تأثير أحجام الجسيمات المختلفة للمناخل الجزيئية على التطبيق

تأثير أحجام الجسيمات المختلفة للمناخل الجزيئية على التطبيق.

المنخل الجزيئي هو نوع من سيليكات الألومنيوم المائي بوظيفة غربلة الجزيئات. يحتوي على العديد من المسام ذات حجم المسام المنتظم والمسام المرتبة بدقة في هيكلها. يمكن فصل الجزيئات المختلفة وفقًا لأحجام المسام المختلفة. يمكن للمناخل الجزيئية ذات الأحجام المختلفة للمسام أن تغربل الجزيئات ذات الأحجام والأشكال المختلفة. على سبيل المثال ، يمكن للمنخل الجزيئي 3A أن يمتص الجزيئات الأصغر من 0.3 نانومتر فقط ، ويمكن للمنخل الجزيئي 4A أن يمتص فقط الجزيئات الأصغر من 0.4 نانومتر ، ويمكن للمنخل الجزيئي 5A أن يمتص فقط الجزيئات الأصغر من 0.5 نانومتر. لذلك ، عند اختيار منخل جزيئي ، يجب اختيار النوع المناسب من المنخل الجزيئي وفقًا لحجم وشكل المادة المستهدفة المراد فصلها ، وذلك لتحقيق أفضل تأثير غربل.

أحجام جزيئات المنخل الجزيئي الكروية الشائعة هي 4 * 8 شبكة (φ3-5mm) ، 8 * 12 شبكة (φ1.6-2.5mm) ، 10 * 18 شبكة (قطر 1-2 مم). يشير حجم جسيم المنخل الجزيئي إلى قطر جزيئات المنخل الجزيئي ، والتي لها تأثير مهم على تطبيق المنخل الجزيئي. تقدم هذه المقالة تأثير أحجام الجسيمات المختلفة للمناخل الجزيئية على التطبيق من الجوانب التالية:

1. أداء الامتزاز (معدل نقل الكتلة): بشكل عام ، كلما كان حجم الجسيمات أصغر ، زادت مساحة السطح المحددة ، وكلما زادت سرعة نقل الكتلة ، وزادت قدرة الامتصاص. عند استخدامه كمجفف ، يمكن أن يمتص جرام واحد من المنخل الجزيئي ما يصل إلى 22٪ من وزنه في الماء. لذلك ، في التطبيقات التي تتطلب تجفيفًا فعالًا أو إزالة الشوائب ، يجب اختيار المناخل الجزيئية ذات أحجام الجسيمات الصغيرة نسبيًا لتحسين أداء الامتصاص.
2. هبوط الضغط: سيكون لحجم جسيم المنخل الجزيئي أيضًا تأثير كبير على انخفاض الضغط الذي يحدث أثناء تطبيقه. بشكل عام ، تميل أحجام الجسيمات الأصغر إلى إحداث انخفاضات ضغط أعلى مقارنة بأحجام الجسيمات الأكبر. وذلك لأن الجسيمات الأصغر لها مساحة سطح أعلى لكل وحدة حجم ، مما ينتج عنه المزيد من نقاط التلامس بين الغاز أو السائل الذي يتم ترشيحه ومادة الغربال. نتيجة لذلك ، هناك مقاومة أكبر لتدفق الغاز أو السائل عبر الشاشة ، مما يترجم إلى انخفاض أعلى في الضغط. على العكس من ذلك ، تحتوي الجسيمات الأكبر حجمًا على مساحة سطح أقل لكل وحدة حجم ، مما يعني نقاط اتصال أقل ومقاومة أقل للغاز أو تدفق السائل ، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط.
3. قوة السحق: حجم الجسيمات في المنخل الجزيئي له تأثير كبير على قوة سحقه ، أو مقدار الضغط أو القوة التي يمكن تطبيقها عليه قبل أن ينكسر أو يسحق. بشكل عام ، تميل أحجام الجسيمات الأكبر إلى امتلاك قوة سحق أعلى من أحجام الجسيمات الأصغر. وذلك لأن الجسيمات الأكبر حجمًا لها مساحة سطح أقل لكل وحدة حجم ، مما يعني أنها أقل عرضة للعيوب السطحية أو العيوب التي من شأنها إضعاف المادة. على العكس من ذلك ، تمتلك الجسيمات الأصغر مساحة سطح أعلى لكل وحدة حجم ، مما يعني أنها أكثر عرضة لعيوب السطح والشقوق والعيوب الأخرى التي تقلل من قوة سحقها. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون الجسيمات الأصغر أيضًا أكثر عرضة للتآكل ، وهي العملية التي يتم من خلالها التخلص من الجسيمات الصغيرة من سطح الجسيمات الأكبر حجمًا بسبب الإجهاد الميكانيكي أو الاحتكاك. يؤدي هذا إلى زيادة إضعاف المادة وتقليل قوة التكسير.
4. أداء التدفق: يؤثر حجم الجسيمات في المنخل الجزيئي أيضًا على أداء التدفق. بشكل عام ، كلما كان حجم الجسيمات أكبر ، كلما كانت مقاومة التدفق أصغر وأسرعت سرعة التدفق. هذا مفيد لبعض التطبيقات التي تتطلب عمليات فصل سريعة. على سبيل المثال ، في عملية تنقية الغاز أو السائل ، والتحفيز ، والامتصاص ، وما إلى ذلك ، من الضروري اختيار منخل جزيئي بحجم جسيم أكبر لتقليل مقاومة التدفق وزيادة سرعة التدفق.

باختصار ، فإن أحجام الجسيمات المختلفة للمناخل الجزيئية لها تأثير كبير على التطبيق. لذلك ، عند استخدام المناخل الجزيئية ، من الضروري اختيار حجم الجسيمات المناسب وفقًا لمتطلبات التطبيق المختلفة لتحقيق أفضل النتائج.