Molekularsiebe sind poröse Materialien mit sehr kleinen, gleichmäßig großen Löchern. Sie funktionieren wie ein Küchensieb, nur auf molekularer Ebene. Sie trennen Gasgemische mit Molekülen unterschiedlicher Größe. Nur Moleküle, die kleiner als die Poren sind, können passieren; größere Moleküle werden blockiert. Sind die zu trennenden Moleküle gleich groß, kann ein Molekularsieb auch nach Polarität trennen. Siebe werden in verschiedenen Anwendungen als feuchtigkeitsentfernende Trockenmittel eingesetzt und helfen, den Abbau von Produkten zu verhindern.
Arten von Molekularsieben
Molekularsiebe gibt es in verschiedenen Ausführungen, z. B. 3A, 4A, 5A und 13X. Die numerischen Werte definieren die Porengröße und die chemische Zusammensetzung des Siebes. Die Ionen von Kalium, Natrium und Kalzium werden in der Zusammensetzung verändert, um die Porengröße zu steuern. Verschiedene Siebe haben unterschiedliche Maschenzahlen. Ein Molekularsieb mit einer geringeren Maschenzahl wird zur Trennung von Gasen verwendet, ein Molekularsieb mit mehr Maschen für Flüssigkeiten. Weitere wichtige Parameter von Molekularsieben sind die Form (Pulver oder Kugel), die Schüttdichte, der pH-Wert, die Regenerationstemperatur (Aktivierung), die Feuchtigkeit usw.
Molekularsieb vs. Kieselgel
Kieselgel kann ebenfalls als feuchtigkeitsentfernendes Trockenmittel verwendet werden, unterscheidet sich jedoch deutlich von einem Molekularsieb. Bei der Wahl zwischen beiden können verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, wie Montageoptionen, Druckänderungen, Feuchtigkeitsgehalt, mechanische Kräfte, Temperaturbereich usw. Die wichtigsten Unterschiede zwischen einem Molekularsieb und Kieselgel sind:
Die Adsorptionsrate eines Molekularsiebs ist höher als die von Kieselgel. Dies liegt daran, dass das Sieb schnell trocknet.
Ein Molekularsieb funktioniert bei hohen Temperaturen besser als Kieselgel, da es eine gleichmäßigere Struktur hat und Wasser stark bindet.
Bei niedriger relativer Luftfeuchtigkeit ist die Kapazität eines Molekularsiebs weitaus besser als die von Kieselgel.
Die Struktur eines Molekularsiebs ist definiert und weist gleichmäßige Poren auf, während die Struktur von Kieselgel amorph ist und zahlreiche unregelmäßige Poren aufweist.
So aktivieren Sie Molekularsiebe
Um Molekularsiebe zu aktivieren, ist die Einwirkung extrem hoher Temperaturen erforderlich. Die Hitze muss hoch genug sein, damit das Adsorbat verdampft. Die Temperatur variiert je nach adsorbiertem Material und Adsorbenstyp. Für die zuvor beschriebenen Siebtypen ist ein konstanter Temperaturbereich von 170–315 °C (338–600 °F) erforderlich. Sowohl das adsorbierte Material als auch das Adsorbens werden auf diese Temperatur erhitzt. Die Vakuumtrocknung ist hierfür schneller und erfordert im Vergleich zur Flammentrocknung relativ niedrige Temperaturen.
Nach der Aktivierung können die Siebe in einem Glasbehälter mit doppelter Parafolienummantelung aufbewahrt werden. So bleiben sie bis zu sechs Monate lang aktiviert. Um die Aktivität der Siebe zu prüfen, können Sie sie mit Handschuhen in der Hand halten und Wasser hinzufügen. Sind sie vollständig aktiviert, steigt die Temperatur deutlich an, und Sie können sie selbst mit Handschuhen nicht mehr halten.
Die Verwendung von Sicherheitsausrüstung wie PSA-Kits, Handschuhen und Schutzbrillen wird empfohlen, da der Aktivierungsprozess der Molekularsiebe mit hohen Temperaturen und Chemikalien sowie den damit verbundenen Risiken verbunden ist.
Veröffentlichungszeit: 30. Mai 2023
