Молекуляр элегеч - бер үк зурлыктагы мәсамәле (бик кечкенә тишекле) материал. Бу мәсамә диаметрлары кечкенә молекулаларга охшаш, шуңа күрә зур молекулалар керә яки адсорбцияләнә алмый, ә кечерәк молекулалар керә ала. Молекулалар катнашмасы мәсамәле, ярым каты матдәнең стационар катламы аша күчкәндә, иң югары молекуляр авырлыктагы компонентлар (молекуляр мәсамәләргә үтә алмыйлар) катламнан башта чыга, аннары бер-бер артлы кечерәк молекулалар килә. Кайбер молекуляр элегечләр зурлыкны аеру хроматографиясендә кулланыла, бу молекулаларны аларның зурлыгына карап сортлый торган аеру ысулы. Башка молекуляр элегечләр киптергеч буларак кулланыла (кайбер мисалларга активлаштырылган күмер һәм кремний геле керә).
Молекуляр элегечнең пора диаметры ангстремнарда (Å) яки нанометрларда (нм) үлчәнә. IUPAC билгеләмәсе буенча, микропорист материалларның пора диаметрлары 2 нм дан кимрәк (20 Å), ә макропорист материалларның пора диаметрлары 50 нм дан зуррак (500 Å); шуңа күрә мезопорист категориясе уртада урнашкан, пора диаметрлары 2 дән 50 нм га кадәр (20–500 Å) тәшкил итә.
Материаллар
Молекуляр иләкләр микропоралы, мезопоралы яки макропоралы материал булырга мөмкин.
Микропоралы материал (
●Цеолитлар (алюминосиликат минераллары, алюминий силикаты белән бутамаска кирәк)
●Цеолитның озынлыгы: 3–4 Å
●Мәсәле пыяла: 10 Å (1 нм) һәм аннан да күбрәк
●Актив күмер: 0–20 Å (0–2 нм) һәм аннан да югарырак
●Балчыклар
●Монтмориллонит катнашмалары
●Галлуазит (энделлит): Ике киң таралган форма очрый: гидратланганда балчык катламнары арасында 1 нм ара кала, ә сусызланганда (мета-галлуазит) ара 0,7 нм. Галлуазит табигый рәвештә диаметры уртача 30 нм, озынлыгы 0,5-10 микрометр булган кечкенә цилиндрлар рәвешендә очрый.
Мезопорозлы материал (2–50 нм)
Кремний диоксиды (кремний геле ясау өчен кулланыла): 24 Å (2,4 нм)
Макропорист материал (>50 нм)
Макропорист кремний диоксиды, 200–1000 Å (20–100 нм)
Кушымталар[үзгәртү]
Молекуляр элегечләр еш кына нефть сәнәгатендә, бигрәк тә газ агымнарын киптерү өчен кулланыла. Мәсәлән, сыек табигый газ (LNG) сәнәгатендә, боз яки метан клатраты аркасында барлыкка килгән тыгылуларны булдырмас өчен, газның су күләмен 1 ppmv тан кимрәккә кадәр киметергә кирәк.
Лабораториядә эреткечне киптерү өчен молекуляр элеткечләр кулланыла. "Илекләр" еш кына агрессив корыткычлар кулланыла торган традицион киптерү ысулларыннан өстенрәк булып чыкты.
Цеолитлар термины астында молекуляр элегечләр каталитик кушымталарның киң диапазоны өчен кулланыла. Алар изомеризация, алкиллаштыру һәм эпоксидлашуны катализлый, һәм гидрокрекинг һәм сыек каталитик крекинг кебек зур күләмле сәнәгать процессларында кулланыла.
Алар шулай ук сулыш алу аппаратлары өчен һава запасларын фильтрлауда да кулланыла, мәсәлән, аквалангистлар һәм янгын сүндерүчеләр куллана торган җайланмалар. Мондый кулланылышларда һава һава компрессоры белән бирелә һәм картридж фильтры аша үткәрелә, ул, кулланылышка карап, молекуляр иләк һәм/яки активлаштырылган күмер белән тутырыла, ахыр чиктә сулыш алу һава бакларын тутыру өчен кулланыла. Мондый фильтрлау сулыш алу һавасыннан кисәкчәләрне һәм компрессорның чыгару продуктларын бетерә ала.
FDA раславы.
АКШ FDA 2012 елның 1 апреленә 21 CFR 182.2727 нигезендә кулланылыш товарлары белән турыдан-туры бәйләнеш өчен натрий алюмосиликатын раслады. Бу раслауга кадәр Европа Берлеге фармацевтика препаратлары белән молекуляр элегечләр кулланды, һәм бәйсез сынаулар молекуляр элегечләрнең барлык хөкүмәт таләпләренә туры килүен күрсәтте, ләкин сәнәгать хөкүмәт раславы өчен кирәкле кыйммәтле сынауларны финансларга теләмәде.
Регенерация
Молекуляр элепләрне регенерацияләү ысулларына басымны үзгәртү (кислород концентраторларындагы кебек), ташучы газ белән җылыту һәм чистарту (этанолны дегидратацияләүдә куллангандагы кебек) яки югары вакуум астында җылыту керә. Регенерация температурасы молекуляр элеп төренә карап 175 °C (350 °F) тан 315 °C (600 °F) ка кадәр. Киресенчә, силикагельне гадәти мичтә ике сәгать дәвамында 120 °C (250 °F) ка кадәр җылытып регенерацияләргә мөмкин. Ләкин, кайбер силикагель төрләре җитәрлек күләмдә суга дучар булганда "шартлый". Бу су белән бәйләнешкә кергәндә силикат шарларының ватылуы аркасында килеп чыга.
| Модель | Тишек диаметры (Ангстрем) | Күплек тыгызлыгы (г/мл) | Адсорбцияләнгән су (% а/а) | Искерү яки ышкылу, W(% авырлык/авырлык) | Куллану |
| 3Å | 3 | 0.60–0.68 | 19–20 | 0.3–0.6 | Корылык...ныңнефть крекингыгаз һәм алкеннар, H2O ның сайлап адсорбциясеизоляцияләнгән пыяла (IG)һәм полиуретан, киптерүэтанол ягулыгыбензин белән кушу өчен. |
| 4Å | 4 | 0.60–0.65 | 20–21 | 0.3–0.6 | Суның адсорбциясенатрий алюмосиликатыFDA тарафыннан расланган (карагызаста) медицина савытларында молекуляр иләк буларак кулланыла, эчтәлекне коры һәм шулай тоту өченазык өстәмәсебулуЭлектрон номерE-554 (каплануга каршы агент); Ябык сыеклык яки газ системаларында статик сусызландыру өчен өстенлекле, мәсәлән, дарулар, электр компонентлары һәм тиз бозыла торган химик матдәләр төрүдә; басма һәм пластик системаларында суны чистарту һәм туендырылган углеводород агымнарын киптерү өчен. Адсорбцияләнгән төрләргә SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 һәм C3H6 керә. Гомумән алганда, поляр һәм поляр булмаган мохиттә универсаль киптерү агенты дип санала;[12]аерылутабигый газһәмалкеннар, азотка сизгер булмаган суда суның адсорбциясеполиуретан |
| 5Å-DW | 5 | 0,45–0,50 | 21–22 | 0.3–0.6 | Майсызландыру һәм коелу ноктасын киметүавиация керосинһәмдизель, һәм алкеннарны аеру |
| 5Å кечкенә кислород белән баетылган | 5 | 0.4–0.8 | ≥23 | Медицина яки сәламәтлек өчен кислород генераторы өчен махсус эшләнгән[цитата кирәк] | |
| 5Å | 5 | 0.60–0.65 | 20–21 | 0.3–0.5 | Һаваны киптерү һәм чистарту;сусызлануһәмкүкерттән чистартутабигый газ һәмсыек нефть газы;кислородһәмводородҗитештерүбасым үзгәрүчән адсорбциясепроцесс |
| 10X | 8 | 0.50–0.60 | 23–24 | 0.3–0.6 | Газ һәм сыеклыкларны киптерүдә, декарбуризацияләүдә, күкертсезләндерүдә һәм аеруда кулланыла торган югары нәтиҗәле сорбция.хуш исле углеводород |
| 13X | 10 | 0,55–0,65 | 23–24 | 0.3–0.5 | Нефть газын һәм табигый газны киптерү, күкерттән чистарту һәм чистарту |
| 13X-AS | 10 | 0,55–0,65 | 23–24 | 0.3–0.5 | Декарбуризацияһәм һава аеру сәнәгатендә киптерү, кислород концентраторларында азотны кислородтан аеру |
| Cu-13X | 10 | 0.50–0.60 | 23–24 | 0.3–0.5 | Татлыландыру(алып ташлаутиоллар) ныңавиация ягулыгыһәм тиешлесыек углеводородлар |
Адсорбция мөмкинлекләре
3Å
Якынча химик формула: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O
Кремний-глинозем нисбәте: SiO2/ Al2O3≈2
Җитештерү
3А молекуляр элегечләр катион алмашу юлы белән җитештереләкалийөченнатрий4А молекуляр элегечләрдә (Аста карагыз)
Куллану
3Å молекуляр элегечләр диаметрлары 3 Å тан зуррак булган молекулаларны адсорбцияләми. Бу молекуляр элегечләрнең үзенчәлекләре арасында тиз адсорбция тизлеге, еш регенерацияләү сәләте, яхшы изүгә чыдамлык һәмпычрануга каршы торучанлыкБу үзенчәлекләр иләкнең нәтиҗәлелеген дә, гомерен дә яхшырта ала. 3Å молекуляр иләкләр нефть һәм химия сәнәгатендә нефть эшкәртү, полимеризация һәм химик газ-сыеклык тирәнлегендә киптерү өчен кирәкле корытучы матдә булып тора.
3Å молекуляр элегечләр төрле материалларны киптерү өчен кулланыла, мәсәлән,этанол, һава,суыткыч матдәләр,табигый газһәмтуендырылмаган углеводородларСоңгыларына крекинг газы керә,ацетилен,этилен,пропиленһәмбутадиен.
3Å молекуляр элеге этанолдан суны аеру өчен кулланыла, ул соңрак турыдан-туры биоотука буларак яки турыдан-туры булмаган рәвештә төрле продуктлар, мәсәлән, химикатлар, азык-төлек, фармацевтика һ.б. җитештерү өчен кулланылырга мөмкин. Гадәти дистилляция этанол процессы агымнарыннан барлык суны (этанол җитештерүдән килеп чыккан теләмәгән өстәмә продукт) аерып чыгара алмый, чөнки ... барлыкка килә.азеотропАвырлык буенча якынча 95,6 процент концентрациясендә, молекуляр элегеч бөртекләре этанолны һәм суны молекуляр дәрәҗәдә аеру өчен кулланыла, суны бөртекләргә сеңдереп һәм этанолның иркен үтүенә мөмкинлек биреп. Бүртекләр су белән тулгач, температураны яки басымны манипуляцияләргә мөмкин, бу суны молекуляр элегеч бөртекләреннән чыгарырга мөмкинлек бирә.[15]
3Å молекуляр элегечләр бүлмә температурасында, чагыштырма дымлылык 90% тан артмаган хәлдә саклана. Алар түбән басым астында ябыла, судан, кислоталардан һәм селтеләрдән ерак тотыла.
4Å
Химик формула: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O
Кремний-алюминий нисбәте: 1:1 (SiO2/ Al2O3≈2)
Җитештерү
4Å иләк җитештерү чагыштырмача җиңел, чөнки ул югары басым да, аеруча югары температура да таләп итми. Гадәттә, су эремәләренатрий силикатыһәмнатрий алюминаты80 °C температурада кушыла. Эреткеч белән сеңдерелгән продукт 400 °C температурада "пешергә" "активлаша". 4A иләкләре 3A һәм 5A иләкләре өчен башлангыч булып хезмәт итә.катион алмашу...ныңнатрийөченкалий(3А өчен) якикальций(5А өчен)
Куллану
Киптерү эреткечләре
4Å молекуляр элегечләр лаборатория эреткечләрен киптерү өчен киң кулланыла. Алар суны һәм NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6 һәм C2H4 кебек критик диаметры 4 Å дан ким булган башка молекулаларны сеңдерә ала. Алар сыеклыкларны һәм газларны киптерүдә, чистартуда һәм чистартуда (мәсәлән, аргон әзерләүдә) киң кулланыла.
Полиэстер агент өстәмәләре [үзгәртү]
Бу молекуляр элегечләр юу чараларына ярдәм итү өчен кулланыла, чөнки алар минералсызландырылган су җитештерә ала.кальцийион алмашу, пычракны бетерү һәм утыруны булдырмау. Алар алыштыру өчен киң кулланылафосфор4Å молекуляр элегеч, кер юу чарасының әйләнә-тирә мохиткә йогынтысын киметү өчен, натрий триполифосфатын алыштыруда зур роль уйный. Аны шулай уксабынформалаштыручы агент һәмтеш кисәге.
Зыянлы калдыкларны эшкәртү
4Å молекуляр элегечләр катион төрләренең агын суларын чистарта ала, мәсәләнаммонийионнары, Pb2+, Cu2+, Zn2+ һәм Cd2+. NH4+ өчен югары селективлык аркасында алар кырда уңышлы кулланыла, алар белән көрәшү өчен.эвтрофикацияһәм су юлларында артык аммоний ионнары аркасында башка йогынтылар. 4Å молекуляр иләкләр шулай ук сәнәгать эшчәнлеге аркасында суда булган авыр металл ионнарын бетерү өчен дә кулланылган.
Башка максатлар
...металлургия сәнәгатеаеручы агент, аеру, тозлы суда калий чыгару,рубидий,цезий, һ.б.
Нефть химиясе сәнәгате,катализатор,корыткыч, адсорбент
Авыл хуҗалыгы:туфракны йомшартучы
Дару: көмеш йөкләүцеолитантибактериаль агент.
5Å
Химик формула: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2 •4.5H2O
Кремний-глинозем нисбәте: SiO2/ Al2O3≈2
Җитештерү
5А молекуляр элегечләр катион алмашу юлы белән җитештереләкальцийөченнатрий4А молекуляр элегечләрдә (югарыда карагыз)
Куллану
Биш-ангстрем(5Å) молекуляр элегечләр еш кулланыланефтьсәнәгатьтә, бигрәк тә газ агымнарын чистарту өчен һәм аеру өчен химия лабораториясендәкушылмаларһәм киптерү реакциясенең башлангыч материаллары. Аларда төгәл һәм бердәм зурлыктагы кечкенә мәсамә бар, һәм алар, нигездә, газлар һәм сыеклыклар өчен адсорбент буларак кулланыла.
Киптерү өчен биш ангстремлы молекуляр иләкләр кулланылатабигый газ, чыгыш ясау белән бергәкүкерттән чистартуһәмдекарбонациягазның. Алар шулай ук кислород, азот һәм водород катнашмаларын, шулай ук май-балавыз n-углеводородларын тармакланган һәм полициклик углеводородлардан аеру өчен дә кулланылырга мөмкин.
Биш ангстремлы молекуляр элегечләр бүлмә температурасында саклана,чагыштырма дымлылыккартон мичкәләрдә яки картон төргәктә 90% тан кимрәк. Молекуляр иләкләрне һава һәм суга турыдан-туры дучар итәргә ярамый, кислоталар һәм селтеләрдән тыелырга кирәк.
Молекуляр иләкләрнең морфологиясе
Молекуляр элегечләр төрле формада һәм зурлыкта була. Ләкин сферик шарчыклар башка формаларга караганда өстенлекле, чөнки алар басым төшүен киметә, үткен кырыйлары булмаганлыктан, сүнүгә чыдам һәм яхшы ныклыкка ия, ягъни берәмлек мәйданга кирәкле изү көче югарырак. Кайбер шарчыклы молекуляр элегечләр түбәнрәк җылылык сыйдырышлыгы тәкъдим итә, шуңа күрә регенерация вакытында энергия ихтыяҗы түбәнрәк.
Мунчалы молекуляр элегечләрне куллануның тагын бер өстенлеге шунда ки, күләм тыгызлыгы гадәттә башка формаларга караганда югарырак була, шуңа күрә бер үк адсорбция таләп итү өчен кирәкле молекуляр элегеч күләме азрак була. Шулай итеп, шешә молекуляр элегечләрен чистарту вакытында, мунчалы молекуляр элегечләрне кулланырга, шул ук күләмдә күбрәк адсорбент салырга һәм савытларны үзгәртүдән сакланырга мөмкин.
Бастырып чыгару вакыты: 2023 елның 18 июле
