Molekulárne sito je pórovitý materiál s veľmi malými otvormi rovnakej veľkosti. Funguje ako kuchynské sito, len na molekulárnej úrovni, oddeľuje zmesi plynov, ktoré obsahujú molekuly rôznych veľkostí. Prechádzajú cez ne iba molekuly menšie ako póry, zatiaľ čo väčšie molekuly sú blokované. Ak majú molekuly, ktoré chcete oddeliť, rovnakú veľkosť, molekulárne sito dokáže oddeliť aj podľa polarity. Sitá sa používajú v rôznych aplikáciách ako vysúšadlá odstraňujúce vlhkosť a pomáhajú predchádzať degradácii produktov.
Typy molekulárnych sít
Molekulárne sitá sa dodávajú v rôznych typoch, ako napríklad 3A, 4A, 5A a 13X. Číselné hodnoty definujú veľkosť pórov a chemické zloženie sita. Ióny draslíka, sodíka a vápnika sa v zložení menia, aby sa kontrolovala veľkosť pórov. Rôzne sity majú rôzny počet ôk. Molekulárne sito s menším počtom ôk sa používa na separáciu plynov a sito s väčším počtom ôk sa používa na separáciu kvapalín. Medzi ďalšie dôležité parametre molekulových sít patrí forma (prášok alebo guľôčka), objemová hustota, pH, regeneračné teploty (aktivácia), vlhkosť atď.
Molekulárne sito verzus silikagél
Silikagél sa môže použiť aj ako vysúšadlo odstraňujúce vlhkosť, ale je veľmi odlišný od molekulárneho sita. Pri výbere medzi nimi je potrebné zvážiť rôzne faktory, ako sú možnosti montáže, zmeny tlaku, úroveň vlhkosti, mechanické sily, teplotný rozsah atď. Kľúčové rozdiely medzi molekulárnym sitom a silikagélom sú:
Rýchlosť adsorpcie molekulárneho sita je vyššia ako rýchlosť adsorpcie silikagélu. Je to preto, že sito je rýchloschnúce činidlo.
Molekulárne sito funguje pri vysokých teplotách lepšie ako silikagél, pretože má rovnomernejšiu štruktúru, ktorá silne viaže vodu.
Pri nízkej relatívnej vlhkosti je kapacita molekulárneho sita oveľa lepšia ako kapacita silikagélu.
Štruktúra molekulárneho sita je definovaná a má rovnomerné póry, zatiaľ čo štruktúra silikagélu je amorfná a má viacero nepravidelných pórov.
Ako aktivovať molekulárne sitá
Na aktiváciu molekulových sít je základnou požiadavkou vystavenie supervysokým teplotám a teplo by malo byť dostatočne vysoké na to, aby sa adsorbát odparil. Teplota sa bude líšiť v závislosti od adsorbovaných materiálov a typu adsorbentu. Pre typy sít, ktoré boli spomenuté vyššie, by bol potrebný konštantný teplotný rozsah 170 – 315 °C (338 – 600 °F). Pri tejto teplote sa zahrieva adsorbovaný materiál aj adsorbent. Vákuové sušenie je rýchlejší spôsob, ako to dosiahnuť, a vyžaduje si relatívne nižšie teploty v porovnaní so sušením plameňom.
Po aktivácii sa sitá môžu skladovať v sklenenej nádobe s dvojito zabalenou parafilmovou fóliou. Takto zostanú aktívne až šesť mesiacov. Ak chcete skontrolovať, či sú sitá aktívne, môžete ich držať v ruke s rukavicami a pridať k nim vodu. Ak sú úplne aktívne, teplota výrazne stúpne a nebudete ich môcť držať ani s rukavicami.
Odporúča sa používať bezpečnostné vybavenie, ako sú súpravy OOP, rukavice a ochranné okuliare, pretože proces aktivácie molekulárnych sít zahŕňa prácu s vysokými teplotami a chemikáliami a súvisiace riziká.
Čas uverejnenia: 30. mája 2023
