Πώς λειτουργούν τα μοριακά κόσκινα;

Το μοριακό κόσκινο είναι ένα πορώδες υλικό που έχει πολύ μικρές οπές ομοιόμορφου μεγέθους. Λειτουργεί σαν κόσκινο κουζίνας, εκτός από μοριακή κλίμακα, διαχωρίζοντας μείγματα αερίων που περιέχουν μόρια πολλαπλών μεγεθών. Μόνο μόρια μικρότερα από τους πόρους μπορούν να περάσουν. ενώ τα μεγαλύτερα μόρια μπλοκάρονται. Εάν τα μόρια που θέλετε να διαχωρίσετε έχουν το ίδιο μέγεθος, ένα μοριακό κόσκινο μπορεί επίσης να διαχωριστεί με βάση την πολικότητα. Τα κόσκινα χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές ως αποξηραντικά που αφαιρούν την υγρασία και βοηθούν στην πρόληψη της υποβάθμισης των προϊόντων.

Τύποι μοριακών κόσκινων

Τα μοριακά κόσκινα διατίθενται σε διαφορετικούς τύπους όπως 3Α, 4Α, 5Α και 13Χ. Οι αριθμητικές τιμές καθορίζουν το μέγεθος του πόρου και τη χημική σύνθεση του κόσκινου. Τα ιόντα καλίου, νατρίου και ασβεστίου μεταβάλλονται στη σύνθεση για τον έλεγχο του μεγέθους του πόρου. Υπάρχουν διαφορετικοί αριθμοί ματιών σε διαφορετικά κόσκινα. Ένα μοριακό κόσκινο με μικρότερο αριθμό ματιών χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των αερίων και ένα με περισσότερα μάτια χρησιμοποιείται για υγρά. Άλλες σημαντικές παράμετροι των μοριακών κόσκινων περιλαμβάνουν τη μορφή (σκόνη ή χάντρα), τη χύδην πυκνότητα, τα επίπεδα pH, τις θερμοκρασίες αναγέννησης (ενεργοποίηση), την υγρασία κ.λπ.

Molecular Sieve εναντίον Silica Gel

Το silica gel μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αποξηραντικό που αφαιρεί την υγρασία, αλλά είναι πολύ διαφορετικό από ένα μοριακό κόσκινο. Οι διαφορετικοί παράγοντες που μπορούν να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή μεταξύ των δύο είναι οι επιλογές συναρμολόγησης, οι αλλαγές στην πίεση, τα επίπεδα υγρασίας, οι μηχανικές δυνάμεις, το εύρος θερμοκρασίας κ.λπ. Οι βασικές διαφορές μεταξύ ενός μοριακού κόσκινου και του silica gel είναι:

Ο ρυθμός προσρόφησης ενός μοριακού κόσκινου είναι μεγαλύτερος από εκείνον του silica gel. Αυτό συμβαίνει επειδή το κόσκινο είναι ένας παράγοντας που στεγνώνει γρήγορα.

Ένα μοριακό κόσκινο λειτουργεί καλύτερα από το silica gel σε υψηλές θερμοκρασίες, καθώς έχει μια πιο ομοιόμορφη δομή που δεσμεύει ισχυρά το νερό.

Σε χαμηλή σχετική υγρασία, η χωρητικότητα ενός μοριακού κόσκινου είναι πολύ καλύτερη από αυτή του silica gel.

Η δομή ενός μοριακού κόσκινου είναι καθορισμένη και έχει ομοιόμορφους πόρους, ενώ η δομή του silica gel είναι άμορφη και πολλαπλούς ακανόνιστους πόρους.

Πώς να ενεργοποιήσετε τα μοριακά κόσκινα

Για να ενεργοποιηθούν τα μοριακά κόσκινα, η βασική απαίτηση είναι η έκθεση σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και η θερμότητα πρέπει να είναι αρκετά υψηλή ώστε το προσροφημένο υλικό να εξατμιστεί. Η θερμοκρασία θα ποικίλλει ανάλογα με τα υλικά που προσροφούνται και τον τύπο του προσροφητικού. Ένα σταθερό εύρος θερμοκρασίας 170-315oC (338-600oF) θα απαιτηθεί για τους τύπους κόσκινων που συζητήθηκαν προηγουμένως. Τόσο το υλικό που προσροφάται όσο και το προσροφητικό θερμαίνονται σε αυτή τη θερμοκρασία. Η ξήρανση υπό κενό είναι ένας πιο γρήγορος τρόπος για να γίνει αυτό και απαιτεί σχετικά χαμηλότερες θερμοκρασίες σε σύγκριση με το στέγνωμα με φλόγα.

Μόλις ενεργοποιηθούν, τα κόσκινα μπορούν να αποθηκευτούν σε γυάλινο δοχείο με διπλό τυλιγμένο παραφίλμ. Αυτό θα τα κρατήσει ενεργοποιημένα για έως και έξι μήνες. Για να ελέγξετε αν τα κόσκινα είναι ενεργά, μπορείτε να τα κρατήσετε στο χέρι σας ενώ φοράτε γάντια και να προσθέσετε νερό σε αυτά. Εάν είναι εντελώς ενεργά, τότε η θερμοκρασία αυξάνεται σημαντικά και δεν θα μπορείτε να τα κρατήσετε ακόμη και όταν φοράτε γάντια.

Συνιστάται η χρήση εξοπλισμού ασφαλείας όπως κιτ ΜΑΠ, γάντια και γυαλιά ασφαλείας, καθώς η διαδικασία ενεργοποίησης των μοριακών κόσκινων περιλαμβάνει την αντιμετώπιση υψηλών θερμοκρασιών και χημικών ουσιών και τους σχετικούς κινδύνους.