المواد المعدنية الماصة، وعوامل الترشيح، وعوامل التجفيف
المناخل الجزيئية عبارة عن سيليكات ألومنيوم معدنية بلورية ذات شبكة ثلاثية الأبعاد مترابطة من رباعيات أوجه السيليكا والألومينا. تتم إزالة ماء التبلور الطبيعي من هذه الشبكة عن طريق التسخين لإنتاج تجاويف منتظمة تمتص بشكل انتقائي جزيئات ذات حجم محدد.
تُستخدم عادةً مناخل ذات فتحات تتراوح بين 4 و8 مش في تطبيقات الطور الغازي، بينما يشيع استخدام مناخل ذات فتحات تتراوح بين 8 و12 مش في تطبيقات الطور السائل. أما المساحيق المستخدمة في مناخل 3A و4A و5A و13X فهي مناسبة لتطبيقات متخصصة.
لطالما عُرفت المناخل الجزيئية بقدرتها على التجفيف (حتى 90 درجة مئوية)، وقد أثبتت مؤخرًا فائدتها في عمليات التخليق العضوي، حيث تسمح في كثير من الأحيان بعزل المنتجات المطلوبة من تفاعلات التكثيف التي تخضع عمومًا لتوازنات غير مواتية. وقد ثبت أن هذه الزيوليتات الاصطناعية قادرة على إزالة الماء والكحولات (بما في ذلك الميثانول والإيثانول) وحمض الهيدروكلوريك من أنظمة مثل تخليق الكيتيمين والإينامين، وتكثيف الإسترات، 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 صنع الشكل 3A عن طريق استبدال كاتيونات البوتاسيوم بأيونات الصوديوم المتأصلة في بنية 4A، مما يقلل من حجم المسام الفعال إلى ~3 أنجستروم، باستثناء القطر >3 أنجستروم، على سبيل المثال، الإيثان. |
| التطبيقات الرئيسية | تجفيف تجاري لتيارات الهيدروكربونات غير المشبعة، بما في ذلك الغاز المتكسر والبروبيلين والبيوتادين والأسيتيلين؛ تجفيف السوائل القطبية مثل الميثانول والإيثانول. امتزاز جزيئات مثل الأمونيا والماء من تيار 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 A. يبلغ قطر فتحة المسام الفعالة 4 أنغستروم، مما يستبعد الجزيئات ذات القطر الفعال الأكبر من 4 أنغستروم، مثل البروبان. |
| التطبيقات الرئيسية | يُفضّل استخدامه في التجفيف الساكن في الأنظمة المغلقة للسوائل أو الغازات، مثل تغليف الأدوية والمكونات الكهربائية والمواد الكيميائية القابلة للتلف؛ وفي امتصاص الماء في أنظمة الطباعة والبلاستيك وتجفيف تيارات الهيدروكربونات المشبعة. تشمل المواد الممتزة ثاني أكسيد الكبريت، وثاني أكسيد الكربون، وكبريتيد الهيدروجين، والإيثان، والبروبان. يُعتبر عمومًا عامل تجفيف عالمي في الأوساط القطبية وغير القطبية. |
| يكتب | 5A |
| تعبير | 0.80 CaO : 0.20 Na2O : 1 Al2O3: 2.0 ± 0.1 SiO2: x H2O |
| وصف | أيونات الكالسيوم ثنائية التكافؤ بدلاً من كاتيونات الصوديوم تعطي فتحات بحجم ~5 أنجستروم والتي تستبعد الجزيئات ذات القطر الفعال >5 أنجستروم، على سبيل المثال، جميع الحلقات المكونة من 4 ذرات كربون، والمركبات المتماثلة. |
| التطبيقات الرئيسية | فصل البارافينات العادية عن الهيدروكربونات المتفرعة السلسلة والحلقية؛ إزالة كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والمركابتانات من الغاز الطبيعي. تشمل الجزيئات الممتصة nC4H10 و nC4H9OH و C3H8 إلى C22H46 وثنائي كلورو ثنائي فلورو الميثان (فريون 12®). |
| يكتب | 13X |
| تعبير | 1 Na2O: 1 Al2O3 : 2.8 ± 0.2 SiO2 : xH2O |
| وصف | يمثل شكل الصوديوم البنية الأساسية لعائلة النوع X، بفتحة مسامية فعالة في نطاق 910¼. ولن يمتص (C4F9)3N، على سبيل المثال. |
| التطبيقات الرئيسية | تجفيف الغاز التجاري، وتنقية هواء تغذية النباتات (إزالة H2O و CO2 في وقت واحد) وتحلية الهيدروكربونات السائلة / الغاز الطبيعي (إزالة H2S والمركابتان). |
تاريخ النشر: 16 يونيو 2023
