Molekulární síto je porézní materiál s velmi malými otvory stejné velikosti. Funguje jako kuchyňské síto, až na to, že na molekulární úrovni odděluje směsi plynů, které obsahují molekuly různých velikostí. Procházejí jím pouze molekuly menší než póry, zatímco větší molekuly jsou blokovány. Pokud mají molekuly, které chcete oddělit, stejnou velikost, může molekulární síto oddělovat také polaritou. Síta se používají v různých aplikacích jako vysoušedla odstraňující vlhkost a pomáhají předcházet degradaci produktů.
Typy molekulárních sít
Molekulární síta se dodávají v různých typech, například 3A, 4A, 5A a 13X. Číselné hodnoty definují velikost pórů a chemické složení síta. Ionty draslíku, sodíku a vápníku se ve složení mění, aby se regulovala velikost pórů. Různá síta mají různý počet ok. Molekulární síto s menším počtem ok se používá k separaci plynů a síto s větším počtem ok se používá pro kapaliny. Mezi další důležité parametry molekulárních sít patří forma (prášek nebo kulička), objemová hmotnost, pH, regenerační teploty (aktivace), vlhkost atd.
Molekulární síto vs. silikagel
Silikagel lze také použít jako vysoušedlo odstraňující vlhkost, ale velmi se liší od molekulárního síta. Mezi faktory, které lze při výběru mezi těmito dvěma materiály zvážit, patří možnosti montáže, změny tlaku, úroveň vlhkosti, mechanické síly, teplotní rozsah atd. Klíčové rozdíly mezi molekulárním sítem a silikagelem jsou:
Rychlost adsorpce molekulárního síta je vyšší než u silikagelu. Je to proto, že síto je rychle schnoucí činidlo.
Molekulární síto funguje při vysokých teplotách lépe než silikagel, protože má rovnoměrnější strukturu, která silně váže vodu.
Při nízké relativní vlhkosti je kapacita molekulárního síta mnohem lepší než u silikagelu.
Struktura molekulárního síta je definovaná a má jednotné póry, zatímco struktura silikagelu je amorfní a má mnoho nepravidelných pórů.
Jak aktivovat molekulární síta
Pro aktivaci molekulárních sít je základním požadavkem vystavení super vysokým teplotám, přičemž teplo by mělo být dostatečně vysoké, aby se adsorbát odpařil. Teplota se bude lišit v závislosti na adsorbovaných materiálech a typu adsorbentu. Pro typy sít popsané dříve by bylo nutné udržovat konstantní teplotní rozmezí 170–315 °C (338–600 °F). Při této teplotě se zahřívá jak adsorbovaný materiál, tak adsorbent. Vakuové sušení je rychlejší způsob, jak toho dosáhnout, a vyžaduje relativně nižší teploty ve srovnání se sušením plamenem.
Po aktivaci lze síta skladovat ve skleněné nádobě s dvojitě zabalenou parafilmovou fólií. Tím zůstanou aktivní až šest měsíců. Chcete-li zkontrolovat, zda jsou síta aktivní, můžete je držet v ruce s nasazenými rukavicemi a přidat k nim vodu. Pokud jsou zcela aktivní, teplota výrazně stoupá a nebudete je moci držet ani s nasazenými rukavicemi.
Doporučuje se používání ochranných pomůcek, jako jsou sady OOP, rukavice a ochranné brýle, protože proces aktivace molekulárních sít zahrnuje práci s vysokými teplotami a chemikáliemi a s nimi spojená rizika.
Čas zveřejnění: 30. května 2023
