Molekulārais siets ir porains materiāls ar ļoti maziem, vienāda izmēra caurumiem. Tas darbojas kā virtuves siets, izņemot molekulārā mērogā, atdalot gāzu maisījumus, kas satur dažāda izmēra molekulas. Caur tām var iziet tikai molekulas, kas ir mazākas par porām; turpretī lielākas molekulas tiek bloķētas. Ja atdalāmās molekulas ir vienāda izmēra, molekulārais siets var atdalīt arī pēc polaritātes. Sietus izmanto dažādos pielietojumos kā mitruma atdalīšanas desikantu un palīdz novērst produktu degradāciju.
Molekulāro sietu veidi
Molekulārie sieti ir dažādu veidu, piemēram, 3A, 4A, 5A un 13X. Skaitliskās vērtības nosaka poru izmēru un sieta ķīmisko sastāvu. Kālija, nātrija un kalcija joni sastāvā tiek mainīti, lai kontrolētu poru izmēru. Dažādiem sietiem ir atšķirīgs acu skaits. Molekulārais siets ar mazāku acu skaitu tiek izmantots gāzu atdalīšanai, bet siets ar lielāku acu skaitu - šķidrumiem. Citi svarīgi molekulāro sietu parametri ir forma (pulveris vai lodītes), tilpuma blīvums, pH līmenis, reģenerācijas temperatūra (aktivācija), mitrums utt.
Molekulārais siets pret silikagelu
Silikagelu var izmantot arī kā mitruma atdalīšanas žāvētāju, taču tas ļoti atšķiras no molekulārā sieta. Izvēloties starp abiem, jāņem vērā dažādie faktori, piemēram, montāžas iespējas, spiediena izmaiņas, mitruma līmenis, mehāniskie spēki, temperatūras diapazons utt. Galvenās atšķirības starp molekulāro sietu un silikagelu ir:
Molekulārā sieta adsorbcijas ātrums ir lielāks nekā silikagela adsorbcijas ātrums. Tas ir tāpēc, ka siets ir ātri žūstoša viela.
Molekulārais siets augstās temperatūrās darbojas labāk nekā silikagels, jo tam ir vienmērīgāka struktūra, kas spēcīgi saistās ar ūdeni.
Zemā relatīvajā mitrumā molekulārā sieta kapacitāte ir daudz labāka nekā silikagela kapacitāte.
Molekulārā sieta struktūra ir definēta un tai ir vienādas poras, savukārt silikagela struktūra ir amorfa un ar vairākām neregulārām porām.
Kā aktivizēt molekulāros sietus
Lai aktivizētu molekulāros sietus, pamatprasība ir pakļaušana ļoti augstām temperatūrām, un karstumam jābūt pietiekami augstam, lai adsorbāts iztvaikotu. Temperatūra mainītos atkarībā no adsorbējamajiem materiāliem un adsorbenta veida. Iepriekš apspriestajiem sietu veidiem būtu nepieciešams nemainīgs temperatūras diapazons 170–315 °C (338–600 °F). Gan adsorbējamais materiāls, gan adsorbents tiek uzkarsēti šajā temperatūrā. Vakuuma žāvēšana ir ātrāks veids, kā to izdarīt, un tai nepieciešamas salīdzinoši zemākas temperatūras salīdzinājumā ar žāvēšanu uz liesmas.
Kad sieti ir aktivizēti, tos var uzglabāt stikla traukā ar divkārši ietītu paraplēvi. Tas saglabās tos aktivizētus līdz pat sešiem mēnešiem. Lai pārbaudītu, vai sieti ir aktīvi, varat tos turēt rokā, valkājot cimdus, un pievienot tiem ūdeni. Ja tie ir pilnībā aktīvi, temperatūra ievērojami paaugstinās, un jūs nevarēsiet tos turēt pat ar cimdiem.
Ieteicams lietot drošības aprīkojumu, piemēram, individuālos aizsardzības līdzekļus (IAL), cimdus un aizsargbrilles, jo molekulāro sietu aktivizēšanas process ir saistīts ar augstu temperatūru un ķīmiskām vielām, kā arī ar to saistītajiem riskiem.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 30. maijs
