Molekyyliseula on huokoinen materiaali, jossa on hyvin pieniä, tasakokoisia reikiä. Se toimii kuten keittiöseula, paitsi molekyylitasolla, erottamalla kaasuseoksia, jotka sisältävät erikokoisia molekyylejä. Vain huokosia pienemmät molekyylit pääsevät läpi, kun taas suuremmat molekyylit estyvät. Jos erotettavat molekyylit ovat samankokoisia, molekyyliseula voi erottaa myös polaarisuuden perusteella. Seuloja käytetään useissa sovelluksissa kosteutta poistavina kuivausaineina, ja ne auttavat estämään tuotteiden hajoamista.
Molekyyliseulojen tyypit
Molekyyliseuloja on erityyppisiä, kuten 3A, 4A, 5A ja 13X. Numeeriset arvot määrittelevät huokoskoon ja seulan kemiallisen koostumuksen. Kalium-, natrium- ja kalsiumionien määrää koostumuksessa muutetaan huokoskoon säätelemiseksi. Eri seuloissa on eri silmämäärät. Pienemmän silmämäärän omaavaa molekyyliseulaa käytetään kaasujen erottamiseen ja useamman silmämäärän omaavaa nesteiden erottamiseen. Muita tärkeitä molekyyliseulojen parametreja ovat muoto (jauhe tai helmi), irtotiheys, pH-tasot, regenerointilämpötilat (aktivointi), kosteus jne.
Molekyyliseula vs. silikageeli
Silikageeliä voidaan käyttää myös kosteutta poistavana kuivausaineena, mutta se on hyvin erilainen kuin molekyyliseula. Eri tekijöitä, joita voidaan ottaa huomioon valittaessa näiden kahden välillä, ovat kokoonpanovaihtoehdot, paineen muutokset, kosteustasot, mekaaniset voimat, lämpötila-alue jne. Molekyyliseulan ja silikageelin tärkeimmät erot ovat:
Molekyyliseulan adsorptionopeus on suurempi kuin silikageelin. Tämä johtuu siitä, että seula on nopeasti kuivuva aine.
Molekyyliseula toimii korkeissa lämpötiloissa paremmin kuin silikageeli, koska sillä on tasaisempi rakenne, joka sitoo vettä voimakkaasti.
Alhaisessa suhteellisessa kosteudessa molekyyliseulan kapasiteetti on paljon parempi kuin silikageelin.
Molekyyliseulan rakenne on määritelty ja siinä on yhtenäiset huokoset, kun taas silikageelin rakenne on amorfinen ja siinä on useita epäsäännöllisiä huokosia.
Kuinka aktivoida molekyyliseuloja
Molekyyliseulojen aktivoimiseksi perusedellytys on altistaa ne erittäin korkeille lämpötiloille, ja lämmön tulee olla riittävän korkea adsorbaatin höyrystymiseksi. Lämpötila vaihtelee adsorboitavien materiaalien ja adsorbenttityypin mukaan. Aiemmin käsitellyille seulatyypeille vaaditaan vakiolämpötila-alue 170–315 °C (338–600 °F). Sekä adsorboitava materiaali että adsorbentti kuumennetaan tässä lämpötilassa. Tyhjiökuivaus on nopeampi tapa tehdä tämä ja vaatii suhteellisen alhaisempia lämpötiloja verrattuna liekkikuivaukseen.
Aktivoinnin jälkeen seuloja voidaan säilyttää lasiastiassa, jossa on kaksipuolinen parafilm. Tämä pitää ne aktiivisina jopa kuusi kuukautta. Voit tarkistaa seulojen aktiivisuuden pitämällä niitä kädessäsi hanskat kädessä ja lisäämällä niihin vettä. Jos ne ovat täysin aktiivisia, lämpötila nousee merkittävästi, etkä pysty pitämään niitä kädessä edes hanskat kädessä.
Turvavarusteiden, kuten henkilönsuojainten, käsineiden ja suojalasien, käyttö on suositeltavaa, koska molekyyliseulojen aktivointiprosessiin liittyy korkeiden lämpötilojen ja kemikaalien käsittely sekä niihin liittyvät riskit.
Julkaisun aika: 30.5.2023
