एक आणविक चलनी एक समान आकारको छिद्र (धेरै सानो प्वाल) भएको सामग्री हो

एक आणविक चलनी एक समान आकारको छिद्र (धेरै सानो प्वाल) भएको सामग्री हो। यी छिद्र व्यासहरू आकारमा साना अणुहरूसँग मिल्दोजुल्दो छन्, र यसरी ठूला अणुहरू प्रवेश गर्न वा सोस्न सक्दैनन्, जबकि साना अणुहरूले गर्न सक्छन्। अणुहरूको मिश्रण चल्ने (वा म्याट्रिक्स) भनेर चिनिने झरझरा, अर्ध-ठोस पदार्थको स्थिर ओछ्यानबाट माइग्रेट हुँदा, सबैभन्दा उच्च आणविक तौलका घटकहरू (जो आणविक छिद्रहरूमा जान असमर्थ हुन्छन्) पहिले ओछ्यान छोड्छन्, क्रमशः साना अणुहरू पछि। केही आणविक सिभहरू साइज-बहिष्करण क्रोमैटोग्राफीमा प्रयोग गरिन्छ, एक विभाजन प्रविधि जसले अणुहरूलाई तिनीहरूको आकारमा आधारित क्रमबद्ध गर्दछ। अन्य आणविक sieves desiccants को रूपमा प्रयोग गरिन्छ (केही उदाहरणहरू सक्रिय चारकोल र सिलिका जेल समावेश छन्)।
आणविक चलनीको छिद्र व्यास ångströms (Å) वा न्यानोमिटर (nm) मा नापिन्छ। IUPAC नोटेशन अनुसार, माइक्रोपोरस सामग्रीको छिद्र व्यास 2 nm (20 Å) भन्दा कम हुन्छ र म्याक्रोपोरस सामग्रीको छिद्र व्यास 50 nm (500 Å) भन्दा बढी हुन्छ; मेसोपोरस वर्ग यसरी 2 र 50 nm (20-500 Å) बीचको छिद्र व्यासको बीचमा हुन्छ।
सामग्रीहरू
आणविक sieves microporous, mesoporous, वा macroporous सामग्री हुन सक्छ।
माइक्रोपोरस सामग्री (
● जिओलाइट्स (एल्युमिनोसिलिकेट खनिज, एल्युमिनियम सिलिकेटसँग भ्रमित नहुनु)
● जिओलाइट LTA: 3–4 Å
● छिद्रपूर्ण गिलास: 10 Å (1 nm), र माथि
●सक्रिय कार्बन: ०–२० Å (०–२ एनएम), र माथि
● माटो
● मोन्टमोरिलोनाइट इन्टरमिक्स
Halloysite (endellite): दुईवटा सामान्य रूपहरू पाइन्छ, जब हाइड्रेटेड माटोले तहहरूको 1 nm स्पेसिङ प्रदर्शन गर्दछ र जब निर्जलित (meta-halloysite) स्पेसिंग 0.7 nm हुन्छ। Halloysite प्राकृतिक रूपमा सानो सिलिन्डरको रूपमा देखा पर्दछ जुन औसत 30 nm व्यासमा 0.5 र 10 माइक्रोमिटर बीचको लम्बाइ हुन्छ।
मेसोपोरस सामग्री (2-50 एनएम)
सिलिकन डाइअक्साइड (सिलिका जेल बनाउन प्रयोग गरिएको): 24 Å (2.4 एनएम)
म्याक्रोपोरस सामग्री (> ५० एनएम)
म्याक्रोपोरस सिलिका, 200-1000 Å (20-100 nm)
आवेदन[सम्पादन गर्ने]
आणविक छलनीहरू प्रायः पेट्रोलियम उद्योगमा प्रयोग गरिन्छ, विशेष गरी ग्याँस स्ट्रिमहरू सुकाउनको लागि। उदाहरणका लागि, तरल प्राकृतिक ग्यास (LNG) उद्योगमा, बरफ वा मिथेन क्लाथ्रेटबाट हुने अवरोधहरू रोक्न ग्याँसको पानीको मात्रा 1 ppmv भन्दा कम गर्न आवश्यक छ।
प्रयोगशालामा, आणविक छलनीहरू विलायक सुकाउन प्रयोग गरिन्छ। "Sieves" परम्परागत सुकाउने प्रविधिहरू भन्दा उच्च साबित भएको छ, जसले प्रायः आक्रामक डेसिकेन्टहरू प्रयोग गर्दछ।
zeolites शब्द अन्तर्गत, आणविक sieves उत्प्रेरक आवेदन को एक विस्तृत श्रृंखला को लागी प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूले isomerisation, alkylation, र epoxidation उत्प्रेरित गर्दछ, र हाइड्रोक्र्याकिंग र तरल उत्प्रेरक क्र्याकिंग सहित ठूला स्तरको औद्योगिक प्रक्रियाहरूमा प्रयोग गरिन्छ।
तिनीहरू सास फेर्ने उपकरणको लागि हावा आपूर्तिको फिल्टरेशनमा पनि प्रयोग गरिन्छ, उदाहरणका लागि स्कुबा गोताखोरहरू र फायर फाइटरहरूले प्रयोग गर्ने। त्यस्ता एप्लिकेसनहरूमा, एयर कम्प्रेसरद्वारा हावा आपूर्ति गरिन्छ र कारतूस फिल्टरबाट पास गरिन्छ जुन, एप्लिकेसनको आधारमा, आणविक छल्नी र/वा सक्रिय कार्बनले भरिएको हुन्छ, अन्तमा सास फेर्ने हावा ट्याङ्कीहरू चार्ज गर्न प्रयोग गरिन्छ। यस्तो फिल्टरले कणहरू हटाउन सक्छ। र सास फेर्ने हावा आपूर्तिबाट कम्प्रेसर निकास उत्पादनहरू।
FDA अनुमोदन।
US FDA ले अप्रिल 1, 2012 सम्म 21 CFR 182.2727 अन्तर्गत उपभोग्य वस्तुहरूसँग सीधा सम्पर्कको लागि सोडियम एल्युमिनोसिलिकेट स्वीकृत गरेको छ। यो स्वीकृति भन्दा पहिले युरोपेली संघले औषधिहरूसँग आणविक चलनीहरू प्रयोग गरेको थियो र स्वतन्त्र परीक्षणले सुझाव दिएको थियो कि आणविक sieves सबै सरकारी आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। सरकारी स्वीकृतिका लागि आवश्यक पर्ने महँगो परीक्षणका लागि उद्योगले लगानी गर्न चाहेको छैन ।
पुनर्जन्म
आणविक सिइभ्सको पुनरुत्थानका लागि विधिहरूमा दबाब परिवर्तन (अक्सिजन कन्सेन्ट्रेटरहरूमा जस्तै), क्यारियर ग्यास (इथानोल निर्जलीकरणमा प्रयोग गरिएझैं), वा उच्च भ्याकुम अन्तर्गत तताउने ग्यासलाई तताउने र सफा गर्ने समावेश छ। आणविक चल्ने प्रकारको आधारमा पुनर्जन्म तापमान 175 °C (350 °F) देखि 315 °C (600 °F) सम्म हुन्छ। यसको विपरित, सिलिका जेललाई नियमित ओभनमा १२० डिग्री सेल्सियस (२५० डिग्री फारेनहाइट) दुई घण्टासम्म तताएर पुन: उत्पन्न गर्न सकिन्छ। यद्यपि, पर्याप्त पानीमा पर्दा केही प्रकारका सिलिका जेल "पप" हुनेछन्। यो पानी सम्पर्क गर्दा सिलिका क्षेत्रहरु को विच्छेद को कारण हो।

मोडेल	छिद्र व्यास (एङ्गस्ट्रोम)	बल्क घनत्व (g/ml)	सोसिएको पानी (% w/w)	एट्रिशन वा घर्षण, डब्ल्यू(% w/w)	प्रयोग
३Å	3	०.६०–०.६८	१९-२०	०.३–०.६	सुकाउनेकोपेट्रोलियम क्र्याकिंगग्याँस र अल्केन्स, H2O को चयनात्मक सोखन inइन्सुलेटेड ग्लास (IG)र polyurethane, को सुकाउनेइथानोल इन्धनपेट्रोल संग मिश्रण को लागी।
४Å	4	०.६०–०.६५	२०-२१	०.३–०.६	मा पानी को शोषणसोडियम एल्युमिनोसिलिकेटजुन FDA स्वीकृत छ (हेर्नुहोस्तल) सामग्रीलाई सुख्खा राख्न मेडिकल कन्टेनरहरूमा आणविक चलनीको रूपमा प्रयोग गरिन्छखाद्य additiveभएकोई-नम्बरE-554 (एन्टि-केकिंग एजेन्ट); बन्द तरल वा ग्यास प्रणालीहरूमा स्थिर निर्जलीकरणको लागि रुचाइएको, जस्तै, औषधि, विद्युतीय घटक र नाश हुने रसायनहरूको प्याकेजिङमा; प्रिन्टिङ र प्लास्टिक प्रणालीहरूमा पानी स्क्याभेन्जिङ र संतृप्त हाइड्रोकार्बन स्ट्रिमहरू सुकाउने। सोस्ने प्रजातिहरूमा SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6, र C3H6 समावेश छन्। सामान्यतया ध्रुवीय र गैर-ध्रुवीय मिडियामा एक विश्वव्यापी सुख्खा एजेन्ट मानिन्छ;[१२]को अलगावप्राकृतिक ग्यासरalkenes, गैर-नाइट्रोजन संवेदनशील मा पानी को अवशोषणpolyurethane
5Å-DW	5	०.४५–०.५०	२१-२२	०.३–०.६	को degreasing र बिन्दु अवसाद डाल्नुहोस्उड्डयन केरोसिनरडिजेल, र alkenes विभाजन
5Å सानो अक्सिजन-समृद्ध	5	०.४–०.८	≥२३		विशेष रूपमा मेडिकल वा स्वस्थ अक्सिजन जेनरेटरको लागि डिजाइन गरिएको[उद्धरण आवश्यक छ]
५Å	5	०.६०–०.६५	२०-२१	०.३–०.५	हावा को शुद्धीकरण र शुद्धीकरण;निर्जलीकरणरdesulfurizationप्राकृतिक ग्यास रतरल पेट्रोलियम ग्याँस;अक्सिजनरहाइड्रोजनद्वारा उत्पादनदबाव स्विङ सोखनाप्रक्रिया
10X	8	०.५०–०.६०	२३-२४	०.३–०.६	उच्च-कुशल सोर्प्शन, डेसिकेशन, डिकार्ब्युराइजेशन, ग्यास र तरल पदार्थको डिसल्फराइजेशन र पृथकीकरणमा प्रयोग गरिन्छ।सुगन्धित हाइड्रोकार्बन
13X	10	०.५५–०.६५	२३-२४	०.३–०.५	पेट्रोलियम ग्यास र प्राकृतिक ग्यासको डिसिकेशन, डिसल्फराइजेशन र शुद्धीकरण
13X-AS	10	०.५५–०.६५	२३-२४	०.३–०.५	Decarburizationर हावा पृथकीकरण उद्योगमा डेसिकेसन, अक्सिजन कन्सन्ट्रेटरहरूमा अक्सिजनबाट नाइट्रोजनको पृथकीकरण
Cu-13X	10	०.५०–०.६०	२३-२४	०.३–०.५	मीठो बनाउने(हटाउनेthiols) कोउड्डयन इन्धनर अनुरूपतरल हाइड्रोकार्बन

अवशोषण क्षमताहरू

३Å

अनुमानित रासायनिक सूत्र: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O

सिलिका-एल्युमिना अनुपात: SiO2/ Al2O3≈2

उत्पादन

3A आणविक sieves को cation विनिमय द्वारा उत्पादन गरिन्छपोटासियमको लागीसोडियम4A आणविक sieves मा (तल हेर्नुहोस्)

प्रयोग

3Å आणविक sieves ले अणुहरू सोस्दैन जसको व्यास 3 Å भन्दा ठूलो छ। यी आणविक छलनीका विशेषताहरूमा द्रुत अवशोषण गति, बारम्बार पुनर्जन्म क्षमता, राम्रो क्रसिङ प्रतिरोध रप्रदूषण प्रतिरोध। यी सुविधाहरूले चलनीको दक्षता र जीवनकाल दुवै सुधार गर्न सक्छ। 3Å आणविक sieves पेट्रोलियम र रासायनिक उद्योगहरूमा तेल, पोलिमराइजेशन, र रासायनिक ग्यास-तरल गहिराई सुकाउने को लागी आवश्यक desiccant हो।

3Å आणविक छलनीहरू सामग्रीको दायरा सुकाउन प्रयोग गरिन्छ, जस्तैइथानोल, हावा,फ्रिज,प्राकृतिक ग्यासरअसंतृप्त हाइड्रोकार्बन। पछिल्लोमा क्र्याकिंग ग्यास समावेश छ,एसिटिलीन,इथिलीन,propyleneरbutadiene.

3Å आणविक चलनी इथानोलबाट पानी हटाउन प्रयोग गरिन्छ, जुन पछि प्रत्यक्ष रूपमा जैविक इन्धनको रूपमा वा अप्रत्यक्ष रूपमा विभिन्न उत्पादनहरू जस्तै रसायन, खाना, औषधि, र थप उत्पादन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। किनकि सामान्य आसवनले इथानोल प्रक्रिया स्ट्रिमहरूबाट सबै पानी (इथानोल उत्पादनबाट अवांछनीय उप-उत्पादन) हटाउन सक्दैन।azeotropeतौल अनुसार लगभग 95.6 प्रतिशत एकाग्रतामा, आणविक छल्नी मोतीहरू मोतीमा पानी सोसेर र इथानोललाई स्वतन्त्र रूपमा पार गर्न अनुमति दिएर आणविक स्तरमा इथेनोल र पानी छुट्याउन प्रयोग गरिन्छ। एकपटक मोतीहरू पानीले भरिएपछि, तापमान वा दबाबलाई हेरफेर गर्न सकिन्छ, पानीलाई आणविक छल्नी मोतीबाट छोड्न अनुमति दिन्छ।[१५]

3Å आणविक sieves कोठाको तापक्रममा भण्डारण गरिन्छ, सापेक्षिक आर्द्रता 90% भन्दा बढी हुँदैन। तिनीहरूलाई कम दबाबमा बन्द गरिएको छ, पानी, एसिड र क्षारबाट टाढा राखिएको छ।

४Å

रासायनिक सूत्र: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O

सिलिकन-एल्युमिनियम अनुपात: १:१ (SiO2/ Al2O3≈2)

उत्पादन

4Å चलनीको उत्पादन तुलनात्मक रूपमा सीधा छ किनकि यसले न त उच्च दबाव र विशेष गरी उच्च तापमान चाहिन्छ। को सामान्यतया जलीय समाधानसोडियम सिलिकेटरसोडियम aluminate80 डिग्री सेल्सियस मा संयुक्त छन्। विलायक-गर्भित उत्पादन 400 °C मा "बेकिंग" द्वारा "सक्रिय" हुन्छ 4A sieves 3A र 5A sieves को लागि अग्रसरको रूपमा काम गर्दछ।cation विनिमयकोसोडियमको लागीपोटासियम(3A को लागी) वाक्याल्सियम(5A को लागी)

प्रयोग

सुकाउने विलायकहरू

4Å आणविक sieves प्रयोगशाला सॉल्भेन्टहरू सुकाउन व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूले NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6, र C2H4 जस्ता 4 Å भन्दा कम महत्त्वपूर्ण व्यास भएका पानी र अन्य अणुहरू अवशोषित गर्न सक्छन्। तिनीहरू व्यापक रूपमा तरल पदार्थ र ग्याँसहरू (जस्तै आर्गनको तयारी) को सुकाउने, परिष्करण र शुद्धीकरणमा प्रयोग गरिन्छ।

 

पलिएस्टर एजेन्ट additives [सम्पादन गर्नुहोस्]

यी आणविक छलनीहरू डिटर्जेन्टहरूलाई सहयोग गर्न प्रयोग गरिन्छ किनभने तिनीहरू मार्फत डिमिनरलाइज्ड पानी उत्पादन गर्न सक्छन्क्याल्सियमआयन विनिमय, हटाउनुहोस् र फोहोर को जम्मा रोक्न। तिनीहरू व्यापक रूपमा प्रतिस्थापन गर्न प्रयोग गरिन्छफस्फोरस। 4Å आणविक चलनीले डिटर्जेन्टको वातावरणीय प्रभावलाई कम गर्नको लागि सोडियम ट्राइपोलिफोस्फेटलाई डिटर्जेन्ट सहायकको रूपमा प्रतिस्थापन गर्न प्रमुख भूमिका खेल्छ। यो पनि a को रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छसाबुनगठन एजेन्ट र माटूथपेस्ट.

हानिकारक अपशिष्ट उपचार

4Å आणविक sieves जस्तै cationic प्रजाति को ढल शुद्ध गर्न सक्नुहुन्छअमोनियमआयन, Pb2+, Cu2+, Zn2+ र Cd2+। NH4+ को लागि उच्च चयनशीलताको कारण तिनीहरू सफलतापूर्वक युद्धको लागि क्षेत्रमा लागू गरिएको छयुट्रोफिकेशनर अत्यधिक अमोनियम आयनहरूको कारण जलमार्गहरूमा अन्य प्रभावहरू। 4Å आणविक चलनीहरू पनि औद्योगिक गतिविधिहरूको कारण पानीमा उपस्थित भारी धातु आयनहरू हटाउन प्रयोग गरिएको छ।

अन्य उद्देश्यहरू

दधातु उद्योग: अलग गर्ने एजेन्ट, विभाजन, ब्राइन पोटासियम को निकासी,रुबिडियम,सिजियम, आदि

पेट्रो रसायन उद्योग,उत्प्रेरक,desiccant, शोषक

कृषि:माटो कन्डिसनर

औषधि: भार चाँदीजिओलाइटजीवाणुरोधी एजेन्ट।

५Å

रासायनिक सूत्र: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2 •4.5H2O

सिलिका-एल्युमिना अनुपात: SiO2/ Al2O3≈2

उत्पादन

5A आणविक sieves को cation विनिमय द्वारा उत्पादन गरिन्छक्याल्सियमको लागीसोडियम4A आणविक sieves मा (माथि हेर्नुहोस्)

प्रयोग

पाँच-ångström(5Å) आणविक sieves प्राय: मा प्रयोग गरिन्छपेट्रोलियमउद्योग, विशेष गरी ग्यास धाराहरूको शुद्धीकरणको लागि र रसायन विज्ञान प्रयोगशालामा अलग गर्नयौगिकहरूर सुकाउने प्रतिक्रिया सुरु गर्ने सामग्री। तिनीहरूमा सटीक र समान आकारको स-साना छिद्रहरू हुन्छन्, र मुख्यतया ग्यास र तरल पदार्थहरूको लागि शोषकको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

पाँच-ångström आणविक sieves सुकाउन प्रयोग गरिन्छप्राकृतिक ग्यास, प्रदर्शन संगैdesulfurizationरdecarbonationग्यास को। तिनीहरू अक्सिजन, नाइट्रोजन र हाइड्रोजन, र तेल-मोम एन-हाइड्रोकार्बनहरू ब्रान्च्ड र पॉलीसाइक्लिक हाइड्रोकार्बनहरूबाट अलग गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

पाँच-ångström आणविक sieves कोठाको तापक्रममा भण्डारण गरिन्छ, एसापेक्ष आर्द्रताकार्डबोर्ड ब्यारेल वा कार्टन प्याकेजिङ्गमा 90% भन्दा कम। आणविक sieves लाई हावा र पानी, एसिड र क्षारहरु लाई सीधा पर्दाफास गर्नु हुँदैन।

आणविक sieves को आकार विज्ञान

आणविक sieves विभिन्न आकार र आकार मा उपलब्ध छन्। तर गोलाकार मोतीहरू अन्य आकारहरू भन्दा फाइदा हुन्छन् किनभने तिनीहरूले कम दबाव ड्रप प्रस्ताव गर्दछन्, तिनीहरूमा कुनै तीखो किनारहरू छैनन्, र राम्रो बल छ, अर्थात् प्रति एकाइ क्षेत्र आवश्यक क्रस बल बढी छ। निश्चित मनका आणविक छलनीहरूले कम ताप क्षमता प्रदान गर्दछ त्यसैले पुनर्जन्मको समयमा कम ऊर्जा आवश्यकताहरू।

मोतीको आणविक छलनी प्रयोग गर्ने अर्को फाइदा भनेको बल्क घनत्व सामान्यतया अन्य आकार भन्दा बढी हुन्छ, यसैले समान सोखन आवश्यकताको लागि आवश्यक आणविक छलनी भोल्युम कम हुन्छ। यसरी डि-बोटलनेकिङ गर्दा, कसैले मोतीको आणविक छलनी प्रयोग गर्न सक्छ, उही भोल्युममा थप शोषक लोड गर्न सक्छ, र कुनै पनि पोत परिमार्जनबाट बच्न सक्छ।