A influência de diferentes tamanhos de partículas de peneiras moleculares na aplicação.
Peneira molecular é um tipo de aluminossilicato hidratado com a função de peneirar moléculas. Tem muitos poros com tamanho de poro uniforme e poros bem organizados na sua estrutura. As diferentes moléculas podem ser separadas de acordo com as diferentes dimensões dos poros. Os crivos moleculares com diferentes tamanhos de poros podem separar moléculas de diferentes tamanhos e formas. Por exemplo, o crivo molecular 3A só pode adsorver moléculas com menos de 0,3 nm, o crivo molecular 4A só pode adsorver moléculas com menos de 0,4 nm e o crivo molecular 5A só pode adsorver moléculas com menos de 0,5 nm. Por conseguinte, ao selecionar uma peneira molecular, o tipo adequado de peneira molecular deve ser selecionado de acordo com o tamanho e a forma da substância-alvo a separar, de modo a obter o melhor efeito de seleção.
Os tamanhos comuns de partículas esféricas de peneira molecular são malha 4 * 8 (φ3-5mm), malha 8 * 12 (φ1,6-2,5mm), malha 10 * 18 (diâmetro 1-2mm). O tamanho das partículas da peneira molecular refere-se ao diâmetro das partículas da peneira molecular, que tem uma influência importante na aplicação da peneira molecular. Este artigo apresenta a influência de diferentes tamanhos de partículas de peneiras moleculares na aplicação a partir dos seguintes aspectos:
- Desempenho de adsorção (taxa de transferência de massa): De um modo geral, quanto mais pequena for a dimensão das partículas, maior será a área de superfície específica, mais rápida será a transferência de massa e maior será a capacidade de adsorção. Quando utilizado como dessecante, um grama de peneiro molecular pode absorver até 22% do seu próprio peso em água. Por conseguinte, em aplicações que requerem uma secagem eficiente ou a remoção de impurezas, devem ser selecionados crivos moleculares com tamanhos de partículas relativamente pequenos para melhorar o seu desempenho de adsorção.
- Queda de pressão: O tamanho das partículas da peneira molecular também terá um impacto significativo na queda de pressão que ocorre durante a sua aplicação. Em geral, os tamanhos de partículas mais pequenos tendem a resultar em maiores quedas de pressão em comparação com os tamanhos de partículas maiores. Isto deve-se ao facto de as partículas mais pequenas terem uma área de superfície mais elevada por unidade de volume, o que resulta em mais pontos de contacto entre o gás ou líquido a ser filtrado e o material da peneira. Como resultado, existe uma maior resistência ao fluxo de gás ou líquido através do crivo, o que se traduz numa maior queda de pressão. Por outro lado, as partículas maiores têm menos área de superfície por unidade de volume, o que significa menos pontos de contacto e menos resistência ao fluxo de gás ou líquido, o que resulta numa menor queda de pressão.
- Força de esmagamento: O tamanho da partícula de uma peneira molecular tem um efeito significativo na sua resistência ao esmagamento, ou na quantidade de pressão ou força que pode ser aplicada a ela antes de quebrar ou esmagar. Em geral, os tamanhos de partículas maiores tendem a ter maior resistência ao esmagamento do que os tamanhos de partículas menores. Isto deve-se ao facto de as partículas maiores terem menos área de superfície por unidade de volume, o que significa que são menos susceptíveis a imperfeições superficiais ou imperfeições que enfraqueceriam o material. Por outro lado, as partículas mais pequenas têm uma área de superfície mais elevada por unidade de volume, o que significa que são mais susceptíveis a defeitos de superfície, fissuras e outras imperfeições que reduzem a sua resistência ao esmagamento. Além disso, as partículas mais pequenas podem também ser mais susceptíveis à atrição, o processo pelo qual as partículas pequenas são retiradas da superfície das partículas maiores devido a tensão mecânica ou fricção. Isto enfraquece ainda mais o material e reduz a sua resistência ao esmagamento.
- Desempenho do fluxo: A dimensão das partículas da peneira molecular também afecta o seu desempenho em termos de fluxo. De um modo geral, quanto maior for o tamanho das partículas, menor será a resistência ao fluxo e maior será a velocidade do fluxo. Isto é vantajoso para algumas aplicações que requerem separações rápidas. Por exemplo, no processo de purificação de gás ou líquido, catálise, adsorção, etc., é necessário escolher uma peneira molecular com um tamanho de partícula maior para reduzir a resistência ao fluxo e aumentar a velocidade do fluxo.
Em suma, os diferentes tamanhos de partículas das peneiras moleculares têm um impacto significativo na aplicação. Por conseguinte, ao utilizar peneiras moleculares, é necessário escolher o tamanho de partícula adequado de acordo com os diferentes requisitos de aplicação para obter os melhores resultados.
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