Sífé molecular jẹ́ ohun èlò kan tí ó ní àwọn ihò (àwọn ihò kékeré) tí wọ́n ní ìwọ̀n kan náà

Sífé molecular jẹ́ ohun èlò kan tí ó ní ihò (àwọn ihò kékeré) tí wọ́n ní ìwọ̀n kan náà. Àwọn ìwọ̀n ihò wọ̀nyí jọra ní ìwọ̀n àwọn molecule kékeré, nítorí náà àwọn molecule ńlá kò le wọ inú tàbí kí wọ́n fà wọ́n mọ́ra, nígbà tí àwọn molecule kéékèèké lè. Bí àdàpọ̀ àwọn molecule ṣe ń ṣí lọ láti inú ìsàlẹ̀ tí ó dúró ti ohun èlò oníhò, tí a ń pè ní sífé (tàbí matrix), àwọn èròjà tí ó ní ìwọ̀n molecule gíga jùlọ (tí kò le kọjá sínú àwọn ihò molecule) fi ibùsùn sílẹ̀ ní àkọ́kọ́, lẹ́yìn náà ni àwọn molecule kéékèèké tí ó tẹ̀lé ara wọn. A lo àwọn sífé molecule kan nínú chromatography ìyọkúrò ìwọ̀n, ọ̀nà ìyàsọ́tọ̀ tí ó ń ya àwọn molecule sọ́tọ̀ gẹ́gẹ́ bí ìwọ̀n wọn. A lo àwọn sífé molecule mìíràn gẹ́gẹ́ bí desiccants (àwọn àpẹẹrẹ kan pẹ̀lú èédú tí a ti ṣiṣẹ́ àti sílíkà jeli).
A wọn iwọn ila opin iho ti sieve molikula ni ångströms (Å) tabi nanomita (nm). Gẹgẹbi akọsilẹ IUPAC, awọn ohun elo kekere ni iwọn ila opin iho ti ko to 2 nm (20 Å) ati awọn ohun elo macroporous ni iwọn ila opin iho ti o ju 50 nm (500 Å lọ); nitorinaa ẹka mesoporous wa ni aarin pẹlu awọn iwọn ila opin iho laarin 2 ati 50 nm (20–500 Å).
Àwọn Ohun Èlò
Àwọn sífé moleku le jẹ́ ohun èlò oníhò kékeré, mesoporous, tàbí macroporous.
Àwọn ohun èlò oníhò kékeré (
●Àwọn ohun alumọ́ọ́nì aluminosilicate (àwọn ohun alumọ́ọ́nì aluminosilicate, tí a kò gbọdọ̀ dapọ̀ mọ́ aluminiomu silicate)
●Zeolite LTA: 3–4 Å
●Gilasi onihò: 10 Å (1 nm), ati loke
●Erogba ti n ṣiṣẹ: 0–20 Å (0–2 nm), ati loke
● Àwọn amọ̀
●Àwọn àdàpọ̀ Montmorillonite
●Halloysite (endellite): Àwọn ìrísí méjì tí ó wọ́pọ̀ ni a rí, nígbà tí amọ̀ náà bá ní omi, ó máa ń ní àlàfo 1 nm ti àwọn ìpele náà, nígbà tí ó bá sì gbẹ (meta-halloysite), àlàfo náà jẹ́ 0.7 nm. Halloysite máa ń wáyé gẹ́gẹ́ bí àwọn sílíńdà kékeré tí ó jẹ́ 30 nm ní ìwọ̀n ìlà-oòrùn pẹ̀lú gígùn láàrín 0.5 àti 10 micrometers.
Ohun èlò tí ó ní ìrísí (2–50 nm)
Silikoni dioxide (tí a lò láti ṣe jeli silica): 24 Å (2.4 nm)
Ohun èlò tó ní ihò púpọ̀ (>50 nm)
Silica oní-pupọ, 200–1000 Å (20–100 nm)
Àwọn ohun èlò ìṣàfilọ́lẹ̀[àtúnṣe]
A sábà máa ń lo àwọn ẹ̀rọ molekulomu nínú ilé iṣẹ́ epo, pàápàá jùlọ fún gbígbẹ àwọn odò gaasi. Fún àpẹẹrẹ, nínú ilé iṣẹ́ gaasi àdánidá olómi (LNG), omi tí ó wà nínú gaasi náà gbọ́dọ̀ dínkù sí i ju ppmv 1 lọ láti dènà ìdènà tí yìnyín tàbí methane clathrate ń fà.
Nínú yàrá ìwádìí, a máa ń lo àwọn sífé molecular láti gbẹ solvent. "Seves" ti fihàn pé ó dára ju àwọn ọ̀nà gbígbẹ ìbílẹ̀ lọ, èyí tí ó sábà máa ń lo àwọn ohun èlò ìgbóná tí ó lágbára.
Lábẹ́ ọ̀rọ̀ náà zeolites, a lo àwọn molecule sieves fún onírúurú ìlò catalytic. Wọ́n ń ṣe ìṣirò isomerization, alkylation, àti epoxidation, wọ́n sì ń lò wọ́n nínú àwọn iṣẹ́ ilé-iṣẹ́ ńláńlá, títí bí hydrocracking àti fluid catalytic cracking.
Wọ́n tún ń lò wọ́n nínú ìfọ́ àwọn ohun èlò afẹ́fẹ́ fún ẹ̀rọ afẹ́fẹ́, fún àpẹẹrẹ àwọn tí àwọn onímọ̀ nípa omi àti àwọn oníná iná ń lò. Nínú irú àwọn ohun èlò bẹ́ẹ̀, afẹ́fẹ́ ni a fi ń pèsè afẹ́fẹ́, a sì ń fi àlẹ̀mọ́ káàtírì kan ránṣẹ́, èyí tí, gẹ́gẹ́ bí a ṣe lò ó, kún fún síìfù molecular àti/tàbí erogba tí a ti mú ṣiṣẹ́, nígbẹ̀yìn gbẹ́yín a ń lò ó láti gba agbára àwọn táńkì afẹ́fẹ́ tí ń mí. Irú ìfọ́ náà lè mú àwọn èròjà àti àwọn ohun èlò tí ń yọ èéfín compressor kúrò nínú ìpèsè afẹ́fẹ́ tí ń mí.
Ìfọwọ́sowọ́pọ̀ FDA.
Láti ọjọ́ kìíní oṣù kẹrin, ọdún 2012, ilé iṣẹ́ FDA ti fọwọ́ sí sodium aluminosilicate fún ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tààrà pẹ̀lú àwọn ohun èlò tí a lè lò lábẹ́ 21 CFR 182.2727. Kí wọ́n tó fọwọ́sowọ́pọ̀ yìí, European Union ti lo àwọn molecular sieves pẹ̀lú àwọn oògùn àti pé ìdánwò òmìnira fihàn pé molecular sieves bá gbogbo ohun tí ìjọba béèrè mu, ṣùgbọ́n ilé iṣẹ́ náà kò fẹ́ láti ṣe ìnáwó fún ìdánwò tó gbowólórí tí a nílò fún ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ìjọba.
Àtúnṣe
Àwọn ọ̀nà láti tún àwọn sífé molecule ṣe ni ìyípadà titẹ (gẹ́gẹ́ bí ó ti wà nínú àwọn ohun èlò atẹ́gùn), gbígbóná àti mímú un kúrò pẹ̀lú gaasi tí ń gbé e (gẹ́gẹ́ bí ìgbà tí a bá lò ó nínú gbígbẹ ethanol), tàbí gbígbóná lábẹ́ ìgbóná gíga. Ìwọ̀n otútù àtúnṣe wà láti 175 °C (350 °F) sí 315 °C (600 °F) ní ìbámu pẹ̀lú irú sífé molecule. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, a lè tún sífé silica ṣe nípa gbígbóná rẹ̀ nínú ààrò déédé sí 120 °C (250 °F) fún wákàtí méjì. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn irú sífé silica kan máa ń “yọ” nígbà tí a bá fi omi tó hàn. Èyí máa ń ṣẹlẹ̀ nítorí bí àwọn sífé silica ṣe fọ́ nígbà tí a bá kan omi.

Àwòṣe	Iwọn ila opin iho (Àngström)	Ìwọ̀n púpọ̀ (g/ml)	Omi ti a fa sinu omi (% w/w)	Ìfàsẹ́yìn tàbí ìfọ́, W(% w/w)	Lílò
3Å	3	0.60–0.68	19–20	0.3–0.6	Ìgbẹ omitififọ epo petirolugaasi ati alkenes, gbigba yiyan ti H2O ninugilasi ti a daabo bo (IG)àti polyurethane, gbígbẹepo ethanolfún ìdàpọ̀ pẹ̀lú epo petirolu.
4Å	4	0.60–0.65	20–21	0.3–0.6	Fífàmọ́ omi nínúsódíọ̀mù aluminosilicateèyí tí FDA fọwọ́ sí (woni isalẹ) tí a lò gẹ́gẹ́ bí mókálì síìfù nínú àwọn àpótí ìṣègùn láti jẹ́ kí àkóónú rẹ̀ gbẹ àti gẹ́gẹ́ bíafikún oúnjẹníníNọ́mbà E-Nọ́mbàE-554 (aláìsí ìdènà ìdènà); A fẹ́ràn rẹ̀ fún gbígbẹ omi nínú àwọn ètò omi tàbí gáàsì tí a ti dì, fún àpẹẹrẹ, nínú àpò àwọn oògùn, àwọn èròjà iná mànàmáná àti àwọn kẹ́míkà tí ó lè bàjẹ́; fífa omi sínú ìtẹ̀wé àti àwọn ètò pílásítíkì àti gbígba àwọn odò hydrocarbon tí ó kún fún ìṣàn. Àwọn irú tí a fi adsorbing sí ni SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6, àti C3H6. Gbogbogbòò ni a kà sí aláàbò gbígbẹ gbogbogbòò nínú àwọn ohun èlò polar àti nonpolar;[12]ìyàsọ́tọ̀gaasi adayebaàtiàwọn alkenes, fífa omi sínú omi tí kò ní èròjà nitrogenpolyurethane
5Å-DW	5	0.45–0.50	21–22	0.3–0.6	Dídín òróró àti ìfúnpọ̀ ojú-ìwé kùọkọ ofurufu epo kerósínìàtidíẹ́sìlìàti ìyàsọ́tọ̀ alkenes
5Å kékeré tí a fi atẹ́gùn kún	5	0.4–0.8	≥23		A ṣe apẹrẹ pataki fun ẹrọ amuṣiṣẹ atẹgun ti iṣoogun tabi ti o ni ilera[ìtọ́kasí tí a nílò]
5Å	5	0.60–0.65	20–21	0.3–0.5	Ìfọ́ àti ìwẹ̀nùmọ́ afẹ́fẹ́;gbigbẹ omiàtiìtújáde sulfuriti gaasi adayeba atigaasi epo olomi;atẹgunàtihaidrojiinìṣelọ́pọ́ láti ọwọ́fífa ìfàmọ́ra titẹilana
10X	8	0.50–0.60	23–24	0.3–0.6	Ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tó lágbára gan-an, tí a lò fún ìfọwọ́sowọ́pọ̀, ìfọwọ́sowọ́pọ̀, ìfọwọ́sowọ́pọ̀ gaasi àti omi àti ìyàsọ́tọ̀hydrocarbon olóòórùn dídùn
13X	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Ìdọ̀tí, ìsọdipúpọ̀ àti ìwẹ̀nùmọ́ gaasi epo àti gaasi àdánidá
13X-AS	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Ṣíṣe àtúnṣe káàbúrísíàti ìgbóná nínú ilé iṣẹ́ ìyàsọ́tọ̀ afẹ́fẹ́, ìyàsọ́tọ̀ nitrogen láti inú atẹ́gùn nínú àwọn ohun èlò atẹ́gùn
Cu-13X	10	0.50–0.60	23–24	0.3–0.5	Ìmúdùn(yiyọ kuro ninuàwọn thiol) tiepo ọkọ ofurufuàti èyí tó báramuawọn hydrocarbons olomi

Àwọn agbára ìfàmọ́ra

3Å

Fọ́múlá kẹ́míkà tó súnmọ́: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O

Ìpíndọ́gba sílíkà-alúmínà: SiO2/Al2O3≈2

Ìṣẹ̀dá

Àwọn sífé molecule 3A ni a ń ṣe nípa pàṣípààrọ̀ cation tipótásíọ́mùfúnsódíọ̀mùnínú àwọn síífù mókúlà 4A (Wo ìsàlẹ̀)

Lílò

Àwọn síìpù molecule 3Å kìí fa àwọn molecule tí ìwọ̀n wọn tóbi ju 3 Å lọ. Àwọn ànímọ́ àwọn síìpù molecule wọ̀nyí ní iyàrá fífà kíákíá, agbára ìtúnṣe déédéé, ìdènà fífọ́ tó dára àtiresistance idotiÀwọn ohun èlò wọ̀nyí lè mú kí síìpì náà ṣiṣẹ́ dáadáa àti kí ó pẹ́ títí. Àwọn síìpì 3Å jẹ́ ohun èlò ìpalára tó ṣe pàtàkì nínú àwọn ilé iṣẹ́ epo àti kẹ́míkà fún ṣíṣe àtúnṣe epo, ṣíṣẹ̀dá polymer, àti gbígbẹ gáàsì-omi kẹ́míkà.

A lo awọn sieve molikula 3Å lati gbẹ ọpọlọpọ awọn ohun elo, gẹgẹbiethanol, afẹ́fẹ́,awọn ohun elo firiji,gaasi adayebaàtiàwọn hydrocarbons tí kò kúnÀwọn tó kẹ́yìn ní gáàsì tó ń fọ́,acetilene,ethylene,propyleneàtibutadiene.

A lo sieve molikula 3Å lati yọ omi kuro ninu ethanol, eyiti a le lo taara bi epo bio tabi ni aiṣe taara lati ṣe awọn ọja oriṣiriṣi gẹgẹbi awọn kemikali, ounjẹ, awọn oogun, ati bẹbẹ lọ. Niwọn igba ti distillation deede ko le yọ gbogbo omi kuro (ohun ti ko fẹ lati iṣelọpọ ethanol) lati awọn ṣiṣan ilana ethanol nitori didaazeotropeNí ìwọ̀n ìfúnpọ̀ tó tó 95.6 nínú ọgọ́rùn-ún, a máa ń lo àwọn ìdọ̀tí síéfù molecular láti ya ethanol àti omi sọ́tọ̀ ní ìpele molecular nípa fífọ omi sínú àwọn ìdọ̀tí náà àti láti jẹ́ kí ethanol náà kọjá lọ láìsí ìṣòro. Nígbà tí àwọn ìdọ̀tí náà bá kún fún omi, a lè lo ìgbóná tàbí ìfúnpá, èyí tí yóò jẹ́ kí omi náà jáde láti inú àwọn ìdọ̀tí síéfù molecular.[15]

A máa ń tọ́jú àwọn sífé molecule 3Å ní iwọ̀n otútù yàrá, pẹ̀lú ọriniinitutu tó pọ̀ tó 90%. A máa ń dì wọ́n lábẹ́ ìfúnpá tí ó dínkù, a sì máa ń pamọ́ wọn sí ibi tí omi, ásíìdì àti alkalis kò sí.

4Å

Fọ́múlá kẹ́míkà: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O

Ìpíndọ́gba sílíkọ́nì-alúmíọ̀mù: 1:1 (SiO2/Al2O3≈2)

Ìṣẹ̀dá

Ṣíṣe síìfù 4Å rọrùn díẹ̀ nítorí pé kò nílò àwọn ìfúnpá gíga tàbí àwọn igbóná gíga pàápàá.sódíọ́mù sílítíkìàtiiṣuu soda aluminatea dapọ mọ ni iwọn otutu 80 °C. A maa n mu ọja ti a fi omi ṣan ti a fi sinu omi ṣiṣẹ nipa "sisun" ni iwọn otutu 400 °C. Awọn sieve 4A ṣiṣẹ gẹgẹbi ohun ti o ṣaju awọn sieve 3A ati 5A nipasẹpaṣipaarọ cationtisódíọ̀mùfúnpótásíọ́mù(fún 3A) tàbíkálísíọ́mù(fún 5A)

Lílò

Àwọn ohun èlò gbígbẹ

Àwọn síéfù molecule 4Å ni a lò fún gbígbẹ àwọn ohun èlò ìwádìí yàrá. Wọ́n lè fa omi àti àwọn molecule mìíràn tí wọ́n ní ìwọ̀n ìlà tí ó kéré sí 4 Å bíi NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6, àti C2H4. Wọ́n sábà máa ń lò wọ́n fún gbígbẹ, ṣíṣe àtúnṣe àti ìwẹ̀nùmọ́ àwọn omi àti gáàsì (bíi gbígbẹ argon).

 

Àwọn ohun afikún ohun èlò polyester[ṣe àtúnṣe]

Àwọn sífé molecule wọ̀nyí ni a ń lò láti ran àwọn ọṣẹ lọ́wọ́ nítorí wọ́n lè mú omi tí a ti yọ́ kúrò nínú omi jádekálísíọ́mùpààrọ̀ ion, yọ kúrò àti dídí ìdọ̀tí kù. Wọ́n sábà máa ń lò wọ́n láti rọ́pò wọn.phosphorous. Sieve molikula 4Å kó ipa pàtàkì láti rọ́pò sodium tripolyphosphate gẹ́gẹ́ bí olùrànlọ́wọ́ ọṣẹ láti dín ipa àyíká ti ọṣẹ náà kù. Ó tún le ṣee lò gẹ́gẹ́ bíọṣẹaṣoju ti o n ṣe agbekalẹ ati ninuọṣẹ afọnu.

Ìtọ́jú ìdọ̀tí tó léwu

Àwọn sífó mọ́líkì 4Å lè sọ ìdọ̀tí di mímọ́ kúrò nínú àwọn irú cationic bíiammoniumàwọn ions, Pb2+, Cu2+, Zn2+ àti Cd2+. Nítorí yíyàn gíga fún NH4+, wọ́n ti lo wọ́n ní àṣeyọrí nínú pápá ìjà láti jagunìfúnpọ̀ epoàti àwọn ipa mìíràn ní ojú ọ̀nà omi nítorí àwọn ion ammonium tó pọ̀ jù. A tún ti lo àwọn sífé molecule 4Å láti yọ àwọn ion irin tó lágbára kúrò nínú omi nítorí àwọn iṣẹ́ ilé iṣẹ́.

Àwọn ète mìíràn

Àwọnile-iṣẹ irin: ohun tí ó ń ya sọtọ, ìyàsọ́tọ̀, yíyọ omi pòsítíọ̀mù omi,rubidium,cesiumàti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.

Ile-iṣẹ kemikali epo,àṣeyọrí,ohun elo gbigbẹ, ohun tí ń fa ìfàmọ́ra

Ogbin:kondisona ilẹ

Oògùn: ẹrù fàdákàzeoliteaṣoju antibacterial.

5Å

Fọ́múlá kẹ́míkà: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2 •4.5H2O

Ìpíndọ́gba sílíkà-alúmínà: SiO2/Al2O3≈2

Ìṣẹ̀dá

Àwọn sífé 5A molikula ni a ń ṣe nípa pàṣípààrọ̀ cation tikálísíọ́mùfúnsódíọ̀mùnínú àwọn síífù mókúlà 4A (Wo òkè)

Lílò

Marun-àngströmÀwọn sífé mókúlà (5Å) ni a sábà máa ń lò nínúepo petiroluile-iṣẹ, paapaa fun mimọ awọn ṣiṣan gaasi ati ninu yàrá kemistri fun yiya sọtọàwọn agbo ogunàti àwọn ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀ ìhùwàsí gbígbẹ. Wọ́n ní àwọn ihò kéékèèké tí ó ní ìwọ̀n pípé àti déédé, a sì sábà máa ń lò ó gẹ́gẹ́ bí ohun tí ń fa afẹ́fẹ́ fún àwọn gáàsì àti omi.

A lo awọn sieve molikula marun-ångström lati gbẹgaasi adayeba, pẹ̀lú ìṣeìtújáde sulfuriàtidecarbonationti gaasi naa. A tun le lo wọn lati ya awọn adalu atẹgun, nitrogen ati hydrogen, ati epo-wax n-hydrocarbons kuro ninu awọn hydrocarbons ti o ni ẹka ati polycyclic.

A fi àwọn síépù mọ́lẹ́kì márùn-ún pamọ́ sí iwọ̀n otútù yàrá, pẹ̀lúọriniinitutu ibatanÓ kéré sí 90% nínú àwọn àgbá páálí tàbí àpò páálí. Àwọn sífé mólẹ́ẹ̀lì kò gbọdọ̀ fara hàn sí afẹ́fẹ́ àti omi tààrà, a gbọ́dọ̀ yẹra fún àwọn ásíìdì àti alkalis.

Ìmọ̀ nípa àwọn sífé mókúlọ́ọ̀kì

Àwọn sífé molecular wà ní onírúurú ìrísí àti ìtóbi. Ṣùgbọ́n àwọn ìlẹ̀kẹ̀ oníyípo ní àǹfààní ju àwọn ìrísí mìíràn lọ nítorí wọ́n ní ìfàsẹ́yìn titẹ díẹ̀, wọ́n ní agbára láti yọ kúrò nítorí wọn kò ní etí mímú kankan, wọ́n sì ní agbára tó dára, ìyẹn ni pé agbára ìfọ́ tí a nílò fún agbègbè kọ̀ọ̀kan ga ju ti tẹ́lẹ̀ lọ. Àwọn sífé molecular kan tí a fi beaded ṣe ní agbára ooru tó kéré, èyí sì mú kí agbára tí a nílò nígbà àtúnṣe kéré sí i.

Àǹfààní mìíràn tí a lè rí nínú lílo àwọn síépù onípele ni pé ìwọ̀n ìṣùpọ̀ máa ń ga ju ìrísí mìíràn lọ, nítorí náà, fún ìfàmọ́ra kan náà, ìwọ̀n síépù onípele tí a nílò kéré síi. Nítorí náà, nígbà tí a bá ń ṣe ìdènà ìgò, a lè lo síépù onípele, kí a kó àwọn síépù onípele púpọ̀ sí i ní ìwọ̀n kan náà, kí a sì yẹra fún àwọn àtúnṣe sí i nínú ohun èlò.