تأثير اختلاف أحجام جسيمات المناخل الجزيئية على التطبيق.
المنخل الجزيئي هو نوع من الألومينوسيليكات المائية التي تعمل على غربلة الجزيئات. ويتميز بوجود العديد من المسام ذات الحجم الموحد والمنظمة بدقة في بنيته. يمكن فصل الجزيئات المختلفة وفقًا لأحجام المسام المختلفة. يمكن للمنخل الجزيئي ذي أحجام المسام المختلفة غربلة الجزيئات ذات الأحجام والأشكال المختلفة. على سبيل المثال، لا يمكن للمنخل الجزيئي 3A امتصاص سوى الجزيئات الأصغر من 0.3 نانومتر، ولا يمكن للمنخل الجزيئي 4A امتصاص سوى الجزيئات الأصغر من 0.4 نانومتر، ولا يمكن للمنخل الجزيئي 5A امتصاص سوى الجزيئات الأصغر من 0.5 نانومتر. لذلك، عند اختيار المنخل الجزيئي، يجب اختيار النوع المناسب وفقًا لحجم وشكل المادة المستهدفة المراد فصلها، وذلك لتحقيق أفضل تأثير للفرز.
الأحجام الشائعة لجسيمات المنخل الجزيئي الكروي هي 4*8 شبكة (φ3-5 مم)، و8*12 شبكة (φ1.6-2.5 مم)، و10*18 شبكة (قطر 1-2 مم). يشير حجم جسيمات المنخل الجزيئي إلى قطر جسيمات المنخل الجزيئي، والذي له تأثير مهم على تطبيقات المنخل الجزيئي. تتناول هذه المقالة تأثير أحجام الجسيمات المختلفة للمنخل الجزيئي على التطبيقات من الجوانب التالية:
- أداء الامتصاص (معدل نقل الكتلة): بشكل عام، كلما صغر حجم الجسيمات، زادت المساحة السطحية النوعية، وزادت سرعة انتقال الكتلة، وزادت قدرة الامتصاص. وعند استخدامها كمجفف، يمكن لغرام واحد من المنخل الجزيئي امتصاص ما يصل إلى 22% من وزنه من الماء. ولذلك، في التطبيقات التي تتطلب تجفيفًا فعالاً أو إزالة الشوائب، ينبغي اختيار المناخل الجزيئية ذات أحجام الجسيمات الصغيرة نسبيًّا لتحسين أداء الامتصاص.
- انخفاض الضغط: كما سيكون لحجم جسيمات المنخل الجزيئي تأثير كبير على انخفاض الضغط الذي يحدث أثناء استخدامه. وبشكل عام، تميل الجسيمات الأصغر حجمًا إلى التسبب في انخفاضات ضغط أعلى مقارنةً بالجسيمات الأكبر حجمًا. ويرجع ذلك إلى أن الجسيمات الأصغر تتمتع بمساحة سطح أكبر لكل وحدة حجم، مما يؤدي إلى زيادة نقاط التلامس بين الغاز أو السائل الذي يتم ترشيحه ومواد المنخل. ونتيجة لذلك، تزداد المقاومة لتدفق الغاز أو السائل عبر الغربال، مما يؤدي إلى انخفاض أكبر في الضغط. وعلى العكس من ذلك، تتمتع الجسيمات الأكبر بمساحة سطح أقل لكل وحدة حجم، مما يعني نقاط تلامس أقل ومقاومة أقل لتدفق الغاز أو السائل، مما يؤدي إلى انخفاض أقل في الضغط.
- مقاومة السحق: يؤثر حجم جسيمات المنخل الجزيئي تأثيرًا كبيرًا على مقاومة السحق، أو مقدار الضغط أو القوة التي يمكن تطبيقها عليه قبل أن ينكسر أو يتحطم. وبشكل عام، تميل الجسيمات الأكبر حجمًا إلى امتلاك مقاومة سحق أعلى مقارنةً بالجسيمات الأصغر حجمًا. ويرجع ذلك إلى أن الجسيمات الأكبر حجمًا تتمتع بمساحة سطح أقل لكل وحدة حجم، مما يعني أنها أقل عرضةً للعيوب السطحية أو الشوائب التي من شأنها إضعاف المادة. وعلى العكس من ذلك، تتمتع الجسيمات الأصغر بمساحة سطح أكبر لكل وحدة حجم، مما يعني أنها أكثر عرضة لعيوب السطح والشقوق وغيرها من العيوب التي تقلل من مقاومة السحق. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون الجسيمات الأصغر أيضًا أكثر عرضة للتآكل، وهي العملية التي تنفصل بموجبها الجسيمات الصغيرة عن سطح الجسيمات الأكبر بسبب الإجهاد الميكانيكي أو الاحتكاك. وهذا يضعف المادة بشكل أكبر ويقلل من مقاومة السحق.
- أداء التدفق: يؤثر حجم جسيمات المنخل الجزيئي أيضًا على أداء التدفق. وبشكل عام، كلما زاد حجم الجسيمات، انخفضت مقاومة التدفق وزادت سرعة التدفق. ويُعد ذلك ميزة في بعض التطبيقات التي تتطلب عمليات فصل سريعة. فعلى سبيل المثال، في عمليات تنقية الغازات أو السوائل، والتحفيز الكيميائي، والامتصاص، وما إلى ذلك، من الضروري اختيار منخل جزيئي ذي جسيمات أكبر حجمًا لتقليل مقاومة التدفق وزيادة سرعة التدفق.
باختصار، تؤثر الأحجام المختلفة لجسيمات المناخل الجزيئية تأثيرًا كبيرًا على التطبيق. ولذلك، عند استخدام المناخل الجزيئية، من الضروري اختيار الحجم المناسب للجسيمات وفقًا لمتطلبات التطبيق المختلفة لتحقيق أفضل النتائج.
EN 
DE 
ES 
JA 
RU 
PT 
FR 
AR 
KO 
TH 
ID 
