Sita moleculară este un material poros care are orificii foarte mici, de dimensiuni uniforme. Funcționează ca o sită de bucătărie, cu excepția faptului că la scară moleculară, separând amestecuri de gaze care conțin molecule de dimensiuni diferite. Doar moleculele mai mici decât porii pot trece prin ele; în timp ce moleculele mai mari sunt blocate. Dacă moleculele pe care doriți să le separați au aceeași dimensiune, o sită moleculară poate separa și prin polaritate. Sitele sunt utilizate într-o varietate de aplicații ca desicanți pentru îndepărtarea umidității și ajută la prevenirea degradării produselor.
Tipuri de site moleculare
Sitele moleculare sunt de diferite tipuri, cum ar fi 3A, 4A, 5A și 13X. Valorile numerice definesc dimensiunea porilor și compoziția chimică a sitei. Ionii de potasiu, sodiu și calciu sunt modificați în compoziție pentru a controla dimensiunea porilor. Există un număr diferit de ochiuri în site diferite. O sită moleculară cu un număr mai mic de ochiuri este utilizată pentru separarea gazelor, iar una cu mai multe ochiuri este utilizată pentru lichide. Alți parametri importanți ai sitelor moleculare includ forma (pulbere sau sferă), densitatea volumetrică, nivelurile de pH, temperaturile de regenerare (activare), umiditatea etc.
Sită moleculară vs. gel de silice
Silicagelul poate fi utilizat și ca desicant pentru îndepărtarea umidității, dar este foarte diferit de o sită moleculară. Diferiții factori care pot fi luați în considerare la alegerea între cele două sunt opțiunile de asamblare, modificările de presiune, nivelurile de umiditate, forțele mecanice, intervalul de temperatură etc. Principalele diferențe dintre o sită moleculară și silicagel sunt:
Rata de adsorbție a unei site moleculare este mai mare decât cea a silicagelului. Acest lucru se datorează faptului că sita este un agent cu uscare rapidă.
O sită moleculară funcționează mai bine decât silicagelul la temperaturi ridicate, deoarece are o structură mai uniformă care leagă puternic apa.
La umiditate relativă scăzută, capacitatea unei site moleculare este mult mai bună decât cea a silicagelului.
Structura unei site moleculare este definită și are pori uniformi, în timp ce structura gelului de silice este amorfă și are mai mulți pori neregulați.
Cum se activează sitele moleculare
Pentru a activa sitele moleculare, cerința de bază este expunerea la temperaturi extrem de ridicate, iar căldura trebuie să fie suficient de mare pentru ca adsorbatul să se vaporizeze. Temperatura ar varia în funcție de materialele adsorbite și de tipul de adsorbant. Un interval constant de temperatură de 170-315°C (338-600°F) ar fi necesar pentru tipurile de site discutate anterior. Atât materialul adsorbit, cât și adsorbantul sunt încălzite la această temperatură. Uscarea în vid este o modalitate mai rapidă de a face acest lucru și necesită temperaturi relativ mai scăzute în comparație cu uscarea cu flacără.
Odată activate, sitele pot fi depozitate într-un recipient de sticlă învelit dublu în parafilm. Acest lucru le va menține active timp de până la șase luni. Pentru a verifica dacă sitele sunt active, le puteți ține în mână purtând mănuși și adăugați apă în ele. Dacă sunt complet active, atunci temperatura crește semnificativ și nu le veți putea ține în mână nici măcar purtând mănuși.
Se recomandă utilizarea echipamentului de siguranță, cum ar fi kituri EIP, mănuși și ochelari de protecție, deoarece procesul de activare a sitelor moleculare implică manipularea temperaturilor ridicate și a substanțelor chimice, precum și riscurile asociate.
Data publicării: 30 mai 2023
