جل السيليكا مقابل المنخل الجزيئي الزيوليت: أيهما أفضل؟

تعد جودة المنتج ومدة صلاحيته أمرين بالغين الأهمية، لا سيما في قطاع الرعاية الصحية. فالأدوية الموجودة على رفوف المتاجر أو التي تصرفها الصيدليات لا تتلف ولا تفقد فعاليتها أثناء انتظار استخدامها.

المواد المجففة، مثل طين المونتموريلونيت أو هلام السيليكا، هي مركبات أو عوامل تمتص الرطوبة من الهواء للمساعدة في تهيئة بيئات منخفضة الرطوبة. وتُستخدم عادةً في نقل المواد والمنتجات أو تخزينها أو صيانتها.

جل السيليكا
المصدر: Pixabay

تقوم العديد من الشركات بإضافة مادة ماصة للرطوبة إلى المستحضرات الصيدلانية والمكملات الغذائية والفيتامينات والمنتجات التشخيصية مثل اختبارات الحمل، وذلك للتحكم في الرطوبة والحفاظ على فعالية المنتج على المدى الطويل.

في هذا المقال، سنتناول ما يلي:

الاختلافات بين المنخل الجزيئي الزيوليت وهلام السيليكا

المواد المجففة التي تزيل الرطوبة مثل يساعد المنخل الجزيئي من الزيوليت وهلام السيليكا في منع المنتجات من التلف. ومع ذلك، فإن هذين المُجففين مختلفان تمامًا. وفيما يلي الفروق بين الزيوليت مقابل هلام السيليكا.

المصدر: بينتيريست

امتصاص الرطوبة

تختلف خصائص امتصاص الرطوبة في المنخل الجزيئي وهلام السيليكا وفقًا لبعض معايير الأداء الرئيسية. وفي حين أن المنخل الجزيئي يتمتع بقدرة امتصاصية فائقة في ظروف الرطوبة المنخفضة، بينما يكون أداء السيليكا جيل ضعيفًا في الظروف نفسها. وفي درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية) ورطوبة نسبية تبلغ 40%، يتمتع كلاهما بقدرات مماثلة على الاحتفاظ بالرطوبة.

المناخل الجزيئية
المصدر: بينتيريست

بالمقارنة مع كميات مماثلة من هلام السيليكا، تتميز المنخل الجزيئي بمعدل امتصاص أسرع، مما يؤدي إلى إزالة الرطوبة بشكل أسرع. حيث تتغلغل الرطوبة الحرة في مسام المنخل الجزيئي بمعدل أسرع مقارنةً بهلام السيليكا. وعند استخدام المنخل الجزيئي، فإن ذلك يؤدي إلى الوصول بشكل أسرع إلى مستويات محددة من الرطوبة النسبية في عبوات المستحضرات الصيدلانية.

تأثير درجة الحرارة

تؤثر التغيرات في درجة الحرارة على خصائص كلا المُجففين بطرق مختلفة. تنخفض قدرة هلام السيليكا على الامتصاص عند درجات الحرارة المرتفعة، وقد يتسبب ذلك في تسرب الرطوبة إلى داخل العبوة. أما المنخل الجزيئي، فيتمتع بخصائص ممتازة في الاحتفاظ بالرطوبة عند درجات الحرارة المرتفعة، وذلك بفضل بنيته المتجانسة التي تربط الماء بقوة حتى في درجات الحرارة المرتفعة.

أيهما يجب أن تختار: المنخل الجزيئي أم هلام السيليكا؟

ماذا تختار؟ السيليكا جيل مقابل المنخل الجزيئي. ورغم أن الفروق بين المنخل الجزيئي وهلام السيليكا قد تم شرحها أعلاه، إلا أن هناك العديد من العوامل الأخرى التي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار مادة مجففة لمنتجك. يرجى مراعاة العوامل الإضافية التالية قبل اتخاذ القرار:

  • الرطوبة النسبية
  • نطاق درجات الحرارة
  • تقلبات الرطوبة
  • التغيرات في الضغط
  • القوى الميكانيكية
  • خيارات التجميع
المناخل الجزيئية
المصدر: بينتيريست

في المنتجات التي تتطلب درجات حرارة تخزين ثابتة ورطوبة نسبية عالية، يُعد هلام السيليكا مادة مجففة ممتازة. ويُعد هلام السيليكا خيارًا شائعًا كمادة مجففة في العديد من المنتجات الصيدلانية نظرًا لطبيعته الخاملة وغير السامة والمستقرة. ويجب تجنب التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة بأي ثمن، حيث إنها قد تؤثر على أداء هلام السيليكا.

من المرجح أن يكون أداء المنخل الجزيئي أفضل في المنتجات التي تتطلب حماية سريعة من الرطوبة، وذلك بفضل خصائصه الفعالة والسريعة في امتصاص الماء. إن منخل مول فهي أكثر استقرارًا على نطاق أوسع من درجات الحرارة وتتمتع بقدرة أفضل على الاحتفاظ بالرطوبة. ويجب توخي الحذر عند اختيار الجرعة المناسبة للاستخدام في المنتجات التي تتطلب مستويات رطوبة نسبية محددة.

هل هناك أي آثار سلبية للمواد المجففة على المستحضرات الصيدلانية؟

كل من المنخل الجزيئي و هلام السيليكا من السهل دمجها مباشرةً في المنتج. تتوفر مواد التجفيف في أشكال متنوعة، بدءًا من الأكياس وصولاً إلى العبوات والمواد اللاصقة وكل ما بينهما؛ وهناك خيارات تناسب كل استخدام.

كيميائي في مختبر
المصدر: Unsplash

يجب ضبط مستوى الرطوبة في بيئة التعبئة والتغليف بشكل مثالي لكل منتج، واستخدام مواد مجففة مثل المنخل الجزيئي الزيوليت ينبغي استخدامها باعتدال. فبدون التحسين، قد تخرج الرطوبة النسبية لبيئة التعبئة عن النطاق المسموح به، مما يؤدي إلى عدم استقرار الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة الفعالة (API) والمواد المساعدة. وسيساعد هذا التحسين في توجيه اختيار المواد المجففة وكميتها لتجنب نقص أو زيادة تجفيف المستحضرات الصيدلانية.

عند استخدام كميات من مادة التجفيف أقل من المثلى، قد لا تتم إزالة الرطوبة الزائدة في الفراغ العلوي للعبوة بشكل كافٍ. ونتيجة لذلك، قد يحدث تفاعل متسلسل يؤدي إلى تدهور جودة المستحضرات الصيدلانية. وفي حالة وجود رطوبة حرة تتجاوز الرطوبة النسبية الحرجة، قد تتحلل الأشكال الصلبة. وتقل صلابة الأقراص غير المطلية مع زيادة قابليتها للتفتت. 

تميل الكبسولات الجيلاتينية إلى أن تصبح لزجة وتلتصق ببعضها البعض. ويمكن التخفيف من العديد من الآثار السلبية الناجمة عن نقص التجفيف من خلال الاستخدام الأمثل لجيل السيليكا والمناخل الجزيئية، من بين مواد التجفيف الأخرى.

من ناحية أخرى، يؤدي الإفراط في استخدام المواد المجففة إلى انخفاض الرطوبة النسبية عن المستوى الأمثل في بيئة التعبئة. وعندما تنخفض الرطوبة النسبية إلى ما دون 30%، تصبح كبسولات الجيلاتين الصلبة هشة وتتصدع. كما تتراكم الشحنات الكهروستاتيكية في بيئة التعبئة عند وجود كميات غير منظمة من المواد المجففة، مما يؤدي إلى جفاف الأدوية ويحتمل أن يحد من فعالية المادة الفعالة وأي سواغات. 

نظرًا لطبيعتها العدوانية، مواد تجفيف من نوع المنخل الجزيئي وهي أكثر عرضة للجفاف المفرط في الظروف المحيطة. ويمكن التقليل من آثار الجفاف المفرط على المنتج إلى أدنى حد ممكن من خلال تحقيق التوازن بين الرطوبة النسبية للمنتج وبيئة التغليف.

مواد تجفيف أخرى مقارنةً بالجيل السيليكا

فيما يلي أنواع أخرى من المواد المجففة:

جل السيليكا المجفف
المصدر: بينتيريست

1. الألومينا المنشطة

وتتميز هذه المادة بنسبة مساحة السطح إلى الوزن أقل من السيليكا جيل، كما تظهر تباينًا أكبر في الكمية الممتصة استجابةً للتغيرات في الرطوبة النسبية. الألومينا المنشطة يُستخدم عادةً في أجهزة إزالة الرطوبة بالتجديد بدون تسخين نظرًا لخصائصه الامتصاصية.

2. SK-400 السيليكا-الألومينا

ويُستخدم بشكل أساسي في أجهزة إزالة الرطوبة بالتحميص، وذلك لامتلاكه نسبة مساحة سطح إلى وزن أعلى، فضلاً عن مقاومة أكبر للحرارة والماء مقارنةً بالألومينا المنشطة. وعند تعرضها لرذاذ الماء، لا تتكسر جزيئات السيليكا-الألومينا ويمكن استخدامها بمفردها.

3. SK-600 - هلام السيليكا

ويتميز بنسبة المساحة السطحية إلى الوزن أعلى من أي نوع آخر من المواد المجففة، كما أنه يمتص الرطوبة أكثر من أي مادة مجففة أخرى. وعند تعرضه للرذاذ، يتشقق هلام السيليكا، ويتدهور أداءه الامتصاصي عند إعادة تنشيطه في درجات حرارة عالية. 

4. الزيوليت الاصطناعي

يتميز الزيوليت الاصطناعي، على عكس الألومينا النشطة وهلام السيليكا، بأداء أفضل في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة النسبية المنخفضة. الزيوليت الاصطناعي منخل الزيوليت يُستخدم لتجفيف الغازات الخاصة وكمنخل جزيئي لفصل أنواع معينة من الجزيئات عن الغازات المختلطة.

الخلاصة

لقد عرضنا عليكم في هذه المدونة جميع الفروق الرئيسية بين هلام السيليكا والمنخل الجزيئي الزيوليت. كما عرضنا عليكم الفروق بين هلام السيليكا والمواد المجففة الأخرى مثل المناخل الجزيئية الزيوليتية. 

إذا كنت ترغب في شراء مادة مجففة في الصين، جالون نحن هنا لخدمتك. تفخر شركة JALON بكونها أول شركة مصنعة للمواد الماصة ذات المناخل الجزيئية مدرجة في البورصة في الصين، حيث تقدم منتجات وخدمات من الدرجة الأولى لمجموعة متنوعة من التطبيقات في مختلف القطاعات الصناعية، لا سيما في الحالات المعقدة التي يجد منافسونا صعوبة بالغة في التعامل معها.

جدول المحتويات

مشاركة:

المزيد من المنشورات

هل تحتاج إلى حل يعتمد على المنخل الجزيئي؟

منخلات جزيئية من نوع «جالون جلود» تُستخدم في تجفيف الإلكتروليتات

تهدف هذه الرسالة إلى إعلامكم بأننا قمنا بتقييم منتج «المنخل الجزيئي JLOED 3.0-5.0 MM» من شركة Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co., Ltd لتجفيف المذيبات العضوية الخاصة بنا المستخدمة في إنتاج إلكتروليت بطاريات أيونات الليثيوم. وقد استوفت المذيبات العضوية الناتجة، التي خضعت لعملية المعالجة باستخدام منتج "المنخل الجزيئي JLOED 3.0-5.0 MM" في منشأة البحث والتطوير والإنتاج التابعة لنا والواقعة في مدينة تشيكو، بولاية كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية، مواصفاتنا حيث أظهرت محتوى رطوبة منخفضًا للغاية، أقل من 10 جزء في المليون. وقد استوفى هذا المنتج من "المنخل الجزيئي" متطلبات الجودة لدينا، ونوصي بشدة باستخدامه في صناعة بطاريات أيونات الليثيوم لتجفيف المذيبات العضوية. كما نقدر الدعم الفني الذي قدمته الشركة.

الطاقة النانوتكنولوجية

المنتجات ذات الصلة
مشروع وحدة فصل الهواء بالتبريد
شركة يونتيان هوا يونايتد كوميرس المحدودة — مشروع وحدة فصل الهواء بالتبريد السائل بسعة 52000 نيوتن متر مكعب

تُستخدم المناخل الجزيئية من سلسلة JLPM التي تنتجها شركة لويانغ جالون للمواد الدقيقة والنانوية المحدودة بشكل أساسي في التجفيف المبرد للغازات الصناعية العامة. ويقوم نظام التنقية في وحدة فصل الهواء بإزالة H₂O وCO₂، بالإضافة إلى إزالة الكبريت من الغاز الطبيعي والهيدروكربونات الأخرى (إزالة H₂S والمركابتانات) وCO₂.

 

ومن الجدير بالذكر أن شركة «يونتيانهوا يونايتد كوميرس» المحدودة تنفذ مشروع وحدة فصل الهواء المبرد بسعة 52000 نيوتن متر مكعب. وتتميز طريقة تصميم وتصنيع وحدة فصل الهواء، من خلال جهاز الامتصاص، بتصميم التدفق الشعاعي الرأسي، وتبلغ سعة المعالجة 311352 نيوتن متر مكعب في الساعة، وعند ضغط امتصاص يبلغ 5.13 بار (A)، يتم تحميل المنخل الجزيئي عالي الكفاءة من طراز JLPM3 الذي تنتجه شركتنا بوزن 92 طنًا، بالإضافة إلى 107 أطنان من الألومينا المنشطة، مما يضمن أن محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء يبلغ في المتوسط 1000 جزء في المليون (2000 جزء في المليون)، مع تشغيل فوري ومستقر للمعدات، وتصدير ثاني أكسيد الكربون عبر المنخل الجزيئي بأقل من 0.1 جزء في المليون.

المنخل الجزيئي عالي الأداء من الجيل الخامس JLPM1 هو منخل جزيئي متطور يُستخدم في وحدة التنقية المسبقة (APPU) لمعدات فصل الهواء. وبالمقارنة مع الأجيال السابقة، يتميز المنخل الجزيئي عالي الأداء من الجيل الخامس JLPM1 بقدرة محسّنة بشكل ملحوظ على امتصاص ثاني أكسيد الكربون؛ وسيوفر هذا المنخل الجزيئي عالي الأداء من الجيل الخامس JLPM1 فوائد متعددة لمصممي ومشغلي أنظمة فصل الهواء. بالنسبة لتصميم محطة فصل الهواء الجديدة، فإن استخدام المنخل الجزيئي عالي الأداء من الجيل الخامس JLPM1 يمكن أن يجعل عملية فصل الهواء تشغل مساحة أصغر، مما يقلل من تكاليف الاستثمار في المعدات وتكاليف التشغيل. كما يمكن استخدام المنخل الجزيئي عالي الأداء من الجيل الخامس JLPM1 في تحديث المعدات القديمة، مما يقلل من استهلاك الطاقة أو يحسن من قدرة معالجة فصل الهواء.

المنتجات ذات الصلة
شركة تشوهاي يويوفنغ للحديد والصلب المحدودة: مشروع إنتاج الأكسجين بتقنية الامتصاص بالتأرجح الضغطي (VPSA) بقدرة 30000 نيوتن متر مكعب في الساعة

يُعد المنخل الجزيئي للأكسجين مادة مهمة لضمان عمل معدات إنتاج الأكسجين بتقنية VPSA. ويُعد هذا المشروع مثالاً ناجحاً آخر على كفاءة المنخل الجزيئي للأكسجين عالي الكفاءة من نوع الليثيوم JLOX-103 الذي ننتجه.

 

تم بنجاح تشغيل مشروع إنتاج الأكسجين بتقنية الامتصاص بالتأرجح الضغطي (VPSA) بسعة 30000 نيمتير مكعب/ساعة، التابع لشركة تشوهاي يويوفنغ للحديد والصلب المحدودة، والذي قامت شركة CSSC هوانغانغ للمعادن الثمينة المحدودة بتصميمه وبنائه، وذلك في 27 يونيو 2019. وحتى 29 مايو 2020، ظل الجهاز يعمل بثبات لمدة 11 شهراً، وتفوقت جميع مؤشرات الأداء على المؤشرات التصميمية. وقد حظي المشروع بتقدير وإشادة كبيرين من العملاء، وحقق عائداً تراكمياً يبلغ 150 مليون يوان سنوياً للشركة. وفي الوقت نفسه، حقق المشروع إنتاجاً ذكياً للأكسجين، والتحكم عبر الأجهزة المحمولة، والمراقبة عن بُعد لتوجيه الإنتاج، مما ساعد على تحقيق التطور الأخضر والذكي للصناعة.

 

يستخدم المشروع 4 مجموعات من مولدات الأكسجين التي تعمل بتقنية الامتصاص بالتأرجح الضغطي (VPSA) بشكل متوازٍ. وقد صُممت كل مجموعة من هذه الأجهزة لإنتاج 7500 نيوتن متر مكعب/ساعة من الأكسجين بنقاوة 801 TP3T. وهي مملوءة بـ 68 طنًا من المنخل الجزيئي للأكسجين عالي الكفاءة من نوع الليثيوم JLOX-103 الخاص بشركتنا (شركة لويانغ جالون للمواد الدقيقة والنانوية الجديدة المحدودة)، ويصل إنتاج الأكسجين الفعلي إلى 7650 نيوتن متر مكعب في الساعة، وتزيد نسبة تركيز الأكسجين عن 82.31 TP3T. تم تزويد المجموعات الأربع من المعدات في هذا المشروع بـ 272 طنًا من المنخل الجزيئي للأكسجين JLOX-103 الخاص بنا، ويبلغ إجمالي إنتاج الأكسجين أكثر من 30000 نيوتن متر مكعب في الساعة.

 

يُعد المنخل الجزيئي للأكسجين مادةً مهمة لضمان تشغيل معدات إنتاج الأكسجين بتقنية VPSA. ويُعد هذا المشروع مثالاً ناجحاً آخر على استخدام المنخل الجزيئي للأكسجين عالي الكفاءة من نوع الليثيوم JLOX-103 الذي تنتجه شركتنا.

تُعد المنخل الجزيئي عالي الكفاءة لتوليد الأكسجين من سلسلة JLOX-100، الذي تنتجه شركة لويانغ جالون للمواد الدقيقة والنانوية المحدودة، بلورة ألومينوسيليكات الليثيوم من النوع X، وهو منخل جزيئي لتوليد الأكسجين يرقى إلى المستوى المتقدم عالميًا. يستخدم على نطاق واسع في: صناعة الحديد والصلب، والمعادن غير الحديدية، والصناعة الكيميائية، وتحويل الأفران لتوفير الطاقة، وحماية البيئة، وصناعة الورق، وتربية الأحياء المائية، والرعاية الطبية، وغيرها من الصناعات.

المنتجات ذات الصلة