Mae rhidyll moleciwlaidd yn ddeunydd gyda mandyllau (tyllau bach iawn) o faint unffurf. Mae'r diamedrau mandwll hyn yn debyg o ran maint i foleciwlau bach, ac felly ni all moleciwlau mawr fynd i mewn na chael eu harsugno, tra gall moleciwlau llai. Wrth i gymysgedd o foleciwlau ymfudo trwy'r gwely llonydd o sylwedd hydraidd, lled-solet y cyfeirir ato fel rhidyll (neu fatrics), mae cydrannau'r pwysau moleciwlaidd uchaf (nad ydynt yn gallu pasio i'r mandyllau moleciwlaidd) yn gadael y gwely yn gyntaf, yna moleciwlau llai yn olynol. Defnyddir rhai rhidyllau moleciwlaidd mewn cromatograffaeth eithrio maint, techneg wahanu sy'n didoli moleciwlau yn seiliedig ar eu maint. Defnyddir rhidyllau moleciwlaidd eraill fel disiccants (mae rhai enghreifftiau yn cynnwys siarcol actif a gel silica).
Mae diamedr mandwll rhidyll moleciwlaidd yn cael ei fesur mewn ångströms (Å) neu nanometrau (nm). Yn ôl nodiant IUPAC, mae gan ddeunyddiau microfandyllog ddiamedrau mandwll o lai na 2 nm (20 Å) ac mae gan ddeunyddiau macroporous ddiamedrau mandwll o fwy na 50 nm (500 Å); mae'r categori mesoporous felly yn gorwedd yn y canol gyda diamedrau mandwll rhwng 2 a 50 nm (20–500 Å).
Defnyddiau
Gall rhidyllau moleciwlaidd fod yn ddeunydd microfandyllog, mesoporous, neu facroporous.
Deunydd microhydraidd (
● Zeolites (mwynau aluminosilicate, na ddylid eu cymysgu â silicad alwminiwm)
●Zeolite LTA: 3–4 Å
● Gwydr mandyllog: 10 Å (1 nm), ac i fyny
●Carbon gweithredol: 0–20 Å (0–2 nm), ac i fyny
● Clai
●Cymysgeddau Montmorillonite
●Halloysite (endellite): Mae dwy ffurf gyffredin i'w cael, pan fydd y clai wedi'i hydradu'n dangos bylchiad o 1 nm rhwng yr haenau a phan fydd wedi'i ddadhydradu (meta-halloysite) mae'r gofod yn 0.7 nm. Mae Halloysite yn digwydd yn naturiol fel silindrau bach sydd ar gyfartaledd yn 30 nm mewn diamedr gyda hyd rhwng 0.5 a 10 micrometr.
Deunydd mesoporous (2-50 nm)
Silicon deuocsid (a ddefnyddir i wneud gel silica): 24 Å (2.4 nm)
Deunydd macroporous (> 50 nm)
Silica macroporous, 200–1000 Å (20–100 nm)
Cymwysiadau[golygu]
Defnyddir rhidyllau moleciwlaidd yn aml yn y diwydiant petrolewm, yn enwedig ar gyfer sychu ffrydiau nwy. Er enghraifft, yn y diwydiant nwy naturiol hylifol (LNG), mae angen lleihau cynnwys dŵr y nwy i lai nag 1 ppmv i atal rhwystrau a achosir gan rew neu clathrate methan.
Yn y labordy, defnyddir rhidyllau moleciwlaidd i sychu toddydd. Mae "rhidyllau" wedi profi i fod yn well na thechnegau sychu traddodiadol, sy'n aml yn defnyddio sychwyr ymosodol.
O dan y term zeolites, defnyddir rhidyllau moleciwlaidd ar gyfer ystod eang o gymwysiadau catalytig. Maent yn cataleiddio isomereiddiad, alkylation, ac eocsidiad, ac fe'u defnyddir mewn prosesau diwydiannol ar raddfa fawr, gan gynnwys hydrocracio a chracio catalytig hylif.
Maent hefyd yn cael eu defnyddio i hidlo cyflenwadau aer ar gyfer offer anadlu, er enghraifft y rhai a ddefnyddir gan sgwba-blymwyr a diffoddwyr tân. Mewn cymwysiadau o'r fath, mae aer yn cael ei gyflenwi gan gywasgydd aer ac yn cael ei basio trwy hidlydd cetris sydd, yn dibynnu ar y cais, yn cael ei lenwi â rhidyll moleciwlaidd a / neu garbon wedi'i actifadu, yn cael ei ddefnyddio o'r diwedd i wefru tanciau aer anadlu. Gall hidlo o'r fath dynnu gronynnau a chynhyrchion gwacáu cywasgwr o'r cyflenwad aer anadlu.
Cymeradwyaeth FDA.
Mae FDA yr UD wedi cymeradwyo sodiwm aluminosilicate o 1 Ebrill, 2012 ar gyfer cyswllt uniongyrchol ag eitemau traul o dan 21 CFR 182.2727.Cyn y gymeradwyaeth hon roedd yr Undeb Ewropeaidd wedi defnyddio rhidyllau moleciwlaidd gyda fferyllol ac mae profion annibynnol yn awgrymu bod rhidyllau moleciwlaidd yn bodloni holl ofynion y llywodraeth ond roedd y diwydiant wedi bod yn amharod i ariannu'r profion drud yr oedd eu hangen i'r llywodraeth gymeradwyo.
Adfywio
Mae dulliau ar gyfer adfywio rhidyllau moleciwlaidd yn cynnwys newid pwysedd (fel mewn crynodyddion ocsigen), gwresogi a glanhau â nwy cludo (fel pan gaiff ei ddefnyddio mewn dadhydradu ethanol), neu wresogi o dan wactod uchel. Mae tymereddau adfywio yn amrywio o 175 ° C (350 ° F) i 315 ° C (600 ° F) yn dibynnu ar y math o ridyll moleciwlaidd. Mewn cyferbyniad, gellir adfywio gel silica trwy ei gynhesu mewn popty rheolaidd i 120 ° C (250 ° F) am ddwy awr. Fodd bynnag, bydd rhai mathau o gel silica yn "popio" pan fyddant yn agored i ddigon o ddŵr. Mae hyn yn cael ei achosi gan doriad yn y sfferau silica wrth gysylltu â'r dŵr.
| Model | Diamedr mandwll (Ångström) | Dwysedd swmp (g/ml) | dŵr wedi'i amsugno (% w/w) | Defnydd | |
| 3Å | 3 | 0.60–0.68 | 19–20 | 0.3–0.6 | Dysychiadocracio petrolewmnwy ac alcenau, arsugniad dethol o H2O i mewngwydr wedi'i inswleiddio (IG)a polywrethan, sychu otanwydd ethanolar gyfer cymysgu â gasoline. |
| 4Å | 4 | 0.60–0.65 | 20–21 | 0.3–0.6 | Arsugniad dŵr i mewnaluminosilicate sodiwmsy'n cael ei gymeradwyo gan FDA (gwelerisod) a ddefnyddir fel rhidyll moleciwlaidd mewn cynwysyddion meddygol i gadw'r cynnwys yn sych ac felychwanegyn bwydcaelE-rifE-554 (asiant gwrth-caking); Yn cael ei ffafrio ar gyfer dadhydradu statig mewn systemau hylif neu nwy caeedig, ee, mewn pecynnu cyffuriau, cydrannau trydan a chemegau darfodus; chwilota dŵr mewn systemau argraffu a phlastig a sychu ffrydiau hydrocarbon dirlawn. Mae rhywogaethau a arsugnwyd yn cynnwys SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6, a C3H6. Yn cael ei ystyried yn gyffredinol yn asiant sychu cyffredinol mewn cyfryngau pegynol ac anpolar;[12]gwahanunwy naturiolaalcenau, arsugniad dŵr yn sensitif i nitrogenpolywrethan |
| 5Å-DW | 5 | 0.45–0.50 | 21–22 | 0.3–0.6 | Diseimio ac iselder pwynt arllwys ohedfan cerosinadisel, a gwahaniad alcenau |
| 5Å bach wedi'i gyfoethogi ag ocsigen | 5 | 0.4–0.8 | ≥23 | Wedi'i ddylunio'n arbennig ar gyfer generadur ocsigen meddygol neu iach[angen dyfyniad] | |
| 5Å | 5 | 0.60–0.65 | 20–21 | 0.3–0.5 | Dysychu a phuro aer;dadhydraduadesulfurizationo nwy naturiol anwy petrolewm hylifol;ocsigenahydrogencynhyrchu ganarsugniad swing pwysauproses |
| 10X | 8 | 0.50–0.60 | 23–24 | 0.3–0.6 | Amsugno uchel-effeithlon, a ddefnyddir ar gyfer dysychu, decarburization, desulfurization o nwy a hylifau a gwahanu ohydrocarbon aromatig |
| 13X | 10 | 0.55–0.65 | 23–24 | 0.3–0.5 | Dysychiad, desulfurization a phuro nwy petrolewm a nwy naturiol |
| 13X-AS | 10 | 0.55–0.65 | 23–24 | 0.3–0.5 | Decarburizationa disiccation yn y diwydiant gwahanu aer, gwahanu nitrogen oddi wrth ocsigen mewn crynodyddion ocsigen |
| Cu-13X | 10 | 0.50–0.60 | 23–24 | 0.3–0.5 | Melysu(tynnuthiols)otanwydd hedfanac yn cyfatebhydrocarbonau hylifol |
Galluoedd arsugniad
3Å
Fformiwla gemegol fras: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O
Cymhareb silica-alwmina: SiO2/ Al2O3≈2
Cynhyrchu
Mae rhidyllau moleciwlaidd 3A yn cael eu cynhyrchu trwy gyfnewid cation opotasiwmcanyssodiwmmewn rhidyllau moleciwlaidd 4A (Gweler isod)
Defnydd
Nid yw rhidyllau moleciwlaidd 3Å yn amsugno moleciwlau y mae eu diamedrau yn fwy na 3 Å. Mae nodweddion y rhidyllau moleciwlaidd hyn yn cynnwys cyflymder arsugniad cyflym, gallu adfywio aml, ymwrthedd malu da aymwrthedd llygredd. Gall y nodweddion hyn wella effeithlonrwydd ac oes y rhidyll. Rhidyllau moleciwlaidd 3Å yw'r desiccant angenrheidiol mewn diwydiannau petrolewm a chemegol ar gyfer mireinio olew, polymerization, a sychu cemegol dyfnder nwy-hylif.
Defnyddir rhidyllau moleciwlaidd 3Å i sychu amrywiaeth o ddeunyddiau, megisethanol, aer,oeryddion,nwy naturiolahydrocarbonau annirlawn. Mae'r olaf yn cynnwys nwy cracio,asetylen,ethylene,propylenabwtadien.
Defnyddir rhidyll moleciwlaidd 3Å i dynnu dŵr o ethanol, y gellir ei ddefnyddio'n ddiweddarach yn uniongyrchol fel biodanwydd neu'n anuniongyrchol i gynhyrchu cynhyrchion amrywiol megis cemegau, bwydydd, fferyllol, a mwy. Gan na all distylliad arferol dynnu'r holl ddŵr (sgil-gynnyrch annymunol o gynhyrchu ethanol) o ffrydiau proses ethanol oherwydd ffurfioazeotropegyda chrynodiad o tua 95.6 y cant yn ôl pwysau, defnyddir gleiniau rhidyll moleciwlaidd i wahanu ethanol a dŵr ar lefel foleciwlaidd trwy arsugniad dŵr i'r gleiniau a chaniatáu i'r ethanol basio'n rhydd. Unwaith y bydd y gleiniau'n llawn dŵr, gellir trin tymheredd neu bwysau, gan ganiatáu i'r dŵr gael ei ryddhau o'r gleiniau hidlo moleciwlaidd.[15]
Mae rhidyllau moleciwlaidd 3Å yn cael eu storio ar dymheredd yr ystafell, gyda lleithder cymharol heb fod yn fwy na 90%. Maent yn cael eu selio dan bwysau llai, yn cael eu cadw i ffwrdd o ddŵr, asidau ac alcalïau.
4Å
Fformiwla gemegol: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O
Cymhareb silicon-alwminiwm: 1: 1 (SiO2 / Al2O3≈2)
Cynhyrchu
Mae cynhyrchu rhidyll 4Å yn gymharol syml gan nad oes angen pwysau uchel na thymheredd arbennig o uchel. Atebion dyfrllyd nodweddiadol osodiwm silicadasodiwm aluminateyn cael eu cyfuno ar 80 ° C. Mae'r cynnyrch sydd wedi'i drwytho â thoddydd yn cael ei "actifadu" trwy "bobi" ar 400 ° C Mae rhidyllau 4A yn rhagflaenydd i ridyllau 3A a 5A trwycyfnewid cationosodiwmcanyspotasiwm(ar gyfer 3A) neucalsiwm(ar gyfer 5A)
Defnydd
Sychu toddyddion
Defnyddir rhidyllau moleciwlaidd 4Å yn eang i sychu toddyddion labordy. Gallant amsugno dŵr a moleciwlau eraill â diamedr critigol llai na 4 Å megis NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6, a C2H4. Fe'u defnyddir yn helaeth wrth sychu, mireinio a phuro hylifau a nwyon (fel paratoi argon).
Ychwanegion asiant polyester[golygu]
Defnyddir y rhidyllau moleciwlaidd hyn i gynorthwyo glanedyddion gan eu bod yn gallu cynhyrchu dŵr wedi'i ddadfwyneiddio drwyddocalsiwmcyfnewid ïon, dileu ac atal dyddodiad baw. Fe'u defnyddir yn eang i ddisodliffosfforws. Mae'r rhidyll moleciwlaidd 4Å yn chwarae rhan fawr i ddisodli sodiwm tripolyffosffad fel glanedydd cynorthwyol er mwyn lliniaru effaith amgylcheddol y glanedydd. Gellir ei ddefnyddio hefyd fel asebonasiant ffurfio ac ynpast dannedd.
Trin gwastraff niweidiol
Gall rhidyllau moleciwlaidd 4Å buro carthion o rywogaethau cationig megisamoniwmïonau, Pb2+, Cu2+, Zn2+ a Cd2+. Oherwydd y detholusrwydd uchel ar gyfer NH4+ maent wedi'u cymhwyso'n llwyddiannus yn y maes i frwydroewtroffeiddioac effeithiau eraill mewn dyfrffyrdd oherwydd gormod o ïonau amoniwm. Mae rhidyllau moleciwlaidd 4Å hefyd wedi'u defnyddio i gael gwared ar ïonau metel trwm sy'n bresennol mewn dŵr oherwydd gweithgareddau diwydiannol.
Dibenion eraill
Mae'rdiwydiant metelegol: asiant gwahanu, gwahanu, echdynnu potasiwm heli,rwbidiwm,caesiwm, etc.
diwydiant petrocemegol,catalydd,desiccant, adsorbent
Amaethyddiaeth:cyflyrydd pridd
Meddygaeth: arian llwythzeoliteasiant gwrthfacterol.
5Å
Fformiwla gemegol: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2 •4.5H2O
Cymhareb silica-alwmina: SiO2/ Al2O3≈2
Cynhyrchu
Mae rhidyllau moleciwlaidd 5A yn cael eu cynhyrchu trwy gyfnewid cation ocalsiwmcanyssodiwmmewn 4A rhidyll moleciwlaidd (Gweler uchod)
Defnydd
pump-ångström(5Å) yn aml defnyddir rhidyllau moleciwlaidd yn ypetrolewmdiwydiant, yn enwedig ar gyfer puro ffrydiau nwy ac yn y labordy cemeg ar gyfer gwahanucyfansoddiona sychu deunyddiau cychwyn adwaith. Maent yn cynnwys mandyllau bach o faint manwl gywir ac unffurf, ac fe'u defnyddir yn bennaf fel arsugniad ar gyfer nwyon a hylifau.
Defnyddir rhidyllau moleciwlaidd pum-ångström i sychunwy naturiol, ynghyd â pherfformiodesulfurizationadatgarboneiddioo'r nwy. Gellir eu defnyddio hefyd i wahanu cymysgeddau o ocsigen, nitrogen a hydrogen, a n-hydrocarbonau cwyr olew oddi wrth hydrocarbonau canghennog a phylgylchol.
Mae rhidyllau moleciwlaidd pum-ångström yn cael eu storio ar dymheredd ystafell, gydag alleithder cymharolllai na 90% mewn casgenni cardbord neu becynnu carton. Ni ddylai'r rhidyllau moleciwlaidd fod yn agored yn uniongyrchol i'r aer a dŵr, dylid osgoi asidau ac alcalïau.
Morffoleg rhidyllau moleciwlaidd
Mae rhidyllau moleciwlaidd ar gael mewn siapiau a meintiau amrywiol. Ond mae gan y gleiniau sfferig fantais dros siapiau eraill gan eu bod yn cynnig gostyngiad pwysedd is, yn gwrthsefyll athreuliad gan nad oes ganddynt unrhyw ymylon miniog, ac mae ganddynt gryfder da, hy mae'r grym gwasgu sydd ei angen fesul ardal uned yn uwch. Mae rhidyllau moleciwlaidd â gleiniau penodol yn cynnig cynhwysedd gwres is, gan leihau gofynion ynni yn ystod adfywio.
Y fantais arall o ddefnyddio rhidyllau moleciwlaidd gleiniog yw dwysedd swmp fel arfer yn uwch na siâp eraill, felly ar gyfer un gofyniad arsugniad cyfaint gogor moleciwlaidd gofynnol yn llai. Felly wrth wneud dad- dagfa, gellir defnyddio rhidyllau moleciwlaidd gleiniau, llwytho mwy o arsugniad yn yr un cyfaint, ac osgoi unrhyw addasiadau i'r llong.
Amser postio: Gorff-18-2023
