ตะแกรงโมเลกุลคืออะไร?

ตะแกรงโมเลกุลจะใช้ในการทำให้แห้งหรือดูดซับก๊าซและของเหลว ตะแกรงโมเลกุลทำจากวัสดุพรุนมักจะเป็นสารประกอบอะลูมิโนซิลิเกตที่เรียกว่าซีโอไลต์และใช้เพื่อแยกสารในระดับโมเลกุล ส่วนใหญ่ใช้เป็นสารดูดความชื้นหรือตัวแทนการอบแห้ง, ตะแกรงเหล่านี้มักจะใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมเพื่อชำระก๊าซ

เช่นเดียวกับตะแกรงอาจถูกใช้เพื่อแยกหินออกจากทรายตะแกรงโมเลกุลจะแยกโมเลกุลขนาดใหญ่ออกจากก้อนเล็ก ๆ ตัวอย่างเช่นโมเลกุลของน้ำมีรัศมีโมเลกุลเท่ากับ 0.193 นาโนเมตรในขณะที่โมเลกุลของอะซิโตนมีรัศมี 0.308 นาโนเมตร การเทสารละลายอะซิโตนลงในตะแกรงโมเลกุลจะส่งผลให้โมเลกุลของน้ำขนาดเล็กผ่านตะแกรงขณะที่โมเลกุลอะซิโตนที่มีขนาดใหญ่ยังคงอยู่จึงทำให้แอลกอฮอล์แห้ง เมื่อโมเลกุลทั้งสองมีขนาดเท่ากันตะแกรงร่อนโมเลกุลก็สามารถแยกโมเลกุลที่อยู่ในขั้วของโมเลกุลออกมาได้ โมเลกุลขั้วโลกจะยิ่งถูกดูดซึมราวกับว่ามันเป็นโมเลกุลที่เล็กกว่า

ซึ่งแตกต่างจากตะแกรงที่แยกหินจากทราย, ตะแกรงโมเลกุลไม่อนุญาตให้โมเลกุลขนาดเล็กผ่านเพียงพวกเขา แต่โมเลกุลเหล่านั้นจะถูกดูดซับโดยตะแกรง พื้นที่ว่างในโครงสร้างตะแกรงรูขุมขนถือโมเลกุลขนาดเล็กเหล่านั้นดังนั้นประสิทธิภาพของตะแกรงไม่เพียงขึ้นอยู่กับขนาดของรูขุมขนเท่านั้น แต่ขึ้นอยู่กับขนาดพื้นที่ว่างภายในโครงสร้างของตะแกรง

ตะแกรงโมเลกุลสามารถดูดซับน้ำหนักได้ประมาณ 24 เปอร์เซ็นต์ เมื่อน้ำถูกดูดซึมเข้าไปในรูพรุนและวัสดุที่แห้งหรือบริสุทธิ์ถูกดึงออกมาน้ำจะถูกกำจัดออกในรูปแบบต่างๆ เนื่องจากความร้อนไม่ได้เปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลของตะแกรงดังนั้นน้ำมักถูกลบออกโดยการให้ความร้อนถึง 482 ° F (250 ° C) เป็นเวลาสองชั่วโมงจากนั้นปล่อยให้มันเย็นลงด้วยการสัมผัสกับอากาศชื้น

ผลึกในโครงสร้างวัสดุพรุนในตะแกรงโมเลกุลมีขนาดรูขุมขนที่สม่ำเสมอ อย่างไรก็ตามขนาดเหล่านี้จะแตกต่างกันไปตามประเภทของตะแกรง มีหลายประเภทรวมถึงตะแกรงโมเลกุลแก้วฉนวนชนิด 3A – 5A และชนิด 13X

โมเลกุลของฉนวนแก้วถูกใช้เป็นพิเศษในการทำกระจกฉนวน พวกเขาป้องกันไม่ให้น้ำสะสมภายในพื้นผิวของแก้ว ตะแกรง 3A และ 4A เป็นสารช่วยทำให้แห้งแบบสากล 3As ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อทำให้ไฮโดรคาร์บอนแห้งหรือขาดน้ำ นี่คือประเภทของตะแกรงที่จะใช้ในการอะซิโตนแห้งในตัวอย่างก่อนหน้านี้ 4A sieves ถูกใช้ในระบบปิดเช่นอุปกรณ์ไฟฟ้าและบรรจุภัณฑ์ยาเพื่อความแห้ง

5 ตะแกรงจะใช้ในการกำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ไม่พึงประสงค์ก๊าซพิษมากและคาร์บอนไดออกไซด์จากก๊าซธรรมชาติ สิ่งเหล่านี้มักถูกใช้โดยอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ตะแกรง 13X ใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับการอบแห้งแก๊สเท่านั้น