Ṣiṣan molikula jẹ ohun elo pẹlu awọn pores (awọn ihò kekere pupọ) ti iwọn aṣọ

Ṣiṣan molikula jẹ ohun elo pẹlu awọn pores (awọn ihò kekere pupọ) ti iwọn aṣọ. Awọn iwọn ila opin pore wọnyi jẹ iru ni iwọn si awọn moleku kekere, ati nitorinaa awọn moleku nla ko le wọ inu tabi jẹ adsorbed, lakoko ti awọn moleku kekere le. Bi adalu awọn ohun alumọni ti n lọ kiri nipasẹ ibusun iduro ti laini, nkan ti o lagbara ti a tọka si bi sieve (tabi matrix), awọn paati ti iwuwo molikula ti o ga julọ (eyiti ko lagbara lati kọja sinu awọn pores molikula) lọ kuro ni ibusun akọkọ, atẹle nipa successively kere moleku. Diẹ ninu awọn sieves molikula ni a lo ni iwọn-iyasoto kiromatogirafi, ilana iyapa ti o to awọn moleku ti o da lori iwọn wọn. Awọn sieves molikula miiran ni a lo bi awọn apanirun (awọn apẹẹrẹ diẹ pẹlu eedu ti a mu ṣiṣẹ ati gel silica).
Iwọn iwọn ila opin ti sieve molikula jẹ iwọn ni ångströms (Å) tabi awọn nanometers (nm). Gẹgẹbi akiyesi IUPAC, awọn ohun elo microporous ni awọn iwọn ila opin ti o kere ju 2 nm (20 Å) ati awọn ohun elo macroporous ni awọn iwọn ila opin ti o tobi ju 50 nm (500 Å); Ẹka mesoporous bayi wa ni aarin pẹlu awọn iwọn ila opin pore laarin 2 ati 50 nm (20-500 Å).
Awọn ohun elo
Awọn sieves molikula le jẹ microporous, mesoporous, tabi ohun elo macroporous.
Ohun elo microporous (
● Zeolites (awọn ohun alumọni aluminosilicate, kii ṣe idamu pẹlu silicate aluminiomu)
●Zeolite LTA: 3–4 Å
●Glaasi onilọ: 10 Å (1 nm), ati si oke
● Erogba ti nṣiṣe lọwọ: 0-20 Å (0-2 nm), ati si oke
●Amọ
●Montmorillonite intermixes
●Halloysite (endellite): Awọn fọọmu ti o wọpọ meji ni a ri, nigbati o ba jẹ omi, amo ṣe afihan aaye 1 nm ti awọn ipele ati nigbati o ba ti gbẹ (meta-halloysite) aaye naa jẹ 0.7 nm. Halloysite nipa ti ara waye bi awọn silinda kekere eyiti o jẹ aropin 30 nm ni iwọn ila opin pẹlu awọn ipari laarin 0.5 ati 10 micrometers.
Ohun elo Mesoporous (2-50 nm)
Silikoni oloro (ti a lo lati ṣe gel silica): 24 Å (2.4 nm)
Ohun elo Makiroporous (> 50 nm)
Yanrin macroporous, 200–1000 Å (20–100 nm)
Awọn ohun elo[edit]
Awọn sieves molikula nigbagbogbo ni lilo ninu ile-iṣẹ epo, paapaa fun gbigbe awọn ṣiṣan gaasi. Fun apẹẹrẹ, ninu ile-iṣẹ gaasi adayeba olomi (LNG), akoonu omi ti gaasi nilo lati dinku si kere ju 1 ppmv lati yago fun awọn idena ti yinyin tabi methane clathrate ṣẹlẹ.
Ninu yàrá yàrá, awọn sieves molikula ni a lo lati gbẹ epo. "Sieves" ti fihan pe o ga julọ si awọn ilana gbigbẹ ti aṣa, eyiti o nlo awọn apọnju ibinu nigbagbogbo.
Labẹ ọrọ zeolites, awọn sieves molikula ni a lo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo katalitiki. Wọn ṣe itọsi isomerisation, alkylation, ati epoxideation, ati pe a lo ninu awọn ilana ile-iṣẹ iwọn nla, pẹlu hydrocracking ati ṣiṣan katalitiki ito.
A tun lo wọn ni sisẹ awọn ipese afẹfẹ fun awọn ohun elo mimi, fun apẹẹrẹ awọn ti o nlo nipasẹ awọn omuwe ati awọn onija ina. Ni iru awọn ohun elo, afẹfẹ ti pese nipasẹ ohun konpireso air ati ki o ti wa ni koja nipasẹ kan katiriji àlẹmọ eyi ti, da lori awọn ohun elo, ti wa ni kún pẹlu molikula sieve ati / tabi mu ṣiṣẹ erogba, nipari ni lo lati gba agbara simi air awọn tanki.Iru sisẹ le yọ particulates. ati konpireso eefi awọn ọja lati mimi air ipese.
FDA ifọwọsi.
FDA AMẸRIKA ti ni bi Oṣu Kẹrin Ọjọ 1, Ọdun 2012, iṣuu soda aluminosilicate ti a fọwọsi fun olubasọrọ taara pẹlu awọn ohun mimu labẹ 21 CFR 182.2727. Ṣaaju si ifọwọsi yii European Union ti lo awọn sieves molikula pẹlu awọn oogun ati idanwo ominira daba pe awọn sieves molikula pade gbogbo awọn ibeere ijọba ṣugbọn ile-iṣẹ naa ko fẹ lati ṣe inawo idanwo gbowolori ti o nilo fun ifọwọsi ijọba.
Isọdọtun
Awọn ọna fun isọdọtun ti awọn sieves molikula pẹlu iyipada titẹ (gẹgẹbi ninu awọn ifọkansi atẹgun), alapapo ati mimu pẹlu gaasi ti ngbe (bi nigba lilo ninu gbigbẹ ethanol), tabi alapapo labẹ igbale giga. Awọn iwọn otutu isọdọtun wa lati 175 °C (350 °F) si 315 °C (600 °F) da lori iru sieve molikula. Ni idakeji, gel silica le jẹ atunbi nipasẹ alapapo ni adiro deede si 120 °C (250 °F) fun wakati meji. Sibẹsibẹ, diẹ ninu awọn iru gel silica yoo “gbejade” nigbati o farahan si omi ti o to. Eyi ṣẹlẹ nipasẹ fifọ awọn aaye yanrin nigbati o kan si omi.

Awoṣe	Iwọn ila opin (Ångström)	Ìwọ̀n ńlá (g/ml)	Omi ti a gbin (% w/w)	Ibanujẹ tabi abrasion, W(% w/w)	Lilo
3Å	3	0.60–0.68	19–20	0.3–0.6	Iyasọtọtiepo sisangaasi ati alkenes, yiyan adsorption ti H2O nigilasi ti o ya sọtọ (IG)ati polyurethane, gbigbe tiepo ethanolfun parapo pẹlu petirolu.
4Å	4	0.60–0.65	20–21	0.3–0.6	Adsorption ti omi niiṣuu soda aluminosilicateeyiti FDA fọwọsi (woni isalẹ) ti a lo bi sieve molikula ninu awọn apoti iṣoogun lati jẹ ki awọn akoonu ti gbẹ ati biounje aroponiniE-nọmbaE-554 (aṣoju egboogi-caking); Ayanfẹ fun gbigbẹ aimi ni omi pipade tabi awọn eto gaasi, fun apẹẹrẹ, ninu iṣakojọpọ awọn oogun, awọn paati ina ati awọn kemikali ibajẹ; fifa omi ni titẹ ati awọn ọna pilasitik ati gbigbe awọn ṣiṣan hydrocarbon ti o kun. Awọn eya adsorbed pẹlu SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6, ati C3H6. Ni gbogbogbo ṣe akiyesi aṣoju gbigbẹ agbaye ni pola ati media nonpolar;[12]Iyapa tigaasi adayebaatialkenes, adsorption ti omi ni ti kii-nitrogen kókópolyurethane
5Å-DW	5	0.45–0.50	21–22	0.3–0.6	Degreasing o si tú ojuami şuga tiofurufu keroseneatiDiesel, ati alkenes Iyapa
5Å kékeré tí a mú afẹ́fẹ́ oxygen	5	0.4–0.8	≥23		Apẹrẹ pataki fun iṣoogun tabi olupilẹṣẹ atẹgun ti ilera[itọkasi nilo]
5Å	5	0.60–0.65	20–21	0.3–0.5	Desiccation ati mimo ti afẹfẹ;gbígbẹgbẹatidesulfurizationti gaasi adayeba atiepo epo gaasi;atẹgunatihydrogengbóògì nipasẹtitẹ golifu adsorptionilana
10X	8	0.50–0.60	23–24	0.3–0.6	Ga-daradara sorption, lo ninu desiccation, decarburization, desulfurization ti gaasi ati olomi ati Iyapa tiaromatic hydrocarbon
13X	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Desiccation, desulfurization ati mimo ti epo epo ati gaasi adayeba
13X-AS	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Decarburizationati desiccation ninu awọn air Iyapa ile ise, Iyapa ti nitrogen lati atẹgun ni atẹgun concentrators
Kú-13X	10	0.50–0.60	23–24	0.3–0.5	Didun(yiyọ tithiols) tiidana ofurufuati ibaramuomi hydrocarbons

Awọn agbara adsorption

3Å

Ilana kemikali isunmọ: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O

Silica-alumina ratio: SiO2/ Al2O3≈2

Ṣiṣejade

3A molikula sieves ti wa ni ṣelọpọ nipasẹ cation paṣipaarọ tipotasiomufuniṣuu sodaninu awọn sieves molikula 4A (Wo isalẹ)

Lilo

3Å ìsẹ́ molecular kì í gbé àwọn molecule tí ìwọ̀nba wọn tóbi ju 3 Å lọ. Awọn abuda kan ti awọn sieves molikula wọnyi pẹlu iyara adsorption iyara, agbara isọdọtun loorekoore, resistance fifun fifun ti o dara atiidoti resistance. Awọn ẹya wọnyi le mu ilọsiwaju mejeeji ṣiṣẹ ati igbesi aye sieve naa. Awọn sieves molikula 3Å jẹ apanirun pataki ni epo epo ati awọn ile-iṣẹ kemikali fun isọdọtun epo, polymerization, ati gbigbẹ ijinle gaasi-omi kemikali.

3Å séfífù molikula ni a máa ń lò láti fi gbẹ onírúurú ohun èlò bíethanol, afẹfẹ,refrigerants,gaasi adayebaatiunsaturated hydrocarbons. Awọn igbehin pẹlu gaasi sisan,acetylene,ethylene,propyleneatibutadiene.

3Å sieve molikula ni a lo lati yọ omi kuro ninu ethanol, eyiti o le ṣee lo taara bi epo-epo tabi ni aiṣe-taara lati ṣe awọn ọja oriṣiriṣi bii awọn kemikali, awọn ounjẹ, awọn oogun, ati diẹ sii. Niwọn igba ti distillation deede ko le yọ gbogbo omi kuro (ọja ti ko fẹ lati iṣelọpọ ethanol) lati awọn ṣiṣan ilana ethanol nitori dida ti ẹyaazeotropeni ayika 95.6 ogorun ifọkansi nipasẹ iwuwo, awọn ilẹkẹ sieve molikula ni a lo lati ya ethanol ati omi lori ipele molikula nipa gbigbe omi sinu awọn ilẹkẹ ati gbigba ethanol laaye lati kọja larọwọto. Ni kete ti awọn ilẹkẹ ti kun fun omi, iwọn otutu tabi titẹ le ṣee ṣe, gbigba omi laaye lati tu silẹ lati awọn ilẹkẹ sieve molikula.[15]

3Å sieves molikula ti wa ni ipamọ ni iwọn otutu yara, pẹlu ọriniinitutu ojulumo ko ju 90%. Wọn ti wa ni edidi labẹ titẹ dinku, ti a pa wọn mọ kuro ninu omi, acids ati alkalis.

4Å

Ilana kemikali: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O

Ipin silikoni-aluminiomu: 1: 1 (SiO2/ Al2O3≈2)

Ṣiṣejade

Ṣiṣejade ti sieve 4Å jẹ taara taara bi ko nilo awọn igara giga tabi ni pataki awọn iwọn otutu giga. Ojo melo olomi solusan tiiṣuu soda silicateatiiṣuu soda aluminiomuti wa ni idapo ni 80 °C. Ọja ti a ko ni iyọnu jẹ “muṣiṣẹ” nipasẹ “yan” ni 400 °C 4A sieves ṣiṣẹ bi iṣaaju si 3A ati 5A sieves nipasẹcation paṣipaarọtiiṣuu sodafunpotasiomu(fun 3A) tabikalisiomu(fun 5A)

Lilo

Gbigbe olomi

4Å séves molikula ni a máa ń lò káàkiri láti fi gbẹ àwọn èròjà yàrá yàrá gbígbẹ. Wọn le fa omi ati awọn ohun elo miiran pẹlu iwọn ila opin pataki ti o kere ju 4 Å gẹgẹbi NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6, ati C2H4. Wọn ti wa ni lilo pupọ ni gbigbẹ, isọdọtun ati mimọ ti awọn olomi ati awọn gaasi (gẹgẹbi igbaradi argon).

 

Awọn afikun aṣoju polyester[satunkọ]

Awọn sieves molikula wọnyi ni a lo lati ṣe iranlọwọ fun awọn ohun elo ifọto nitori wọn le ṣe agbejade omi ti a ti sọ dimineralized nipasẹkalisiomuion paṣipaarọ, yọ ati ki o se awọn iwadi oro ti o dọti. Wọn ti wa ni o gbajumo ni lilo lati ropoirawọ owurọ. Sive molikula 4Å ṣe ipa pataki lati rọpo iṣuu soda tripolyphosphate gẹgẹbi oluranlọwọ detergent lati le dinku ipa ayika ti iwẹ. O tun le ṣee lo bi aọṣẹlara oluranlowo ati nieyin eyin.

Itọju egbin ti o ni ipalara

4Å sieves molikula le wẹ omi idoti ti awọn eya cationic gẹgẹbiammoniumions, Pb2+, Cu2+, Zn2+ ati Cd2+. Nitori yiyan giga fun NH4 + wọn ti lo ni aṣeyọri ni aaye lati jaguneutrophicationati awọn ipa miiran ni awọn ọna omi nitori awọn ions ammonium ti o pọju. 4Å awọn sieves molikula tun ti lo lati yọ awọn ions irin eru ti o wa ninu omi kuro nitori awọn iṣẹ ile-iṣẹ.

Awọn idi miiran

Awọnirin ile ise: oluranlowo iyasọtọ, iyapa, isediwon ti potasiomu brine,rubidium,cesiomu, ati be be lo.

Ile-iṣẹ Petrochemical,ayase,desiccant, adsorbent

Iṣẹ-ogbin:kondisona ile

Oogun: fifuye fadakazeoliteoluranlowo antibacterial.

5Å

Ilana kemikali: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2 •4.5H2O

Silica-alumina ratio: SiO2/ Al2O3≈2

Ṣiṣejade

5A molikula sieves ti wa ni ṣelọpọ nipasẹ cation paṣipaarọ tikalisiomufuniṣuu sodaninu awọn sieves molikula 4A (Wo loke)

Lilo

marun-àngström(5Å) a máa ń lo sieves molikula nínúepo epoile-iṣẹ, paapaa fun isọdiwọn awọn ṣiṣan gaasi ati ninu yàrá kemistri fun ipinyaagboati gbigbe lenu ti o bere ohun elo. Wọn ni awọn iho kekere ti iwọn kongẹ ati iwọn aṣọ, ati pe a lo ni akọkọ bi adsorbent fun awọn gaasi ati awọn olomi.

Awọn sieves molikula marun-ångström ni a lo lati gbẹgaasi adayeba, pẹlu ṣiṣedesulfurizationatidecarbonationti gaasi. Wọn tun le ṣee lo lati ya awọn akojọpọ ti atẹgun, nitrogen ati hydrogen, ati epo-wax n-hydrocarbons lati ẹka ati awọn hydrocarbons polycyclic.

Awọn sieves molikula marun-ångström ti wa ni ipamọ ni iwọn otutu yara, pẹlu kanojulumo ọriniinitutukere ju 90% ni awọn agba paali tabi apoti paali. Awọn sieves molikula ko yẹ ki o farahan taara si afẹfẹ ati omi, awọn acids ati alkalis yẹ ki o yago fun.

Mọfoloji ti molikula sieves

Awọn sieves molikula wa ni oniruuru apẹrẹ ati titobi. Ṣugbọn awọn ilẹkẹ iyipo ni anfani lori awọn nitobi miiran bi wọn ṣe funni ni idinku titẹ kekere, jẹ sooro attrition nitori wọn ko ni awọn egbegbe didasilẹ, ati ni agbara to dara, ie fifun pa agbara ti o nilo fun agbegbe ẹyọ ga. Awọn sieves molikula ti o ni ilẹkẹ nfunni ni agbara ooru kekere nitorinaa awọn ibeere agbara dinku lakoko isọdọtun.

Anfani miiran ti lilo awọn sieves molikula ti o ni ilẹkẹ jẹ iwuwo olopobobo nigbagbogbo ga ju apẹrẹ miiran lọ, nitorinaa fun ibeere adsorption kanna iwọn didun sieve molikula ti o nilo ko kere. Nitorinaa lakoko ṣiṣe de-bottlenecking, ọkan le lo awọn sieves molikula ti o ni ilẹkẹ, fifuye adsorbent diẹ sii ni iwọn kanna, ki o yago fun awọn iyipada ọkọ oju-omi eyikeyi.