A molekulaszűrő egy porózus anyag, amelyben nagyon kicsi, egyenletes méretű lyukak vannak. Úgy működik, mint egy konyhai szűrő, azzal a különbséggel, hogy molekuláris szinten, és elválasztja a többféle méretű molekulákat tartalmazó gázkeverékeket. Csak a pórusoknál kisebb molekulák tudnak átjutni; míg a nagyobb molekulák blokkolva vannak. Ha az elválasztani kívánt molekulák azonos méretűek, a molekulaszűrő polaritás alapján is képes elválasztani. A szűrőket különféle alkalmazásokban használják nedvességeltávolító szárítószerként, és segítenek megelőzni a termékek lebomlását.
Molekulaszűrők típusai
A molekulaszűrők különböző típusokban kaphatók, például 3A, 4A, 5A és 13X. A numerikus értékek határozzák meg a pórus méretét és a szita kémiai összetételét. A kálium-, nátrium- és kalciumionok tartalmát a szita összetételében változtatják a pórusméret szabályozása érdekében. A különböző szitákban eltérő a hálószám. A kisebb hálószámú molekulaszűrőt gázok elválasztására, a nagyobb hálószámúat pedig folyadékok elválasztására használják. A molekulaszűrők egyéb fontos paraméterei közé tartozik a forma (por vagy gyöngy), a térfogatsűrűség, a pH-érték, a regenerációs hőmérséklet (aktiválás), a nedvességtartalom stb.
Molekulaszűrő vs. szilikagél
A szilikagél nedvességeltávolító szárítószerként is használható, de nagyon különbözik a molekulaszűrőtől. A kettő közötti választás során figyelembe veendő tényezők az összeszerelési lehetőségek, a nyomásváltozások, a nedvességszint, a mechanikai erők, a hőmérséklet-tartomány stb. A molekulaszűrő és a szilikagél közötti főbb különbségek a következők:
A molekulaszűrő adszorpciós sebessége nagyobb, mint a szilikagélé. Ez azért van, mert a szűrő gyorsan száradó anyag.
A molekulaszűrő jobban működik magas hőmérsékleten, mint a szilikagél, mivel egyenletesebb szerkezetű, és erősen megköti a vizet.
Alacsony relatív páratartalom mellett a molekulaszűrő kapacitása sokkal jobb, mint a szilikagélé.
A molekulaszűrő szerkezete meghatározott és egyenletes pórusokkal rendelkezik, míg a szilikagél szerkezete amorf és többszörös szabálytalan pórusokkal rendelkezik.
Hogyan aktiváljuk a molekuláris szűrőket
A molekulaszűrők aktiválásához alapvető követelmény a rendkívül magas hőmérsékletnek való kitettség, és a hőnek elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy az adszorbátum elpárologjon. A hőmérséklet az adszorbeált anyagtól és az adszorbens típusától függően változik. A korábban tárgyalt szűrőtípusokhoz állandó 170-315 °C (338-600 °F) hőmérsékleti tartomány szükséges. Mind az adszorbeált anyag, mind az adszorbens ezen a hőmérsékleten melegszik fel. A vákuumszárítás ennek gyorsabb módja, és viszonylag alacsonyabb hőmérsékletet igényel a lángszárításhoz képest.
Aktiválás után a szűrők dupla parafilmbe csomagolt üvegtartályban tárolhatók. Ez akár hat hónapig is aktívak maradnak. Az aktív szűrők ellenőrzéséhez kesztyűben a kezében tarthatja őket, és vizet adhat hozzájuk. Ha teljesen aktívak, akkor a hőmérsékletük jelentősen megemelkedik, és még kesztyűben sem fogja tudni megfogni őket.
Mivel a molekulaszűrők aktiválási folyamata magas hőmérséklettel és vegyszerekkel, valamint a kapcsolódó kockázatokkal jár, ajánlott védőfelszerelések, például egyéni védőfelszerelések, kesztyűk és védőszemüvegek használata.
Közzététel ideje: 2023. május 30.
