Sự miêu tả
Các phân tử của các chất khác nhau được phân biệt dựa trên mức độ ưu tiên và kích thước của quá trình hấp phụ, vì vậy hình ảnh này được gọi là "màng lọc phân tử".
Sàng phân tử (còn được gọi là zeolit tổng hợp) là một loại tinh thể silicat vi xốp. Nó có cấu trúc khung cơ bản được cấu tạo từ silicon aluminat, với các cation kim loại (như Na+, K+, Ca2+, v.v.) để cân bằng điện tích âm dư thừa trong tinh thể. Loại sàng phân tử chủ yếu được chia thành loại A, loại X và loại Y theo cấu trúc tinh thể của nó.
| Công thức hóa học của các tế bào zeolit: | Mx/n [(AlO.2) x (SiO.2) y]WH.2O. |
| Mx/n:. | Ion cation, giữ cho tinh thể trung hòa về điện. |
| (AlO2) x (SiO2) y: | Cấu trúc khung xương của tinh thể zeolit, với các lỗ và kênh có hình dạng khác nhau. |
| H2O: | hơi nước hấp phụ vật lý |
| Đặc trưng: | Có thể thực hiện nhiều lần hấp phụ và giải hấp. |
| Sàng phân tử loại A | Thành phần chính của sàng phân tử loại A là silicon aluminat. Lỗ tinh thể chính có cấu trúc bát giác. Đường kính lỗ tinh thể chính là 4Å (1Å = 10⁻¹⁰ m), được gọi là sàng phân tử loại 4A (còn được gọi là loại A);
|
| Sàng phân tử loại X | Thành phần chính của sàng phân tử X là silicon aluminat, lỗ tinh thể chính có cấu trúc vòng mười hai nguyên tố. Ion Ca2+ được trao đổi với ion Na+ trong sàng phân tử 13X, tạo thành tinh thể sàng phân tử có kích thước lỗ 8-9 Å, được gọi là sàng phân tử 10X (còn được gọi là sàng phân tử canxi X).
|
Sàng phân tử loại A
Sàng phân tử loại X
Ứng dụng
Sự hấp phụ vật liệu diễn ra thông qua quá trình hấp phụ vật lý (lực van der Waals), với độ phân cực mạnh và trường Coulomb bên trong lỗ tinh thể, thể hiện khả năng hấp phụ mạnh đối với các phân tử phân cực (như nước) và các phân tử chưa bão hòa.
Sự phân bố kích thước lỗ của sàng phân tử rất đồng đều, và chỉ những chất có đường kính phân tử nhỏ hơn đường kính lỗ mới có thể đi vào lỗ tinh thể bên trong sàng phân tử.