Een moleculaire zeef is een poreus materiaal met zeer kleine gaatjes van gelijke grootte. Het werkt als een keukenzeef, maar dan op moleculaire schaal, en scheidt gasmengsels die moleculen van verschillende groottes bevatten. Alleen moleculen die kleiner zijn dan de poriën kunnen erdoorheen; grotere moleculen worden daarentegen geblokkeerd. Als de moleculen die u wilt scheiden even groot zijn, kan een moleculaire zeef ook op polariteit scheiden. Zeven worden in diverse toepassingen gebruikt als droogmiddel voor het verwijderen van vocht en helpen de afbraak van producten te voorkomen.
Soorten moleculaire zeven
Moleculaire zeven zijn er in verschillende typen, zoals 3A, 4A, 5A en 13X. De numerieke waarden bepalen de grootte van de porie en de chemische samenstelling van de zeef. De ionen kalium, natrium en calcium worden in de samenstelling aangepast om de grootte van de porie te bepalen. Verschillende zeven hebben verschillende maaswijdtes. Een moleculaire zeef met een kleiner aantal mazen wordt gebruikt om gassen te scheiden en een met meer mazen voor vloeistoffen. Andere belangrijke parameters van moleculaire zeven zijn de vorm (poeder of korrel), het stortgewicht, de pH-waarde, de regeneratietemperatuur (activering), het vochtgehalte, enz.
Moleculaire zeef versus silicagel
Silicagel kan ook worden gebruikt als droogmiddel voor het verwijderen van vocht, maar verschilt aanzienlijk van een moleculaire zeef. De verschillende factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de keuze tussen de twee zijn montagemogelijkheden, drukveranderingen, vochtigheidsniveaus, 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 doordat de zeef een sneldrogend middel is.
Een moleculaire zeef functioneert bij hoge temperaturen beter dan silicagel, omdat het een gelijkmatigere 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 blootstelling aan extreem hoge temperaturen de basisvereiste. De hitte moet hoog genoeg zijn om het adsorbaat te laten verdampen. De temperatuur varieert afhankelijk van de te adsorberen materialen en het type adsorbens. Voor de eerder besproken soorten zeven is een constant temperatuurbereik van 170-315 °C (338-600 °F) vereist. Zowel het te adsorberen materiaal als het adsorbens worden bij deze temperatuur verhit. Vacuümdrogen is een snellere manier om dit te doen en vereist relatief lagere temperaturen in vergelijking met vlamdrogen.
Eenmaal geactiveerd, kunnen de zeven worden bewaard in een glazen container met een dubbel omwikkelde parafilm. Dit houdt ze tot zes maanden actief. Om te controleren of de zeven actief zijn, kunt u ze in uw hand houden met handschoenen aan en er water aan toevoegen. Als ze volledig actief zijn, stijgt de temperatuur aanzienlijk en kunt u ze zelfs met handschoenen aan niet meer vasthouden.
Het gebruik van veiligheidsmiddelen zoals PBM-sets, handschoenen en een veiligheidsbril wordt aanbevolen, omdat het activeringsproces van de moleculaire zeven gepaard gaat met hoge temperaturen en chemicaliën, en de daarmee gepaard gaande risico's.
Geplaatst op: 30 mei 2023
