O que é uma peneira molecular?
Uma peneira molecular é usada para secar ou absorver gases e líquidos. As peneiras moleculares são feitas de materiais porosos, geralmente um composto de aluminossilicato chamado zeólito, e são usadas para separar substâncias em nível molecular. Utilizadas principalmente como dessecante ou agente de secagem, essas peneiras também são frequentemente usadas na indústria do petróleo para purificar gases.
Assim como uma peneira pode ser usada para separar rochas da areia, uma peneira molecular separa moléculas maiores das menores. Por exemplo, as moléculas de água têm um raio molecular de 0,193 nm, enquanto uma molécula de acetona possui um raio de 0,308 nm. Despejar uma solução de acetona em uma peneira molecular resultaria na passagem de moléculas menores de água pela peneira enquanto as moléculas maiores de acetona permanecessem, secando o álcool. Quando duas moléculas são do mesmo tamanho, as peneiras moleculares também podem separar moléculas com base na polaridade das moléculas. As moléculas mais polares serão absorvidas como se fossem as moléculas menores.
Diferentemente das peneiras que separam as rochas da areia, as peneiras moleculares não permitem que as moléculas menores passem através delas. Em vez disso, essas moléculas são absorvidas pela peneira. Os espaços vazios na estrutura das peneiras, os poros, retêm essas moléculas menores, de modo que a eficácia de uma peneira depende não apenas do tamanho dos poros, mas também da quantidade de espaço vazio disponível dentro da estrutura da peneira.
As peneiras moleculares podem absorver cerca de 24% do seu peso. Uma vez que a água é absorvida pelos orifícios porosos e os materiais secos ou purificados recuperados, a água pode ser removida de diferentes maneiras. Como o calor não altera a estrutura molecular de uma peneira, a água é frequentemente removida aquecendo a peneira a 250 ° C por 48 horas por duas horas e depois permitindo que ela esfrie com o mínimo contato com o ar úmido.
De estrutura cristalina, o material poroso em uma peneira molecular possui tamanhos de poros completamente uniformes. Esses tamanhos, no entanto, diferem dependendo do tipo de peneira. Existem vários tipos, incluindo peneiras moleculares de vidro isoladas, tipos 3A a 5A e tipo 13X.
As peneiras moleculares de vidro isolado são usadas especificamente para fabricar vidro isolado. Eles evitam que a água se acumule dentro da superfície do copo. As peneiras 3A e 4A são agentes secantes universais. 3As são usadas principalmente para secar ou desidratar hidrocarbonetos. Esse é o tipo de peneira que seria usada para secar a acetona no exemplo anterior. As peneiras 4A são usadas em sistemas fechados, como componentes elétricos e embalagens de medicamentos, para garantir a secura.
As peneiras 5A são usadas para remover sulfetos de hidrogênio indesejados, um gás extremamente venenoso e dióxido de carbono dos gases naturais. Estes são frequentemente utilizados pela indústria do petróleo. As peneiras 13X são usadas apenas comercialmente para secar gases.