Molekulaarsõel on poorne materjal, millel on väga väikesed, ühtlase suurusega augud. See toimib nagu köögisõel, ainult molekulaarsel skaalal, eraldades gaasisegusid, mis sisaldavad erineva suurusega molekule. Läbi pääsevad ainult pooridest väiksemad molekulid; suuremad molekulid blokeeritakse. Kui eraldatavad molekulid on sama suurusega, saab molekulaarsõel eraldada ka polaarsuse järgi. Sõelu kasutatakse mitmesugustes rakendustes niiskust eemaldavate kuivatusainetena ja need aitavad vältida toodete lagunemist.
Molekulaarsõelte tüübid
Molekulaarsõelasid on erinevat tüüpi, näiteks 3A, 4A, 5A ja 13X. Numbrilised väärtused määravad poori suuruse ja sõela keemilise koostise. Poori suuruse kontrollimiseks muudetakse koostises kaaliumi-, naatriumi- ja kaltsiumiioone. Erinevates sõeltes on erinev võrgusilmade arv. Gaaside eraldamiseks kasutatakse väiksema võrgusilmade arvuga molekulaarsõela ja vedelike eraldamiseks suurema võrgusilmade arvuga molekulaarsõela. Molekulaarsõelade teiste oluliste parameetrite hulka kuuluvad vorm (pulber või graanulid), puistetihedus, pH tase, regenereerimistemperatuur (aktiveerimine), niiskus jne.
Molekulaarsõel vs. silikageel
Silikageeli saab kasutada ka niiskust eemaldava kuivatusainena, kuid see erineb molekulaarsõelast väga palju. Nende kahe vahel valimisel tuleb arvestada erinevate teguritega, nagu kokkupanekuvõimalused, rõhu muutused, niiskustase, mehaanilised jõud, temperatuurivahemik jne. Molekulaarsõela ja silikageeli peamised erinevused on järgmised:
Molekulaarsõela adsorptsioonikiirus on suurem kui silikageelil. See on tingitud asjaolust, et sõel kuivab kiiresti.
Molekulaarsõel toimib kõrgetel temperatuuridel paremini kui silikageel, kuna sellel on ühtlasem struktuur, mis seob vett tugevalt.
Madala suhtelise õhuniiskuse korral on molekulaarsõela mahtuvus palju parem kui silikageelil.
Molekulaarsõela struktuur on määratletud ja sellel on ühtlased poorid, samas kui silikageeli struktuur on amorfne ja mitmete ebakorrapäraste pooridega.
Kuidas aktiveerida molekulaarsõelu
Molekulaarsõelte aktiveerimiseks on põhinõue hoida neid ülikõrge temperatuuri käes ning kuumus peaks olema piisavalt kõrge, et adsorbaat aurustuks. Temperatuur varieerub sõltuvalt adsorbeeritavatest materjalidest ja adsorbendi tüübist. Eelnevalt käsitletud sõelatüüpide puhul on vaja konstantset temperatuurivahemikku 170–315 °C (338–600 °F). Nii adsorbeeritav materjal kui ka adsorbent kuumutatakse sellel temperatuuril. Vaakumkuivatamine on kiirem viis selleks ja nõuab leegikuivatamisega võrreldes suhteliselt madalamaid temperatuure.
Pärast aktiveerimist saab sõelad säilitada klaasanumas, mis on kahekordselt mähitud parafilmiga. See hoiab neid aktiveerituna kuni kuus kuud. Sõelade aktiivsuse kontrollimiseks võite neid kindaid kandes käes hoida ja neile vett lisada. Kui need on täiesti aktiivsed, tõuseb temperatuur märkimisväärselt ja te ei saa neid isegi kindaid kandes käes hoida.
Soovitatav on kasutada ohutusvahendeid, näiteks isikukaitsevahendeid, kindaid ja kaitseprille, kuna molekulaarsõelte aktiveerimise protsess hõlmab kõrgete temperatuuride ja kemikaalidega toimetulekut ning sellega kaasnevaid riske.
Postituse aeg: 30. mai 2023
