Molekulýar elek birmeňzeş ululykdaky gözenekli (gaty kiçijik deşik) materialdyr

Molekulýar elek birmeňzeş ululykdaky gözenekli (gaty kiçijik deşik) materialdyr. Bu gözenek diametrleri ululygy ownuk molekulalara meňzeýär, şonuň üçin kiçi molekulalar girip bilýän bolsa, uly molekulalar girip ýa-da adsorbsiýa edip bilmeýärler. Molekulalaryň garyndysy elek (ýa-da matrisa) diýlip atlandyrylýan gözenekli, ýarym gaty maddanyň stasionar düşeginden göçüp barýarka, iň ýokary molekulýar agramyň bölekleri (molekulýar gözeneklere geçip bilmeýär) ilki düşekden çykýar, yzyndan yzygiderli kiçi molekulalar. Käbir molekulýar elekler, ululyklaryna görä molekulalary tertipleşdirýän aýralyk usuly, ululykdan çykarmak hromatografiýasynda ulanylýar. Beýleki molekulýar elekler desantlar hökmünde ulanylýar (käbir mysallara işjeňleşdirilen kömür we kremnit jeli girýär).
Molekulýar elekiň gözenegiň diametri ångströms (Å) ýa-da nanometrlerde (nm) ölçelýär. IUPAC belligine görä, mikropor materiallaryň gözenegiň diametri 2 nm (20 Å), makropor materiallaryň gözenek diametri 50 nm (500 Å) bar; mezopor kategoriýasy gözenegiň diametri 2 bilen 50 nm (20–500 Å) arasynda ýerleşýär.
Materiallar
Molekulýar elekler mikropor, mezopor ýa-da makropor material bolup biler.
Mikroply material (
● Zeolitler (alýuminosilikat minerallary, alýumin silikat bilen garyşdyrylmaly däl)
● Zeolit ​​LTA: 3–4 Å
● Gözenekli aýna: 10 Å (1 nm) we ýokary
● Işjeň uglerod: 0–20 Å (0–2 nm) we ýokary
● Palçyklar
● Montmorillonit intermiksleri
● Halloýsit (endellit): Palçyk bilen suwlandyrylanda, gatlaklaryň 1 nm aralygy görkezilende we suwsuzlananda (meta-halloizit) aralyk 0,7 nm bolýar. Halloýsit, diametri ortaça 30 nm, uzynlygy 0,5-10 mikrometr aralygyndaky kiçijik silindrler hökmünde ýüze çykýar.
Mezoporoz material (2–50 nm)
Silikon dioksid (kremniniň jeli ýasamak üçin ulanylýar): 24 Å (2,4 nm)
Makropor material (> 50 nm)
Makropor kremnisi, 200–1000 Å (20–100 nm)
Goýmalar [redaktirlemek]
Molekulýar elekler köplenç nebit pudagynda, esasanam gaz akymlaryny guratmak üçin ulanylýar. Mysal üçin, suwuk tebigy gaz (LNG) senagatynda buzuň ýa-da metanyň klatratynyň döremeginiň öňüni almak üçin gazyň suw mukdary 1 ppmv-den pes bolmaly.
Laboratoriýada erginleri guratmak üçin molekulýar elekler ulanylýar. "Eller" köplenç agressiw süýjüdirijileri ulanýan adaty guratmak usullaryndan has ýokarydygyny subut etdi.
Zeolitler adalgasynda katalitik goşundylaryň giň topary üçin molekulýar elekler ulanylýar. Izomerizasiýa, alkilýasiýa we epoksidasiýa katalizleýär we gidrokrack we suwuk katalitik döwülmegi ýaly uly göwrümli senagat proseslerinde ulanylýar.
Şeýle hem, dem alyş enjamlary üçin howa üpjünçiliginiň süzgüçinde ulanylýar, mysal üçin skuba çümdürijiler we ýangyn söndürijiler. Şeýle programmalarda howa howa kompressory bilen üpjün edilýär we amalyna baglylykda molekulýar elek we / ýa-da işjeňleşdirilen uglerod bilen doldurylan kartrij süzgüçinden geçýär, ahyrsoňy dem alyş howa tanklaryny zarýadlamak üçin ulanylýar. Şonuň üçin süzgüç bölejikleri aýryp biler we dem alýan howa üpjünçiliginden kompressor gaz çykaryjy önümler.
FDA tassyklamasy.
ABŞ FDA 2012-nji ýylyň 1-nji aprelinden 21 CFR 182.2727-e çenli sarp edilýän zatlar bilen göni aragatnaşykda bolmak üçin natriý alýuminosilikaty tassyklady. Bu tassyklamanyň öňüsyrasynda Europeanewropa Bileleşigi derman serişdeleri bilen molekulýar elekleri ulandy we garaşsyz synag molekulýar elekleriň hökümetiň ähli talaplaryna laýyk gelýändigini görkezdi, ýöne pudak hökümetiň tassyklamagy üçin zerur bolan gymmat synaglary maliýeleşdirmek islemedi.
Täzelenme
Molekulýar elekleri täzeden dikeltmegiň usullary basyşyň üýtgemegini (kislorod konsentratorlarynda bolşy ýaly), daşaýjy gaz bilen gyzdyrmagy we arassalamagy (etanol suwsuzlandyryşda ulanylyşy ýaly) ýa-da ýokary wakuum astynda gyzdyrmagy öz içine alýar. Dikeldiş temperaturalary molekulýar elek görnüşine baglylykda 175 ° C (350 ° F) -dan 315 ° C (600 ° F) aralygynda bolýar. Munuň tersine, kremniy jeli adaty peçde 120 ° C (250 ° F) iki sagatlap gyzdyryp täzelenip bilner. Şeýle-de bolsa, kremniniň geliniň käbir görnüşleri ýeterlik suwa sezewar edilende "açylar". Bu, suw bilen baglanyşykda kremniniň sferalarynyň döwülmegi bilen ýüze çykýar.

Model	Gözenegiň diametri (Ångström)	Köp dykyzlygy (g / ml)	Adsorbed suw (% w / w)	Çekiş ýa-da aşgazan, W.(% w / w)	Ulanylyşy
3Å	3	0.60–0.68	19–20	0.3–0.6	Desikasiýaofnebitiň ýarylmagygaz we alkenler, H2O-nyň saýlama adsorbsiýasyizolýasiýa aýna (IG)we poliuretan, guratmaketan ýangyjybenzin bilen garyşmak üçin.
4Å	4	0.60–0.65	20–21	0.3–0.6	Suwuň siňdirilmeginatriý alýuminosilikatFDA tarapyndan tassyklanan (seraşakda) mazmuny gury saklamak üçin lukmançylyk gaplarynda molekulýar elek hökmünde ulanylýariýmit goşundysyeýe bolmakElektron belgisiE-554 (torta garşy serişde); Closedapyk suwuk ýa-da gaz ulgamlarynda statiki suwsuzlanmak üçin, meselem, dermanlary, elektrik böleklerini we zaýalanýan himiki serişdeleri gaplamakda ileri tutulýar; çap we plastmassa ulgamlarynda suw ýuwmak we doýgun uglewodorod akymlaryny guratmak. Adsorbed görnüşlere SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 we C3H6 degişlidir. Adatça polýar we polýar däl metbugatda ähliumumy guradyjy serişde hasaplanýar;[12]bölünmektebigy gazwealkenes, azot däl duýgur suwda adsorbsiýapoliuretan
5Å-DW	5	0.45–0.50	21–22	0.3–0.6	Depressiýanyň peselmegi we dökülmegiawiasiýa kerosinwedizelwe alkenleriň bölünişi
5Å kiçi kislorod bilen baý	5	0.4–0.8	≥23		Medicalörite lukmançylyk ýa-da sagdyn kislorod generatory üçin döredilen [sitata gerek]
5Å	5	0.60–0.65	20–21	0.3–0.5	Howany arassalamak we arassalamak;suwsuzlykwekükürtlemektebigy gaz wesuwuk nebit gazy;kislorodwewodorodtarapyndan öndürilýärbasyş swing adsorbsiýasyprosesi
10X	8	0.50–0.60	23–24	0.3–0.6	Desikasiýa, dekarburizasiýa, gaz we suwuklyklary kükürtlemek we bölmek üçin ulanylýan ýokary täsirli sorulmaysly uglewodorod
13X	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Nebit gazyny we tebigy gazy zaýalamak, kükürtlendirmek we arassalamak
13X-AS	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Dekarburizasiýawe howany bölmek pudagynda zaýalanmak, azotyň kislorod konsentratorlarynda kisloroddan bölünmegi
Cu-13X	10	0.50–0.60	23–24	0.3–0.5	Süýjülik(aýyrmakthiols)awiasiýa ýangyjywe degişlisuwuk uglewodorodlar

Adsorbsiýa mümkinçilikleri

3Å

Takmynan himiki formula: ((K2O) 2⁄3 (Na2O) 1⁄3) • Al2O3 • 2 SiO2 • 9/2 H2O

Silisiýa-alýumina gatnaşygy: SiO2 / Al2O3≈2

Önümçilik

3A molekulýar elekler kation alyş-çalşygy arkaly öndürilýärkaliýüçinnatriý4A molekulýar eleklerde (Aşakda serediň)

Ulanylyşy

3Å molekulýar elekler, diametri 3 than-dan uly molekulalary siňdirmeýär. Bu molekulýar elekleriň aýratynlyklaryna çalt adsorbsion tizligi, ýygy-ýygydan täzeleniş ukyby, gowy ezmek garşylygy wehapalanmagyna garşylyk. Bu aýratynlyklar elekiň netijeliligini we ömrüni ýokarlandyryp biler. 3Å molekulýar elekler nebiti gaýtadan işlemek, polimerizasiýa we himiki gaz-suwuk çuňlugy guratmak üçin nebit we himiýa pudaklarynda zerur desikantdyr.

3Å molekulýar elekler ýaly bir topar materialy guratmak üçin ulanylýaretanol, howa,sowadyjylar,tebigy gazwedoýmadyk uglewodorodlar. Ikinjisi, ýarylýan gaz,asetilen,etilen,propilenwebutadien.

3Å molekulýar elek, etanoldan suw çykarmak üçin ulanylýar, soňra bio ýangyç hökmünde ýa-da himiki serişdeler, iýmitler, derman önümleri we başgalar ýaly dürli önümleri öndürmek üçin gytaklaýyn ulanylyp bilner. Adaty distillýasiýa, emele gelmegi sebäpli etanol akymlaryndan ähli suwy (etanol önümçiliginden islenmeýän önüm) aýryp bilmeýändigi sebäpli.azeotropAgramy boýunça 95,6 göterim töweregi konsentrasiýada, molekulýar elek monjuklary etany we suwy monjuklara bölmek we etanolyň erkin geçmegine rugsat bermek arkaly molekulýar derejede bölmek üçin ulanylýar. Monjuklar suwdan doly bolansoň, temperatura ýa-da basyş ulanylyp, suwuň molekulýar elek monjuklaryndan çykmagyna mümkinçilik döreder.[15]

3Å molekulýar elekler otag temperaturasynda saklanýar, çyglylygy 90% -den köp däl. Suwdan, kislotalardan we aşgarlardan uzakda saklanyp, pes basyşda möhürlenýär.

4Å

Himiki formula: Na2O • Al2O3 • 2SiO2 • 9 / 2H2O

Silikon-alýumin gatnaşygy: 1: 1 (SiO2 / Al2O3≈2)

Önümçilik

4Å elek öndürmek gaty ýönekeý, sebäbi ne ýokary basyşlary, ne-de ýokary temperaturany talap edýär. Adatça suwly çözgütlernatriý silikatwenatriý alýuminaty80 ° C-de birleşdirilýär. Soliwent bilen emdirilen önüm 400 ° C 4A elekde "bişirmek" arkaly "işjeňleşdirilýär" 3A we 5A elekleriň başlangyjy bolup hyzmat edýär.kation alyş-çalşygyofnatriýüçinkaliý(3A üçin) ýa-dakalsiý(5A üçin)

Ulanylyşy

Guradyjy erginler

4Å molekulýar elekler laboratoriýa erginlerini guratmak üçin giňden ulanylýar. NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6 we C2H4 ýaly kritiki diametri 4 than-dan pes bolan suw we beýleki molekulalary siňdirip bilerler. Suwuklyklary we gazlary guratmakda, arassalamakda we arassalamakda (argon taýýarlamak ýaly) giňden ulanylýar.

 

Poliester agent goşundylary [redaktirläň]

Bu molekulýar elekler ýuwujy serişdelere kömek etmek üçin ulanylýar, sebäbi olar demineralizasiýa suwuny öndürip bilýärlerkalsiýion çalşygy, hapalanmagyň öňüni almak we öňüni almak. Çalyşmak üçin giňden ulanylýarfosfor. 4Å molekulýar elek, ýuwujy serişdäniň daşky gurşawa ýetirýän täsirini azaltmak üçin natriý tripolifosfaty ýuwujy kömekçi hökmünde çalyşmakda möhüm rol oýnaýar. Şeýle hem a hökmünde ulanylyp bilnersabynemele getirýän agent wediş pastasy.

Zyýanly galyndylary bejermek

4Å molekulýar elekler ýaly kationiki görnüşleriň lagymlaryny arassalap bilerammiakionlary, Pb2 +, Cu2 +, Zn2 + we Cd2 +. NH4 + üçin ýokary seçimlilik sebäpli söweş meýdanynda üstünlikli ulanyldyetrofikasiýawe ammiak ionlarynyň aşa köp bolmagy sebäpli suw ýollarynda beýleki täsirler. 4Å molekulýar elekler, önümçilik işleri sebäpli suwda bar bolan agyr metal ionlaryny aýyrmak üçin hem ulanyldy.

Beýleki maksatlar

Themetallurgiýa pudagy: bölüji serişde, bölmek, duzly kaliý çykarmak,rubidium,seziýwe ş.m.

Nebit-himiýa pudagy,katalizator,desiccant, adsorbent

Oba hojalygy:toprak kondisioneri

Lukmançylyk: kümüş ýükzeolitantibakterial serişde.

5Å

Himiki formula: 0.7CaO • 0.30Na2O • Al2O3 • 2.0SiO2 • 4.5H2O

Silisiýa-alýumina gatnaşygy: SiO2 / Al2O3≈2

Önümçilik

5A molekulýar elekler kation alyş-çalşygy arkaly öndürilýärkalsiýüçinnatriý4A molekulýar eleklerde (ýokarda serediň)

Ulanylyşy

Bäş-ångström(5Å) molekulýar elekler köplenç ulanylýarnebitesasanam gaz akymlaryny arassalamak we bölmek üçin himiýa barlaghanasyndabirleşmelerwe guradyjy reaksiýa başlangyç materiallary. Olarda takyk we birmeňzeş ululykdaky kiçijik gözenekler bar we esasan gazlar we suwuklyklar üçin adsorbent hökmünde ulanylýar.

Guramak üçin bäş ångström molekulýar elek ulanylýartebigy gazýerine ýetirmek bilen birlikdekükürtlemekwedekarbonasiýagazyň Şeýle hem, kislorodyň, azotyň we wodorodyň garyndylaryny we ýag-mum n-uglewodorodlaryny şahalanan we polisiklik uglewodorodlardan aýyrmak üçin ulanylyp bilner.

Bäş ångström molekulýar elekler otag temperaturasynda, a bilen saklanýarotnositel çyglylykkarton çeleklerde ýa-da karton gaplamalarda 90% -den az. Molekulýar elekler göni howa we suwa täsir etmeli däldir, kislotalardan we aşgarlardan gaça durmalydyr.

Molekulýar elekleriň morfologiýasy

Molekulýar elekler dürli görnüşde we ululykda bar. Emma sferik monjuklar beýleki şekillerden has artykmaçdyr, sebäbi olar pes basyşy peseltmegi teklip edýärler, ýiti gyralary ýoklygy sebäpli özüne çekiji we güýçli, ýagny bir meýdana zerur bolan eziji güýç has ýokary. Käbir monjuk molekulýar elekler pes ýylylyk kuwwatyny hödürleýär, şonuň üçin täzeleniş döwründe energiýa talaplaryny peseldýär.

Monjuk molekulýar elekleri ulanmagyň beýleki artykmaçlygy, köp dykyzlygy adatça beýleki görnüşlerden has ýokarydyr, şonuň üçin şol bir adsorbsion talap üçin zerur molekulýar elekleriň göwrümi azdyr. Şeýlelik bilen, bökdençlik ýok edilende, monjuk molekulýar elekleri ulanyp, şol bir mukdarda has köp adsorbent ýükläp we gäminiň üýtgemeginden gaça durup bolar.