Un peneiro molecular é un material poroso que ten orificios moi pequenos e de tamaño uniforme. Funciona como un peneiro de cociña, agás que a escala molecular, separando mesturas de gases que conteñen moléculas de varios tamaños. Só poden pasar as moléculas máis pequenas que os poros; mentres que as moléculas máis grandes quedan bloqueadas. Se as moléculas que se queren separar teñen o mesmo tamaño, un peneiro molecular tamén pode separalas por polaridade. Os peneiros utilízanse nunha variedade de aplicacións como desecantes que eliminan a humidade e axudan a previr a degradación dos produtos.
Tipos de peneiras moleculares
As peneiras moleculares existen en diferentes tipos, como 3A, 4A, 5A e 13X. Os valores numéricos definen o tamaño do poro e a composición química da peneira. Os ións de potasio, sodio e calcio altéranse na composición para controlar o tamaño do poro. Hai diferentes números de mallas en diferentes peneiras. Unha peneira molecular cun número menor de mallas úsase para separar gases e unha con máis mallas úsase para líquidos. Outros parámetros importantes das peneiras moleculares inclúen a forma (po ou esfera), a densidade aparente, os niveis de pH, as temperaturas de rexeneración (activación), a humidade, etc.
Peneira molecular vs. xel de sílice
O xel de sílice tamén se pode usar como desecante para eliminar a humidade, pero é moi diferente dun peneiro molecular. Os diferentes factores que se poden ter en conta ao elixir entre os dous son as opcións de montaxe, os cambios de presión, os niveis de humidade, as forzas mecánicas, o rango de temperatura, etc. As principais diferenzas entre un peneiro molecular e o xel de sílice son:
A velocidade de adsorción dun peneiro molecular é maior que a do xel de sílice. Isto débese a que o peneiro é un axente de secado rápido.
Un peneiro molecular funciona mellor que o xel de sílice a altas temperaturas, xa que ten unha estrutura máis uniforme que une fortemente a auga.
A baixa humidade relativa, a capacidade dun peneiro molecular é moito mellor que a do xel de sílice.
A estrutura dun peneiro molecular está definida e ten poros uniformes, mentres que a estrutura do xel de sílice é amorfa e ten múltiples poros irregulares.
Como activar peneiras moleculares
Para activar as peneiras moleculares, o requisito básico é a exposición a temperaturas moi altas, e a calor debe ser o suficientemente alta como para que o adsorbato se vaporice. A temperatura variaría segundo os materiais que se adsorben e o tipo de adsorbente. Para os tipos de peneiras mencionados anteriormente requiriríase un rango de temperatura constante de 170-315 °C (338-600 °F). Tanto o material que se adsorbe como o adsorbente quéntanse a esta temperatura. O secado ao baleiro é unha forma máis rápida de facelo e require temperaturas relativamente máis baixas en comparación co secado á chama.
Unha vez activados, os peneiros pódense gardar nun recipiente de vidro cun dobre envoltorio de parafilm. Isto manteraos activados ata seis meses. Para comprobar se os peneiros están activos, podes suxeitalos na man con luvas postas e engadirlles auga. Se están completamente activos, a temperatura aumenta significativamente e non poderás suxeitalos nin sequera con luvas postas.
Recoméndase o uso de equipos de seguridade como kits de EPI, luvas e lentes de seguridade, xa que o proceso de activación das peneiras moleculares implica tratar con altas temperaturas e produtos químicos, e os riscos asociados.
Data de publicación: 30 de maio de 2023
