moleculaire zeef is een poreus materiaal met zeer kleine gaten van uniforme grootte. Het werkt als een keukenzeef, behalve op moleculaire schaal, waarbij gasmengsels worden gescheiden die moleculen met meerdere afmetingen bevatten. Alleen moleculen die kleiner zijn dan de poriën kunnen erdoorheen; terwijl grotere moleculen worden geblokkeerd. Als de moleculen die je wilt scheiden even groot zijn, kan een moleculaire zeef ook scheiden op polariteit. Zeven worden in verschillende toepassingen gebruikt als vochtverwijderende droogmiddelen en helpen de afbraak van producten te voorkomen.
Soorten moleculaire zeven
Moleculaire zeven zijn er in verschillende soorten zoals 3A, 4A, 5A en 13X. De numerieke waarden definiëren de grootte van de porie en de chemische samenstelling van de zeef. De ionen van kalium, natrium en calcium worden in de samenstelling gewijzigd om de grootte van de porie te regelen. Er zijn verschillende aantallen mazen in verschillende zeven. Voor het scheiden van gassen wordt een moleculaire zeef met een kleiner aantal mazen gebruikt, en voor vloeistoffen wordt een zeef met meer mazen gebruikt. Andere belangrijke parameters van moleculaire zeven zijn de vorm (poeder of korrel), bulkdichtheid, pH-niveaus, regeneratietemperaturen (activatie), vocht, enz.
Moleculaire zeef versus silicagel
Silicagel kan ook worden gebruikt als vochtverwijderend droogmiddel, maar is heel anders dan een moleculaire zeef. De verschillende factoren waarmee rekening kan worden gehouden bij het kiezen tussen de twee zijn montagemogelijkheden, veranderingen in druk, vochtniveaus, mechanische krachten, temperatuurbereik, enz. De belangrijkste verschillen tussen een moleculaire zeef en silicagel zijn:
De adsorptiesnelheid van een moleculaire zeef is groter dan die van silicagel. Dit komt omdat de zeef een sneldrogend middel is.
Een moleculaire zeef functioneert bij hoge temperaturen beter dan silicagel, omdat deze een uniformere structuur heeft die water sterk bindt.
Bij een lage relatieve vochtigheid is de capaciteit van een moleculaire zeef veel beter dan die van silicagel.
De structuur van een moleculaire zeef is gedefinieerd en heeft uniforme poriën, terwijl de structuur van silicagel amorf is en meerdere onregelmatige poriën heeft.
Hoe moleculaire zeven te activeren
Om moleculaire zeven te activeren, is de basisvereiste blootstelling aan superhoge temperaturen, en de hitte moet hoog genoeg zijn om het adsorbaat te laten verdampen. De temperatuur zou variëren afhankelijk van de materialen die worden geadsorbeerd en het type adsorbens. Voor de eerder besproken typen zeven zou een constant temperatuurbereik van 170-315oC (338-600oF) nodig zijn. Bij deze temperatuur worden zowel het te adsorberen materiaal als het adsorbens verwarmd. Vacuümdrogen is een snellere manier om dit te doen en vereist relatief lagere temperaturen vergeleken met vlamdrogen.
Eenmaal geactiveerd kunnen de zeven worden bewaard in een glazen container met een dubbel verpakte parafilm. Hierdoor blijven ze maximaal zes maanden actief. Om te controleren of de zeven actief zijn, kun je ze met handschoenen aan in de hand houden en er water aan toevoegen. Als ze volledig actief zijn, stijgt de temperatuur aanzienlijk en kun je ze niet vasthouden, zelfs niet als je handschoenen draagt.
Het gebruik van veiligheidsuitrusting zoals PBM-sets, handschoenen en veiligheidsbrillen wordt aanbevolen, omdat het activeringsproces van de moleculaire zeven gepaard gaat met het omgaan met hoge temperaturen en chemicaliën, en de daarmee samenhangende risico's.
Posttijd: 30 mei 2023
