Молекуляр чана - бертөрле зурлыктагы күзәнәкләр (бик кечкенә тишекләр)

Молекуляр чана - бертөрле зурлыктагы күзәнәкләр (бик кечкенә тишекләр). Бу күзәнәк диаметрлары кечкенә молекулаларга охшаш, шуңа күрә зур молекулалар керә алмыйлар, ә кечкенә молекулалар керә алмыйлар. Молекулалар катнашмасы күзәнәк (яки матрица) дип аталган күзәнәкле, ярым каты матдәләрнең стационар караваты аша күченгәндә, иң югары молекуляр авырлык компонентлары (молекуляр күзәнәкләргә үтеп керә алмыйлар) башта караваттан китәләр, аннан соң кечерәк молекулалар. Кайбер молекуляр кулаклар зурлыкны чыгару хроматографиясендә кулланыла, молекулаларны зурлыгына карап сортлый торган аеру техникасы. Башка молекуляр алгычлар десиктантлар буларак кулланыла (кайбер мисалларга күмер һәм кремний гел керә).
Молекуляр кулакның диаметры ångströms (Å) яки нанометрларда (nm) үлчәнә. IUPAC билгесе буенча, микропор материалларның диаметры 2 нм (20 Å) һәм макропор материалларның диаметры 50 нм (500 Å) зуррак; месопор категориясе шулай итеп 2 - 50 нм (20-500 Å) арасында диаметрлы уртада урнашкан.
Материаллар
Молекуляр кулаклар микропор, месопор яки макропор материал булырга мөмкин.
Микропор материал (
● Зеолитлар (алюминосиликат минераллар, алюминий силикат белән буталмаска)
● Зеолит ЛТА: 3–4 Å
● Пыяла пыяла: 10 Å (1 нм), һәм өскә
● Актив углерод: 0–20 Å (0–2 нм), һәм югары
● Балчыклар
● Монтмориллонит интермикслары
● Халлойсит (эндлит): Ике киң таралган форма табыла, гидратланган балчык катламнарның 1 нм арасын күрсәтә һәм сусызланганда (мета-халлойсит) арасы 0,7 нм. Халлойсит табигый рәвештә кечкенә цилиндр булып барлыкка килә, диаметры уртача 30 нм, озынлыгы 0,5-10 микрометр.
Мезопор материал (2–50 нм)
Кремний газы (кремний гел ясау өчен кулланыла): 24 Å (2,4 нм)
Макропор материал (> 50 нм)
Макропор кремний, 200-1000 Å (20–100 нм)
Кушымталар [үзгәртү]
Молекуляр эләкләр нефть тармагында еш кулланыла, аеруча газ агымнарын киптерү өчен. Мәсәлән, сыек табигый газ (LNG) индустриясендә боз яки метан клатраты аркасында килеп чыккан блокларны булдырмас өчен, газның су күләме 1 ppmv-тан кимрәк булырга тиеш.
Лабораториядә молекуляр караклар эретүче коры өчен кулланыла. "Караклар" традицион киптерү техникасыннан өстен булуын исбатладылар, алар еш кына агрессив десикантларны кулланалар.
Зеолитлар термины буенча молекуляр алакалар каталитик кушымталарның киң спектры өчен кулланыла. Алар изомеризацияне, алкиляцияне һәм эпоксидацияне катализациялиләр, һәм эре масштаблы сәнәгать процессларында, шул исәптән гидрокрекинг һәм сыеклык катализатор крекингында кулланалар.
Алар шулай ук ​​сулыш алу аппараты өчен һава кирәк-яракларын фильтрлауда кулланыла, мәсәлән, скуба суга сикерүчеләр һәм янгын сүндерүчеләр. Мондый кушымталарда һава һава компрессоры белән тәэмин ителә һәм картридж фильтры аша уза, кушымтага карап, молекуляр эләк һәм / яки активлаштырылган углерод белән тутырыла, ахыр чиктә сулыш алу өчен һава танкларын зарядлау өчен кулланыла. Мондый фильтрлау кисәкчәләрне бетерә ала. һәм сулышлы һава тәэмин итүеннән компрессор чыгару продуктлары.
FDA раслау.
АКШ FDA 2012 елның 1 апреленә 21 CFR 182.2727 нигезендә кулланыла торган әйберләр белән турыдан-туры контакт өчен натрий алюминосиликатын раслады. Бу раслау алдыннан Европа Союзы фармацевтика белән молекуляр алакалар кулланган һәм мөстәкыйль тикшерү молекуляр каракларның барлык дәүләт таләпләренә туры килүен күрсәткән, ләкин Тармак хөкүмәт рөхсәте өчен кирәк булган кыйммәтле сынауны финансларга теләмәгән.
Яңарыш
Молекуляр кулакларны яңарту ысулларына басым үзгәреше (кислород концентраторындагы кебек), йөртүче газы белән җылыту һәм чистарту (этанол дегидрациясендә кулланылган кебек) яки югары вакуум астында җылыту керә. Яңарыш температурасы молекуляр эләк төренә карап 175 ° C (350 ° F) - 315 ° C (600 ° F) арасында. Киресенчә, кремний гел аны гадәти мичтә 120 ° C (250 ° F) белән ике сәгать җылытып торгызырга мөмкин. Ләкин, кремний геленең кайбер төрләре җитәрлек суга эләккәндә "поп" булырлар. Бу су белән контактта кремний өлкәләренең өзелүе аркасында килеп чыга.

Модель	Диаметры (Ångström)	Күпчелек тыгызлык (г / мл)	Адсорбедлы су (% w / w)	Тарту яки абразия, В.(% w / w)	Куллану
3Å	3	0.60–0.68	19–20	0.3–0.6	Чүпләүofнефть ярылуыгаз һәм алкеннар, H2Oның сайлап adsorbsionизоляцияләнгән пыяла (ИГ)һәм полиуретан, киптерүэтанол ягулыгыбензин белән кушылу өчен.
4Å	4	0.60–0.65	20–21	0.3–0.6	Суның адсорбциясенатрий алюминосиликатыбу FDA расланган (карагызаста) эчтәлекне коры тоту өчен, медицина контейнерларында молекуляр чана буларак кулланылаазык өстәмәсебулуЭлектрон номерE-554 (тортка каршы агент); Ябык сыеклык яки газ системаларында статик дегидрация өчен өстенлекле, мәсәлән, препаратлар, электр компонентлары һәм бозылучы химик матдәләр пакетында; полиграфия һәм пластмасса системаларында су туендыру һәм туенган углеводород агымнарын киптерү. Адсорбед төрләренә SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6, һәм C3H6 керә. Гадәттә поляр һәм поляр булмаган медиада универсаль киптерү агенты санала;[12]аерутабигый газһәмалкеннәр, азот булмаган сизгерлектә су сеңдерүполиуретан
5Å-DW	5	0.45–0.50	21–22	0.3–0.6	Депрессиянең кимүе һәм төшүеавиация керосинһәмдизель, һәм алкеннәрне аеру
5Å кечкенә кислород белән баетылган	5	0.4–0.8	≥23		Медицина яки сәламәт кислород генераторы өчен махсус эшләнгән [цитата кирәк]
5Å	5	0.60–0.65	20–21	0.3–0.5	Airаваны чистарту һәм чистарту;сусызлануһәмдезульфуризациятабигый газ һәмсыек нефть газы;кислородһәмводородҗитештерүбасым селкенүпроцесс
10Х	8	0.50–0.60	23–24	0.3–0.6	Desгары эффектив сорпция, чистартуда, декарбуризациядә, газ һәм сыеклыкларны дезульфуризацияләүдә һәм аеруда кулланыла.хуш исле углеводород
13X	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Нефть газын һәм табигый газны чистарту, дезульфуризацияләү һәм чистарту
13X-AS	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Декарбуризацияһаваны аеру тармагында азот, кислород концентрациясендә азотны кислородтан аеру
Cu-13X	10	0.50–0.60	23–24	0.3–0.5	Татлы(бетерүтиолс)авиация ягулыгыһәм туры киләсыек углеводородлар

Адсорбция мөмкинлекләре

3Å

Якынча химик формула: ((K2O) 2⁄3 (Na2O) 1⁄3) • Al2O3 • 2 SiO2 • 9/2 H2O

Силикат-алумина коэффициенты: SiO2 / Al2O3≈2

Producитештерү

3А молекуляр кулаклар катион алмашу ярдәмендә җитештереләкалийөченнатрий4А молекуляр кулакларда (аста карагыз)

Куллану

3Å молекуляр караклар диаметрлары 3 than дан зуррак булган молекулаларны сеңдермиләр. Бу молекуляр кулакларның характеристикалары тиз adsorption тизлеген, еш яңару сәләтен, яхшы җимерү каршылыгын һәмпычрануга каршы тору. Бу үзенчәлекләр кулакның эффективлыгын да, гомерен дә яхшырта ала. 3Å молекуляр караклар нефть һәм химия сәнәгатендә нефтьне чистарту, полимерлаштыру, химик газ-сыеклык тирәнлеген киптерү өчен кирәкле десикант.

3Å молекуляр кулаклар төрле материалларны киптерү өчен кулланылаэтанол, һава,суыткычлар,табигый газһәмтуенмаган углеводородлар. Соңгысы ярылган газны үз эченә ала,ацетилен,этилен,пропиленһәмбутадиен.

3Å молекуляр чана этанолдан су чыгару өчен кулланыла, соңрак био-ягулык буларак яки турыдан-туры химик матдәләр, ризыклар, фармацевтика һ.б. Нормаль дистилляция барлык суны (этанол җитештерүдән кирәк булмаган продукт) этанол процесс агымнарыннан чыгара алмый.азотропавырлыгы буенча 95,6 процент тирәсе концентрациядә, молекуляр чана бөртекләре этанолны һәм суны молекуляр дәрәҗәдә аеру өчен кулланыла, су мончаларга кушылып, этанолның иркен үтеп китүенә юл куя. Мончалар су белән тулганнан соң, температура яки басым манипуляцияләнергә мөмкин, бу су молекуляр чаналардан чыгарга мөмкинлек бирә.[15]

3Å молекуляр алакалар бүлмә температурасында саклана, чагыштырмача дым 90% тан артмый. Алар су, кислоталар һәм эшкәртүләрдән ерак торган басым астында мөһерләнгән.

4Å

Химик формула: Na2O • Al2O3 • 2SiO2 • 9 / 2H2O

Кремний-алюминий коэффициенты: 1: 1 (SiO2 / Al2O3≈2)

Producитештерү

4Å кулак җитештерү чагыштырмача туры, чөнки ул югары басымны да, аеруча югары температураны да таләп итми. Гадәттә су чишелешләренатрий силикатыһәмнатрий алюминат80 ° C температурада берләштерелгән. Эретеп ябыштырылган продукт 400 ° C 4A кулакларында "пешерү" белән "активлаштырыла", 3A һәм 5A кулаклар өчен прекурсор булып хезмәт итә.катион алмашуofнатрийөченкалий(3А өчен) якикальций(5А өчен)

Куллану

Киптергеч эреткечләр

4Å молекуляр эләк лаборатория эреткечләрен киптерү өчен киң кулланыла. Алар NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6, C2H4 кебек критик диаметры 4 than ким булган су һәм башка молекулаларны үзләштерә ала. Алар сыеклыкларны һәм газларны киптерү, чистарту һәм чистартуда киң кулланыла (мәсәлән, аргон әзерләү).

 

Полиэстер агент өстәмәләре [редакцияләү]

Бу молекуляр эләкләр юу чараларына булышу өчен кулланыла, чөнки алар деминерализацияләнгән су чыгара алакальцийион алмашу, пычрак чүпләнүне бетерү һәм булдырмау. Аларны алыштыру өчен киң кулланылафосфор. 4Å молекуляр чана натрий триполифосфатын юу ярдәмчесе итеп алыштыруда зур роль уйный. Аны шулай ук ​​кулланырга мөмкинсабынформалаштыручы агент һәмтеш пастасы.

Зыянлы калдыкларны эшкәртү

4Å молекуляр караклар катион төрләренең канализациясен чистарта алааммиакионнары, Pb2 +, Cu2 +, Zn2 + һәм Cd2 +. NH4 + өчен югары сайлап алу сәбәпле, алар сугыш өчен кырда уңышлы кулланылдыэутрофикацияһәм аммиак ионнары аркасында су юлларында башка эффектлар. 4Å молекуляр кулаклар шулай ук ​​сәнәгать эшчәнлеге аркасында суда булган авыр металл ионнарын чыгару өчен кулланылган.

Башка максатлар

.Әр сүзнеңметаллургия тармагы: аеручы агент, аеру, тозлы калий чыгару,рубидиум,цезий, һ.б.

Нефть химиясе,катализатор,десикант, adsorbent

Авыл хуҗалыгы:туфрак кондиционеры

Медицина: көмешне йөкләүзеолитантибактериаль агент.

5Å

Химик формула: 0.7CaO • 0.30Na2O • Al2O3 • 2.0SiO2 • 4.5H2O

Силикат-алумина коэффициенты: SiO2 / Al2O3≈2

Producитештерү

5А молекуляр кулаклар катион алмашу ярдәмендә җитештереләкальцийөченнатрий4А молекуляр кулакларда (өстә карагыз)

Куллану

Биш-ångström(5Å) молекуляр кулаклар еш кулланыланефтьсәнәгать, аеруча газ агымнарын чистарту өчен һәм аеру өчен химия лабораториясендәкушылмаларһәм киптерү реакциясе башлангыч материаллар. Аларда төгәл һәм бертөрле зурлыктагы кечкенә күзәнәкләр бар, һәм алар нигездә газлар һәм сыеклыклар өчен adsorbent буларак кулланыла.

Биш åнгстрөм молекуляр алакалар киптерү өчен кулланылатабигый газбашкару белән бергәдезульфуризацияһәмдекарбонациягаз. Алар шулай ук ​​кислород, азот һәм водород катнашмаларын, майлы балавызлы n-углеводородларны таралган һәм полициклы углеводородлардан аеру өчен кулланылырга мөмкин.

Биш-åнгстрөм молекуляр алакалар бүлмә температурасында саклана, ачагыштырма дымкартон челтәрләрдә яки картон пакетларда 90% тан кимрәк. Молекуляр караклар һавага һәм суга турыдан-туры кагылырга тиеш түгел, кислоталар һәм эшкәртүләрдән сакланырга кирәк.

Молекуляр караклар морфологиясе

Молекуляр кулаклар төрле формада һәм зурлыкта бар. Ләкин сферик мишәрләр башка формаларга караганда өстенлеккә ия, чөнки алар түбән басым төшүен тәкъдим итәләр, кискен кырлары булмаганга, җәлеп итүчәнлеккә чыдам, һәм яхшы көчкә ия, ягъни берәмлек мәйданына кирәк булган вату көче югарырак. Кайбер бөртекле молекуляр караклар түбән җылылык сыйдырышлыгын тәкъдим итәләр, шулай итеп яңару вакытында энергия таләпләрен киметәләр.

Мончалы молекуляр кулакларны куллануның тагын бер өстенлеге - күпчелек тыгызлык, гадәттә, башка формага караганда югарырак, шуңа күрә шул ук adsorption таләбе өчен молекуляр кулак күләме азрак. Шулай итеп, чүп-чардан арындырганда, моңлы молекуляр алакалар кулланырга, шул ук күләмдә күбрәк adsorbent йөкләргә һәм судноларның үзгәрүеннән сакланырга мөмкин.