المواد الماصة للمعادن، وعوامل الترشيح، وعوامل التجفيف
المناخل الجزيئية هي سيليكات ألومينو معدنية بلورية، ذات شبكة ثلاثية الأبعاد مترابطة من رباعيات السطوح السيليكا والألومينا. يُزال ماء الترطيب الطبيعي من هذه الشبكة بالتسخين لإنتاج تجاويف موحدة تمتص جزيئات ذات حجم محدد بشكل انتقائي.
يُستخدم عادةً منخل ذو 4 إلى 8 شبكات في تطبيقات الطور الغازي، بينما يُستخدم منخل ذو 8 إلى 12 شبكة في تطبيقات الطور السائل. تُناسب أشكال المسحوق من مناخل 3A و4A و5A و13X التطبيقات المتخصصة.
اشتهرت المناخل الجزيئية بقدرتها على التجفيف (حتى 90 درجة مئوية)، وقد أثبتت فائدتها مؤخرًا في العمليات العضوية التركيبية، إذ تسمح غالبًا بعزل المنتجات المطلوبة من تفاعلات التكثيف التي تخضع لتوازنات غير مواتية. وقد ثبت أن هذه الزيوليتات التركيبية تزيل الماء والكحولات (بما في ذلك الميثانول والإيثانول) وحمض الهيدروكلوريك من أنظمة مثل تخليق الكيتيميين والإينامين، وتكثيف الإستر، وتحويل الألدهيدات غير المشبعة إلى بوليينالات.
| يكتب | 3A |
| تعبير | 0.6 K2O: 0.40 Na2O: 1 Al2O3: 2.0 ± 0.1SiO2: x H2O |
| وصف | يتم تصنيع الشكل 3A عن طريق استبدال كاتيونات البوتاسيوم بأيونات الصوديوم الكامنة في بنية 4A، مما يقلل من حجم المسام الفعال إلى ~3Å، باستثناء القطر >3Å، على سبيل المثال، الإيثان. |
| التطبيقات الرئيسية | التجفيف التجاري لتيارات الهيدروكربونات غير المشبعة، بما في ذلك الغاز المتشقق، والبروبيلين، والبيوتادين، والأسيتيلين؛ وتجفيف السوائل القطبية مثل الميثانول والإيثانول. امتزاز جزيئات مثل الأمونيا (NH3) والماء (H2O) من تدفق النيتروجين/الهيدروجين. يُعتبر عامل تجفيف متعدد الأغراض في الأوساط القطبية وغير القطبية. |
| يكتب | 4A |
| تعبير | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2.0 ± 0.1 SiO2: x H2O |
| وصف | يمثل هذا الشكل الصوديومي عائلة المناخل الجزيئية من النوع أ. يبلغ قطر المسام الفعال 4Å، ما يُستبعد الجزيئات التي يزيد قطرها الفعال عن 4Å، مثل البروبان. |
| التطبيقات الرئيسية | يُفضّل استخدامه في عمليات التجفيف الساكنة في أنظمة السوائل أو الغازات المغلقة، مثل تغليف الأدوية، والمكونات الكهربائية، والمواد الكيميائية القابلة للتلف؛ وفي إزالة الماء من أنظمة الطباعة والبلاستيك، وفي تجفيف تيارات الهيدروكربون المشبعة. تشمل الأنواع الممتصة ثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وثاني أكسيد الكربون (CO2)، وكبريت الهيدروجين (H2S)، وكربون الهيدروجين (C2H4)، وكربون الهيدروجين (C2H6)، وكربون الهيدروجين (C3H6). ويُعتبر عمومًا عامل تجفيف شامل في الأوساط القطبية وغير القطبية. |
| يكتب | 5A |
| تعبير | 0.80 CaO: 0.20 Na2O: 1 Al2O3: 2.0 ± 0.1 SiO2: x H2O |
| وصف | تعطي أيونات الكالسيوم ثنائية التكافؤ في مكان كاتيونات الصوديوم فتحات تبلغ حوالي 5Å والتي تستبعد الجزيئات ذات القطر الفعال >5Å، على سبيل المثال، جميع حلقات الكربون الأربعة، والمركبات المتساوية. |
| التطبيقات الرئيسية | فصل البارافينات العادية من الهيدروكربونات الحلقية والمتفرعة السلسلة؛ إزالة كبريتيد الهيدروجين (H2S) وثاني أكسيد الكربون (CO2) والمركابتانات من الغاز الطبيعي. تشمل الجزيئات الممتصة nC4H10، وnC4H9OH، ومن C3H8 إلى C22H46، وثنائي كلورو ثنائي فلورو الميثان (فريون 12®). |
| يكتب | 13X |
| تعبير | 1 Na2O: 1 Al2O3 : 2.8 ± 0.2 SiO2 : xH2O |
| وصف | يُمثل شكل الصوديوم البنية الأساسية لعائلة النوع X، بفتحة مسام فعّالة في نطاق 910¼. على سبيل المثال، لا يمتص (C4F9)3N. |
| التطبيقات الرئيسية | تجفيف الغاز التجاري وتنقية الهواء في محطات التغذية (إزالة H2O وثاني أكسيد الكربون في وقت واحد) وتحلية الهيدروكربون السائل/الغاز الطبيعي (إزالة H2S والمركابتان). |
وقت النشر: ١٦ يونيو ٢٠٢٣
