MINERALE ADSORBENTEN, FILTERMIDDELEN EN DROOGMIDDELEN
Moleculaire zeven zijn kristallijne metaalaluminosilicaten met een driedimensionaal, onderling verbonden netwerk van silica- en aluminiumoxidetetraëders. Natuurlijk hydratatiewater wordt door verhitting uit dit netwerk verwijderd, waardoor uniforme holtes ontstaan die selectief moleculen van een specifieke grootte adsorberen.
Een zeef met een maaswijdte van 4 tot 8 wordt normaal gesproken gebruikt in gasfasetoepassingen, terwijl een zeef met een maaswijdte van 8 tot 12 gebruikelijk is in vloeistoffasetoepassingen. De poedervormen van de 3A-, 4A-, 5A- en 13X-zeven zijn geschikt voor gespecialiseerde toepassingen.
Moleculaire zeven staan al lang bekend om hun droogvermogen (zelfs tot 90 °C), maar hebben recentelijk hun nut bewezen in synthetische organische procedures. Ze maken het vaak mogelijk om gewenste producten te isoleren uit condensatiereacties die over het algemeen worden beheerst door ongunstige evenwichten. Deze synthetische zeolieten blijken water, alcoholen (waaronder methanol en ethanol) en HCl te verwijderen uit systemen zoals ketimine- en enaminesynthese, estercondensaties en de omzetting van onverzadigde aldehyden in polyenalen.
| Type | 3A |
| Samenstelling | 0,6 K2O: 0,40 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Beschrijving | De 3A-vorm wordt gemaakt door kaliumkationen te vervangen door de inherente natriumionen van de 4A-structuur, waardoor de effectieve poriegrootte wordt teruggebracht tot ~3Å, met uitzondering van diameters >3Å, bijvoorbeeld ethaan. |
| Belangrijkste toepassingen | Commerciële dehydratie van onverzadigde koolwaterstofstromen, waaronder kraakgas, propyleen, butadieen en acetyleen; drogen van polaire vloeistoffen zoals methanol en ethanol. Adsorptie van moleculen zoals NH3 en H2O uit een N2/H2-stroom. Beschouwd als een universeel droogmiddel in polaire en apolaire media. |
| Type | 4A |
| Samenstelling | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Beschrijving | Deze natriumvorm vertegenwoordigt de type A-familie van moleculaire zeven. De effectieve porieopening is 4Å, waardoor moleculen met een effectieve diameter >4Å, zoals propaan, worden uitgesloten. |
| Belangrijkste toepassingen | Aanbevolen voor statische dehydratie in gesloten vloeistof- of gassystemen, bijvoorbeeld bij het verpakken van medicijnen, elektrische componenten en bederfelijke chemicaliën; waterafvang in druk- en kunststofsystemen en het drogen van verzadigde koolwaterstofstromen. Geadsorbeerde stoffen omvatten SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 en C3H6. Over het algemeen beschouwd als een universeel droogmiddel in polaire en apolaire media. |
| Type | 5A |
| Samenstelling | 0,80 CaO : 0,20 Na2O : 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2: x H2O |
| Beschrijving | Tweewaardige calciumionen in plaats van natriumkationen resulteren in openingen van ~5 Å, waardoor moleculen met een effectieve diameter > 5 Å worden uitgesloten, bijvoorbeeld ringen met alleen 4 koolstofatomen en isoverbindingen. |
| Belangrijkste toepassingen | Scheiding van normale paraffines van vertakte en cyclische koolwaterstoffen; verwijdering van H₂S, CO₂ en mercaptanen uit aardgas. Geadsorbeerde moleculen omvatten nC₂H₂O, nC₂H₂OH, C₂H₂ tot C₂H₂6 en dichloordifluormethaan (Freon 12®). |
| Type | 13X |
| Samenstelling | 1 Na2O: 1 Al2O3 : 2,8 ± 0,2 SiO2 : xH2O |
| Beschrijving | De natriumvorm vertegenwoordigt de basisstructuur van de type X-familie, met een effectieve porieopening in het bereik van 910¼. Adsorbeert bijvoorbeeld geen (C4F9)3N. |
| Belangrijkste toepassingen | Commerciële gasdroging, zuivering van luchttoevoer van plantenvoeding (gelijktijdige verwijdering van H2O en CO2) en zoeting van vloeibare koolwaterstoffen/aardgas (verwijdering van H2S en mercaptaan). |
Plaatsingstijd: 16 juni 2023
