Mae rhidyll moleciwlaidd yn ddeunydd gyda mandyllau (tyllau bach iawn) o faint unffurf.

Mae rhidyll moleciwlaidd yn ddeunydd gyda mandyllau (tyllau bach iawn) o faint unffurf. Mae'r diamedrau mandyllau hyn yn debyg o ran maint i foleciwlau bach, ac felly ni all moleciwlau mawr fynd i mewn na chael eu hamsugno, tra gall moleciwlau llai. Wrth i gymysgedd o foleciwlau fudo trwy'r gwely llonydd o sylwedd mandyllog, lled-solet o'r enw rhidyll (neu fatrics), mae'r cydrannau â'r pwysau moleciwlaidd uchaf (sy'n methu â mynd i mewn i'r mandyllau moleciwlaidd) yn gadael y gwely yn gyntaf, ac yna moleciwlau llai yn olynol. Defnyddir rhai rhidyllau moleciwlaidd mewn cromatograffaeth eithrio maint, techneg gwahanu sy'n didoli moleciwlau yn seiliedig ar eu maint. Defnyddir rhidyllau moleciwlaidd eraill fel sychyddion (mae rhai enghreifftiau'n cynnwys siarcol wedi'i actifadu 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 macropandyllog ddiamedrau mandwll o fwy na 50 nm (500 Å); felly mae'r categori mesopandyllog yn gorwedd yn y canol gyda diamedrau mandwll rhwng 2 a 50 nm (20–500 Å).
Deunyddiau
Gall rhidyllau moleciwlaidd fod yn ddeunydd microfandyllog, mesoporaidd, neu macroporaidd.
Deunydd microfandyllog (
●Seolitau (mwynau alwminosilicad, ni ddylid eu cymysgu â silicad alwminiwm)
●LTA Seolit: 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 Montmorillonit
●Haloisit (endelit): Mae dau ffurf gyffredin i'w cael, pan gaiff ei hydradu mae'r clai yn dangos bylchau o 1 nm rhwng yr haenau a phan gaiff ei ddadhydradu (meta-haloisit) mae'r bylchau'n 0.7 nm. Mae halloisit yn digwydd yn naturiol fel silindrau bach sydd â diamedr cyfartalog o 30 nm 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 blocâdau a achosir gan rew neu fethan clathrate.
Yn y labordy, defnyddir rhidyllau moleciwlaidd i sychu toddyddion. Mae "rhidyllau" wedi profi i fod yn well na thechnegau sychu traddodiadol, sy'n aml yn defnyddio sychyddion ymosodol.
O dan y term seolitau, defnyddir rhidyllau moleciwlaidd ar gyfer ystod eang o gymwysiadau catalytig. Maent yn cataleiddio isomeriad, alcyleiddio ac epocsideiddio, ac fe'u defnyddir mewn prosesau diwydiannol ar raddfa fawr, gan gynnwys hydrogracio a chracio catalytig hylif.
Fe'u defnyddir hefyd wrth hidlo cyflenwadau aer ar gyfer offer anadlu, er enghraifft y rhai a ddefnyddir gan blymwyr sgwba 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 cymhwysiad, yn cael ei lenwi â rhidyll moleciwlaidd a/neu garbon wedi'i actifadu, gan gael ei ddefnyddio yn y pen draw i wefru tanciau aer anadlu. Gall hidlo o'r fath gael gwared â gronynnau a chynhyrchion gwacáu cywasgydd o'r cyflenwad aer anadlu.
Cymeradwyaeth FDA.
O 1 Ebrill 2012 ymlaen, mae FDA yr Unol Daleithiau wedi cymeradwyo alwminosilicad sodiwm ar gyfer cyswllt uniongyrchol ag eitemau traul o dan 21 CFR 182.2727. Cyn y cymeradwyaeth hon, roedd yr Undeb Ewropeaidd wedi defnyddio rhidyllau moleciwlaidd gyda fferyllol ac awgrymodd profion annibynnol fod rhidyllau moleciwlaidd yn bodloni holl ofynion y llywodraeth ond nid oedd y diwydiant yn fodlon ariannu'r profion drud sy'n ofynnol ar gyfer cymeradwyaeth y llywodraeth.
Adfywio
Mae dulliau ar gyfer adfywio rhidyllau moleciwlaidd yn cynnwys newid pwysau (fel mewn crynodyddion ocsigen), gwresogi a phurgio â nwy cludwr (fel pan gaiff ei ddefnyddio mewn dadhydradiad 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 dorri'r sfferau silica wrth ddod i gysylltiad â'r dŵr.

Model	Diamedr mandwll (Ångström)	Dwysedd swmp (g/ml)	Dŵr wedi'i amsugno (% p/p)	Athrithiad neu grafiad, W(% p/p)	Defnydd
3Å	3	0.60–0.68	19–20	0.3–0.6	Sychuocracio petrolewmnwy ac alcenau, amsugno detholus H2O yngwydr wedi'i inswleiddio (IG)a polywrethan, sychutanwydd ethanolar gyfer cymysgu â gasoline.
4Å	4	0.60–0.65	20–21	0.3–0.6	Amsugno dŵr ynalwminosilicad sodiwmsydd wedi'i gymeradwyo gan yr FDA (gwelerisod) a ddefnyddir fel rhidyll moleciwlaidd mewn cynwysyddion meddygol i gadw'r cynnwys yn sych ac felychwanegyn bwydcaelRhif EE-554 (asiant gwrth-geulo); Yn cael ei ffafrio ar gyfer dadhydradu statig mewn systemau hylif neu nwy caeedig, e.e., wrth becynnu cyffuriau, cydrannau trydanol a chemegau darfodus; sborion dŵr mewn systemau argraffu a phlastig a sychu ffrydiau hydrocarbon dirlawn. Mae rhywogaethau sydd wedi'u hamsugno yn cynnwys SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6, a C3H6. Yn gyffredinol, ystyrir yn asiant sychu cyffredinol mewn cyfryngau pegynol ac anbegynol;[12]gwahanunwy naturiolaalcenau, amsugno dŵr mewn mannau nad ydynt yn sensitif i nitrogenpolywrethan
5Å-DW	5	0.45–0.50	21–22	0.3–0.6	Dadfrasteru a gostwng pwynt tywalltawyrenneg cerosinadiesel, a gwahanu alcenau
5Å bach wedi'i gyfoethogi ag ocsigen	5	0.4–0.8	≥23		Wedi'i gynllunio'n arbennig ar gyfer generadur ocsigen meddygol neu iach [angen dyfynnu]
5Å	5	0.60–0.65	20–21	0.3–0.5	Sychu a phuro aer;dadhydradiadadadswlffwreiddioo nwy naturiol anwy petrolewm hylif;ocsigenahydrogencynhyrchiad ganamsugno swing pwysauproses
10X	8	0.50–0.60	23–24	0.3–0.6	Amsugno effeithlon iawn, a ddefnyddir mewn sychu, dadgarboneiddio, dadswlffwreiddio nwy a hylifau a gwahanuhydrocarbon aromatig
13X	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Sychu, dadsylffwreiddio a phuro nwy petrolewm a nwy naturiol
13X-AS	10	0.55–0.65	23–24	0.3–0.5	Dadgarboneiddioa sychu yn y diwydiant gwahanu aer, gwahanu nitrogen o ocsigen mewn crynodyddion ocsigen
Cu-13X	10	0.50–0.60	23–24	0.3–0.5	Melysu(tynnuthiolau) otanwydd awyrennaua chyfatebolhydrocarbonau hylifol

Galluoedd amsugno

3Å

Fformiwla gemegol bras: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O

Cymhareb silica-alwmina: SiO2/ Al2O3≈2

Cynhyrchu

Cynhyrchir rhidyllau moleciwlaidd 3A trwy gyfnewid cationau opotasiwmar gyfersodiwmmewn rhidyllau moleciwlaidd 4A (Gweler isod)

Defnydd

Nid yw rhidyllau moleciwlaidd 3Å yn amsugno moleciwlau y mae eu diamedrau'n fwy na 3 Å. Mae nodweddion y rhidyllau moleciwlaidd hyn yn cynnwys cyflymder amsugno cyflym, gallu adfywio mynych, ymwrthedd da i falu aymwrthedd i lygreddGall y nodweddion hyn wella effeithlonrwydd a hyd oes y rhidyll. Rhidyllau moleciwlaidd 3Å yw'r sychwr angenrheidiol mewn diwydiannau petrolewm a chemegol ar gyfer mireinio olew, polymerization, a sychu nwy-hylif cemegol mewn dyfnder.

Defnyddir rhidyllau moleciwlaidd 3Å i sychu amrywiaeth o ddefnyddiau, felethanol, awyr,oergelloedd,nwy naturiolahydrocarbonau annirlawnMae'r olaf yn cynnwys nwy cracio,asetylen,ethylen,propylenabwtadien.

Defnyddir rhidyll moleciwlaidd 3Å i gael gwared â dŵr o ethanol, y gellir ei ddefnyddio'n uniongyrchol fel biodanwydd neu'n anuniongyrchol yn ddiweddarach i gynhyrchu amrywiol gynhyrchion fel cemegau, bwydydd, fferyllol, a mwy. Gan na all distyllu arferol gael gwared â'r holl ddŵr (sgil-gynnyrch annymunol o gynhyrchu ethanol) o ffrydiau proses ethanol oherwydd ffurfio ...aseotropgyda chrynodiad o tua 95.6 y cant yn ôl pwysau, defnyddir gleiniau rhidyll moleciwlaidd i wahanu ethanol a dŵr ar lefel foleciwlaidd trwy amsugno'r 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 rhidyll moleciwlaidd.[15]

Mae rhidyllau moleciwlaidd 3Å yn cael eu storio ar dymheredd ystafell, gyda lleithder cymharol o ddim mwy na 90%. Maent yn cael eu selio o dan bwysau is, gan gael 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. Yn nodweddiadol, mae toddiannau dyfrllyd osodiwm silicadaalwminad sodiwmyn cael eu cyfuno ar 80 °C. Mae'r cynnyrch wedi'i drwytho â thoddydd yn cael ei "actifadu" trwy "bobi" ar 400 °C. Mae rhidyllau 4A yn gweithredu fel rhagflaenydd i ridlyllau 3A a 5A drwyddynt.cyfnewid cationauosodiwmar gyferpotasiwm(ar gyfer 3A) neucalsiwm(ar gyfer 5A)

Defnydd

Toddyddion sychu

Defnyddir rhidyllau moleciwlaidd 4Å yn helaeth i sychu toddyddion labordy. Gallant amsugno dŵr a moleciwlau eraill â diamedr critigol llai na 4 Å fel NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6, a C2H4. Fe'u defnyddir yn helaeth wrth sychu, mireinio a phuro hylifau a nwyon (megis paratoi argon).

 

Ychwanegion asiant polyestergolygu]

Defnyddir y rhidyllau moleciwlaidd hyn i gynorthwyo glanedyddion gan y gallant gynhyrchu dŵr wedi'i ddadfwyno drwyddyntcalsiwmcyfnewid ïonau, tynnu ac atal dyddodiad baw. Fe'u defnyddir yn helaeth i gymryd lleffosfforwsMae'r rhidyll moleciwlaidd 4Å yn chwarae rhan bwysig wrth ddisodli sodiwm tripolyfosffad fel ategol glanedydd er mwyn lliniaru effaith amgylcheddol y glanedydd. Gellir ei ddefnyddio hefyd felsebonasiant ffurfio ac ynpast dannedd.

Trin gwastraff niweidiol

Gall rhidyllau moleciwlaidd 4Å buro carthffosiaeth o rywogaethau cationig felamoniwmïonau, Pb2+, Cu2+, Zn2+ a Cd2+. Oherwydd y detholiad uchel ar gyfer NH4+ maent wedi cael eu defnyddio'n llwyddiannus yn y maes i ymladdewtroffigeddac effeithiau eraill mewn dyfrffyrdd oherwydd gormod o ïonau amoniwm. Defnyddiwyd rhidyllau moleciwlaidd 4Å hefyd i gael gwared ar ïonau metel trwm sy'n bresennol mewn dŵr oherwydd gweithgareddau diwydiannol.

Dibenion eraill

Ydiwydiant metelegol: asiant gwahanu, gwahanu, echdynnu heli potasiwm,rwbidiwm,cesiwm, ac ati

Diwydiant petrogemegol,catalydd,sychwr, amsugnwr

Amaethyddiaeth:cyflyrydd pridd

Meddygaeth: llwytho arianseolitasiant gwrthfacterol.

5Å

Fformiwla gemegol: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2 •4.5H2O

Cymhareb silica-alwmina: SiO2/ Al2O3≈2

Cynhyrchu

Cynhyrchir rhidyllau moleciwlaidd 5A trwy gyfnewid cationau ocalsiwmar gyfersodiwmmewn rhidyllau moleciwlaidd 4A (Gweler uchod)

Defnydd

Pum-ångströmDefnyddir rhidyllau moleciwlaidd (5Å) yn aml yn ypetrolewmdiwydiant, yn enwedig ar gyfer puro ffrydiau nwy ac yn y labordy cemeg ar gyfer gwahanucyfansoddiona deunyddiau cychwyn adwaith sychu. Maent yn cynnwys mandyllau bach o faint manwl gywir ac unffurf, ac fe'u defnyddir yn bennaf fel amsugnydd ar gyfer nwyon a hylifau.

Defnyddir rhidyllau moleciwlaidd pum-ångström i sychunwy naturiol, ynghyd â pherfformiodadswlffwreiddioadadgarboneiddioy nwy. Gellir eu defnyddio hefyd i wahanu cymysgeddau o ocsigen, nitrogen a hydrogen, ac n-hydrocarbonau olew-cwyr oddi wrth hydrocarbonau canghennog a polysyclig.

Mae rhidyllau moleciwlaidd pum-ångström yn cael eu storio ar dymheredd ystafell, gydalleithder cymharolllai na 90% mewn casgenni cardbord neu becynnu carton. Ni ddylai'r rhidyllau moleciwlaidd fod yn agored i'r awyr a'r dŵr yn uniongyrchol, dylid osgoi asidau ac alcalïau.

Morffoleg rhidyllau moleciwlaidd

Mae rhidyllau moleciwlaidd ar gael mewn amrywiol siapiau a meintiau. Ond mae gan y gleiniau sfferig fantais dros siapiau eraill gan eu bod yn cynnig gostyngiad pwysau is, yn gwrthsefyll traul gan nad oes ganddynt unrhyw ymylon miniog, ac mae ganddynt gryfder da, h.y. mae'r grym gwasgu sydd ei angen fesul uned arwynebedd yn uwch. Mae rhai rhidyllau moleciwlaidd gleiniog yn cynnig capasiti gwres is felly gofynion ynni is yn ystod adfywio.

Mantais arall defnyddio rhidyllau moleciwlaidd gleiniog yw bod y dwysedd swmp fel arfer yn uwch na siapiau eraill, felly ar gyfer yr un gofyniad amsugno mae cyfaint y rhidyll moleciwlaidd sydd ei angen yn llai. Felly, wrth ddileu tagfeydd, gellir defnyddio rhidyllau moleciwlaidd gleiniog, llwytho mwy o amsugnydd yn yr un gyfaint, ac osgoi unrhyw addasiadau i'r llestr.