pochłaniania gazów i cieczy. Sita molekularne są wykonane z porowatych materiałów, zwykle związku glinokrzemianowego zwanego zeolitem, i służą do oddzielania substancji na poziomie molekularnym. Sita te, stosowane głównie jako środek pochłaniający wilgoć lub środek suszący, są często stosowane w przemyśle naftowym do oczyszczania gazów.
Podobnie jak sito może być użyte do oddzielenia skał od piasku, sito molekularne oddziela większe cząsteczki od mniejszych. Na przykład cząsteczki wody mają promień cząsteczkowy 0,193 nm, a cząsteczka acetonu ma promień 0,308 nm. Wlanie roztworu acetonu do sita molekularnego spowodowałoby, że mniejsze cząsteczki wody przechodziłoby przez sito, podczas gdy większe cząsteczki acetonu pozostałyby, tym samym susząc alkohol. Gdy dwie cząsteczki są tej samej wielkości, sita molekularne mogą również oddzielać cząsteczki na podstawie ich polarności. Bardziej polarne cząsteczki zostaną wchłonięte, jakby były mniejszymi cząsteczkami.
W przeciwieństwie do sit oddzielających skały od piasku, sita molekularne nie pozwalają na przechodzenie przez nie mniejszych cząsteczek. Zamiast tego cząsteczki te są absorbowane przez sito. Puste przestrzenie w strukturze sit, pory, utrzymują te mniejsze cząsteczki, więc skuteczność sita zależy nie tylko od wielkości porów, ale także od ilości pustej przestrzeni dostępnej w strukturze sita.
Sita molekularne mogą wchłonąć około 24 procent ich masy. Gdy woda zostanie wchłonięta przez porowate otwory i odzyskane wysuszone lub oczyszczone materiały, wodę można usunąć na różne sposoby. Ponieważ ciepło nie zmienia struktury molekularnej sita, wodę często usuwa się, ogrzewając sito do 482 ° F (250 ° C) przez dwie godziny, a następnie pozwalając mu ostygnąć przy minimalnym kontakcie z wilgotnym powietrzem.
Porowaty materiał w sicie molekularnym o krystalicznej strukturze ma całkowicie jednolite rozmiary porów. Te rozmiary różnią się jednak w zależności od rodzaju sita. Istnieje kilka rodzajów, w tym sita szklane molekularne z izolacją, typy 3A – 5A i typ 13X.
Sita molekularne ze szkła izolacyjnego są stosowane specjalnie do produkcji szkła izolowanego. Zapobiegają gromadzeniu się wody wewnątrz powierzchni szkła. Sita 3A i 4A są uniwersalnymi środkami suszącymi. 3A są stosowane głównie do suszenia lub odwodnienia węglowodorów. Jest to rodzaj sita, który zostałby użyty do wysuszenia acetonu we wcześniejszym przykładzie. Sita 4A są stosowane w systemach zamkniętych, takich jak komponenty elektryczne i opakowania leków, aby zapewnić suchość.
Sita 5A służą do usuwania niepożądanego siarkowodoru, niezwykle trującego gazu i dwutlenku węgla z gazów naturalnych. Są one często wykorzystywane przez przemysł naftowy. Sita 13X są wykorzystywane wyłącznie do celów handlowych do suszenia gazów.