Элаки молекулавӣ маводест, ки сӯрохиҳо (сӯрохиҳои хеле хурд)-и андозаи якхела дорад. Ин диаметрҳои сӯрохиҳо аз ҷиҳати андоза ба молекулаҳои хурд монанданд ва аз ин рӯ, молекулаҳои калон наметавонанд ворид шаванд ё адсорбсия шаванд, дар ҳоле ки молекулаҳои хурдтар метавонанд. Вақте ки омехтаи молекулаҳо аз қабати статсионарии моддаи сӯрохидор ва нимсахт, ки онро элак (ё матритса) меноманд, интиқол меёбад, аввал ҷузъҳои дорои вазни молекулавии баландтарин (ки наметавонанд ба сӯрохиҳои молекулавӣ гузаранд) қабатро тарк мекунанд ва баъдан молекулаҳои хурдтар пай дар пай меоянд. Баъзе элакҳои молекулавӣ дар хроматографияи истиснои андоза, як усули ҷудокунӣ, ки молекулаҳоро аз рӯи андозаи онҳо ҷудо мекунад, истифода мешаванд. Элакҳои дигари молекулавӣ ҳамчун хушккунанда истифода мешаванд (баъзе мисолҳо ангишти фаъол ва гелҳои силикатӣ мебошанд).
Диаметри сӯрохиҳои ҷумбандаи молекулавӣ бо ангстремҳо (Å) ё нанометрҳо (нм) чен карда мешавад. Мувофиқи қайди IUPAC, маводҳои микросӯрох диаметри сӯрохиҳои камтар аз 2 нм (20 Å) ва маводҳои макросӯрох диаметри сӯрохиҳои аз 50 нм (500 Å) зиёдтар доранд; аз ин рӯ, категорияи мезосӯрохӣ дар мобайн бо диаметри сӯрохиҳои аз 2 то 50 нм (20–500 Å) ҷойгир аст.
Маводҳо
Элакҳои молекулавӣ метавонанд маводи микропоравӣ, мезопоравӣ ё макропоравӣ бошанд.
Маводи микросӯрохдор (
●Зеолитҳо (минералҳои алюмосиликатӣ, набояд бо силикати алюминий омехта карда шаванд)
●Зеолит LTA: 3–4 Å
●Шишачаи сӯрохдор: 10 Å (1 нм) ва болотар
●Карбони фаъол: 0–20 Å (0–2 нм) ва болотар
●Гилҳо
●Омехтаҳои Монтмориллонит
●Галлойзит (энделлит): Ду шакли маъмул мавҷуданд, ки ҳангоми гидрататсия гил фосилаи қабатҳои 1 нм-ро нишон медиҳад ва ҳангоми хушкшавӣ (мета-галлойзит) фосила 0,7 нм аст. Галлойзит табиатан ҳамчун силиндрҳои хурде пайдо мешавад, ки диаметри миёнаи онҳо 30 нм ва дарозии онҳо аз 0,5 то 10 микрометр аст.
Маводи мезопорӣ (2–50 нм)
Диоксиди кремний (барои истеҳсоли гели кремний истифода мешавад): 24 Å (2.4 нм)
Маводи макросӯрохдор (>50 нм)
Кремнийи макросӯрохдор, 200–1000 Å (20–100 нм)
Барномаҳо[вироиш]
Элакҳои молекулавӣ аксар вақт дар саноати нафт, бахусус барои хушк кардани ҷараёнҳои газ истифода мешаванд. Масалан, дар саноати гази табиии моеъ (LNG), миқдори оби газ бояд то камтар аз 1 ppmv кам карда шавад, то аз басташавӣ аз ях ё клатрати метан пешгирӣ карда шавад.
Дар лаборатория, ҷумбандаҳои молекулавӣ барои хушк кардани ҳалкунанда истифода мешаванд. "Ҷумбандаҳо" нисбат ба усулҳои анъанавии хушккунӣ, ки аксар вақт хушккунандаҳои хашмгинро истифода мебаранд, бартарӣ доранд.
Бо истилоҳи зеолитҳо, ҷуворимаккаҳои молекулавӣ барои доираи васеи татбиқҳои каталитикӣ истифода мешаванд. Онҳо изомеризатсия, алкилизатсия ва эпоксидатсияро катализ мекунанд ва дар равандҳои саноатии миқёси калон, аз ҷумла гидрокрекинг ва крекинги каталитикии моеъ, истифода мешаванд.
Онҳо инчунин дар филтратсияи захираҳои ҳаво барои дастгоҳҳои нафаскашӣ, масалан, онҳое, ки аз ҷониби ғаввосон ва сӯхторхомӯшкунандагон истифода мешаванд, истифода мешаванд. Дар чунин барномаҳо, ҳаво аз ҷониби компрессори ҳаво таъмин карда мешавад ва аз филтри картриджӣ мегузарад, ки вобаста ба барнома, бо ҷумбиши молекулавӣ ва/ё карбони фаъол пур карда мешавад ва дар ниҳоят барои пур кардани зарфҳои ҳавои нафаскашӣ истифода мешавад. Чунин филтратсия метавонад зарраҳо ва маҳсулоти ихроҷи компрессорро аз таъминоти ҳавои нафаскашӣ хориҷ кунад.
Тасдиқи FDA.
FDA-и ИМА то 1 апрели соли 2012 алюмосиликати натрийро барои тамос бо ашёи истеъмолӣ тибқи 21 CFR 182.2727 тасдиқ кардааст. Пеш аз ин тасдиқ, Иттиҳоди Аврупо ҷуворимаккаҳои молекулавиро бо доруворӣ истифода мебурд ва санҷишҳои мустақил нишон доданд, ки ҷуворимаккаҳои молекулавӣ ба ҳама талаботи ҳукумат ҷавобгӯ мебошанд, аммо саноат намехост санҷишҳои гаронбаҳоеро, ки барои тасдиқи ҳукумат заруранд, маблағгузорӣ кунад.
Барқароршавӣ
Усулҳои барқароркунии ҷуворимаккаҳои молекулавӣ тағйири фишор (масалан, дар консентраторҳои оксиген), гарм кардан ва тоза кардан бо гази интиқолдиҳанда (масалан, ҳангоми истифодаи дегидратсияи этанол) ё гарм кардан дар зери вакууми баландро дар бар мегиранд. Ҳарорати барқароркунӣ вобаста ба намуди ҷумбони молекулавӣ аз 175 °C (350 °F) то 315 °C (600 °F) аст. Баръакс, гели силикатро бо гарм кардани он дар танӯри муқаррарӣ то 120 °C (250 °F) барои ду соат барқарор кардан мумкин аст. Аммо, баъзе намудҳои гели силикат ҳангоми дучор шудан бо оби кофӣ "тарк" мекунанд. Ин аз шикастани кураҳои силикат ҳангоми тамос бо об ба вуҷуд меояд.
| Модел | Диаметри сӯрохиҳо (Ангстрём) | Зичии оммавӣ (г/мл) | Оби адсорбсияшуда (% w/w) | Истифода | |
| 3Å | 3 | 0.60–0.68 | 19–20 | 0.3–0.6 | Хушкшавӣазкрекинги нафтӣгаз ва алкенҳо, адсорбсияи интихобии H2O даршишаи изолятсияшуда (IG)ва полиуретан, хушк карданисӯзишвории этанолӣбарои омехта бо бензин. |
| 4Å | 4 | 0.60–0.65 | 20–21 | 0.3–0.6 | Адсорбсияи об даралюмосиликати натрийки аз ҷониби FDA тасдиқ шудааст (нигареддар поён) ҳамчун ҷумбони молекулавӣ дар зарфҳои тиббӣ барои хушк нигоҳ доштани мундариҷа истифода мешавадиловаи хӯрокворӣдоштаниРақами электронӣE-554 (агентҳои зидди часпакшавӣ); Барои хушкшавии статикӣ дар системаҳои моеъ ё газии пӯшида, масалан, дар бастабандии доруҳо, ҷузъҳои барқӣ ва моддаҳои кимиёвии зудвайроншаванда; тозакунии об дар системаҳои чоп ва пластикӣ ва хушк кардани ҷараёнҳои сершудаи карбогидридҳо бартарӣ дорад. Намудҳои адсорбсияшуда SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 ва C3H6-ро дар бар мегиранд. Умуман, агенти хушккунии универсалӣ дар муҳитҳои қутбӣ ва ғайриқутбӣ ҳисобида мешавад;[12]ҷудоӣгази табиӣваалкенҳо, адсорбсияи об дар ҳассосияти ғайринитрогенполиуретан |
| 5Å-DW | 5 | 0.45–0.50 | 21–22 | 0.3–0.6 | Тозакунии равған ва паст шудани нуқтаи рехтани равғанҳавопаймоӣ керосинвадизел, ва ҷудошавии алкенҳо |
| 5Å хурди бо оксиген ғанӣ гардонидашуда | 5 | 0.4–0.8 | ≥23 | Махсус барои генератори оксигени тиббӣ ё солим тарҳрезӣ шудааст [иқтибос лозим аст] | |
| 5Å | 5 | 0.60–0.65 | 20–21 | 0.3–0.5 | Хушккунӣ ва тозакунии ҳаво;хушкшавӣвабезулфуризатсиягази табиӣ вагази нафтии моеъ;оксигенвагидрогенистеҳсолот аз ҷонибиадсорбсияи тағйирёбии фишорраванд |
| 10X | 8 | 0.50–0.60 | 23–24 | 0.3–0.6 | Сорбсияи баландсамаранок, ки дар хушккунӣ, декарбуризатсия, безулфуризатсияи газ ва моеъҳо ва ҷудокунии онҳо истифода мешавадкарбогидридҳои хушбӯй |
| 13X | 10 | 0.55–0.65 | 23–24 | 0.3–0.5 | Хушккунӣ, безулфуризатсия ва тозакунии гази нафтӣ ва гази табиӣ |
| 13X-AS | 10 | 0.55–0.65 | 23–24 | 0.3–0.5 | Декарбуризатсиява хушккунӣ дар саноати ҷудокунии ҳаво, ҷудо кардани нитроген аз оксиген дар консентратҳои оксиген |
| Cu-13X | 10 | 0.50–0.60 | 23–24 | 0.3–0.5 | Ширинкунӣ(бартараф карданитиолҳо) азсӯзишвории ҳавопаймоӣва мувофиқкарбогидридҳои моеъ |
Қобилиятҳои адсорбсия
3Å
Формулаи тахминии кимиёвӣ: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O
Таносуби кремний-алюминий: SiO2/ Al2O3≈2
Истеҳсолот
Элакҳои молекулавии 3A бо роҳи мубодилаи катионҳо истеҳсол карда мешавандкалийбароинатрийдар ҷубҳои молекулавии 4A (нигаред ба зер)
Истифода
Элакҳои молекулавии 3Å молекулаҳоеро, ки диаметрашон аз 3 Å калонтар аст, адсорбсия намекунанд. Хусусиятҳои ин элакҳои молекулавӣ суръати баланди адсорбсия, қобилияти зуд-зуд барқароршаванда, муқовимати хуби майдакунӣ вамуқовимат ба ифлосшавӣИн хусусиятҳо метавонанд ҳам самаранокӣ ва ҳам мӯҳлати истифодаи элакро беҳтар созанд. Элакҳои молекулавии 3Å хушккунандаи зарурӣ дар саноати нафт ва кимиё барои коркарди нафт, полимеризатсия ва хушккунии амиқи газ-моеъи кимиёвӣ мебошанд.
Элакҳои молекулавии 3Å барои хушк кардани як қатор маводҳо, ба монандиэтанол, ҳаво,моддаҳои хунуккунанда,гази табиӣвакарбогидридҳои сернашудаОхирин гази крекингро дар бар мегиранд,ацетилен,этилен,пропиленвабутадиен.
Ҷубури молекулавии 3Å барои тоза кардани об аз этанол истифода мешавад, ки баъдтар онро мустақиман ҳамчун сӯзишвории биологӣ ё ғайримустақим барои истеҳсоли маҳсулоти гуногун, аз қабили маводи кимиёвӣ, хӯрокворӣ, дорусозӣ ва ғайра истифода бурдан мумкин аст. Азбаски дистилятсияи муқаррарӣ наметавонад тамоми обро (маҳсулоти иловагии номатлуб аз истеҳсоли этанол) аз ҷараёнҳои раванди этанол аз сабаби пайдоиши ... хориҷ кунад.азеотропбо тақрибан 95,6 фоизи консентратсия аз рӯи вазн, донаҳои ҷумбони молекулавӣ барои ҷудо кардани этанол ва об дар сатҳи молекулавӣ тавассути ҷаббида гирифтани об ба донаҳо ва имкон додани гузариши озодонаи этанол истифода мешаванд. Пас аз пур шудани донаҳо аз об, ҳарорат ё фишорро метавон тағир дод ва имкон дод, ки об аз донаҳои ҷумбони молекулавӣ раҳо шавад.[15]
Ҷӯбҳои молекулавии 3Å дар ҳарорати хонагӣ бо намии нисбӣ на бештар аз 90% нигоҳ дошта мешаванд. Онҳо дар зери фишори пастшуда мӯҳр карда шуда, аз об, кислотаҳо ва ишқорҳо дур нигоҳ дошта мешаванд.
4Å
Формулаи кимиёвӣ: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O
Таносуби кремний-алюминий: 1:1 (SiO2/ Al2O3≈2)
Истеҳсолот
Истеҳсоли ҷумбандаи 4Å нисбатан содда аст, зеро он на фишори баланд ва на ҳарорати махсусан баландро талаб мекунад. Одатан, маҳлулҳои обиисиликати натрийваалюминати натрийдар ҳарорати 80 °C омехта карда мешаванд. Маҳсулоти бо ҳалкунанда пуркардашуда тавассути "нонпазӣ" дар ҳарорати 400 °C "фаъол" мешавад. Ҷӯяндаҳои 4A ҳамчун пешгузаштаи ҷӯяндаҳои 3A ва 5A хизмат мекунанд.мубодилаи катионҳоазнатрийбароикалий(барои 3A) ёкалсий(барои 5А)
Истифода
Маҳлулҳои хушккунӣ
Элакҳои молекулавии 4Å ба таври васеъ барои хушк кардани ҳалкунандаҳои лабораторӣ истифода мешаванд. Онҳо метавонанд об ва дигар молекулаҳоеро, ки диаметри муҳими онҳо камтар аз 4 Å аст, ба монанди NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6 ва C2H4, ҷаббида гиранд. Онҳо ба таври васеъ дар хушккунӣ, тозакунӣ ва тозакунии моеъҳо ва газҳо (масалан, тайёр кардани аргон) истифода мешаванд.
Иловаҳои агенти полиэстерӣ [таҳрир]
Ин ҷумбандаҳои молекулавӣ барои кӯмак ба шустушӯйҳо истифода мешаванд, зеро онҳо метавонанд оби деминерализатсияшударо тавассутикалсиймубодилаи ионҳо, тоза кардан ва пешгирии ҷамъшавии лой. Онҳо ба таври васеъ барои иваз кардан истифода мешавандфосфорҶелаки молекулавии 4Å барои иваз кардани триполифосфати натрий ҳамчун ёрирасони шустушӯй барои кам кардани таъсири экологӣ ба шустушӯй нақши муҳим мебозад. Он инчунин метавонад ҳамчунсобунагенти ташаккулдиҳанда ва дархамираи дандоншӯӣ.
Коркарди партовҳои зараровар
Элакҳои молекулавии 4Å метавонанд партовҳои обро аз намудҳои катионӣ, ба монандиаммонийионҳо, Pb2+, Cu2+, Zn2+ ва Cd2+. Аз сабаби интихоби баланди NH4+, онҳо дар соҳа барои мубориза боэвтрофикатсиява дигар таъсирот дар роҳҳои обӣ аз сабаби ионҳои аз ҳад зиёди аммоний. Элакҳои молекулавии 4Å инчунин барои тоза кардани ионҳои металлҳои вазнин, ки дар об аз сабаби фаъолиятҳои саноатӣ мавҷуданд, истифода шудаанд.
Мақсадҳои дигар
Дарсаноати металлургӣ: агенти ҷудокунанда, ҷудокунӣ, истихроҷи калий дар маҳлули намакоб,рубидий,сезий, ва ғайра
Саноати нафтию кимиё,катализатор,хушккунанда, адсорбент
Кишоварзӣ:кондитсионери хок
Дору: нуқра бор кунедзеолитагенти зиддибактериявӣ.
5Å
Формулаи кимиёвӣ: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2 •4.5H2O
Таносуби кремний-алюминий: SiO2/ Al2O3≈2
Истеҳсолот
Элакҳои молекулавии 5А бо роҳи мубодилаи катионҳо истеҳсол карда мешавандкалсийбароинатрийдар ҷубҳои молекулавии 4A (нигаред ба боло)
Истифода
Панҷ-онгстрём(5Å) ҷуворимаккаҳои молекулавӣ аксар вақт дарнафтӣсаноат, махсусан барои тоза кардани ҷараёнҳои газ ва дар лабораторияи химия барои ҷудо карданпайвастагиҳова маводҳои ибтидоии реаксияи хушккунӣ. Онҳо дорои сӯрохиҳои хурди андозаи дақиқ ва якхела мебошанд ва асосан ҳамчун адсорбент барои газҳо ва моеъҳо истифода мешаванд.
Элакҳои молекулавии панҷангстрем барои хушк кардан истифода мешавандгази табиӣ, дар баробари иҷроибезулфуризатсиявадекарбонатсиягаз. Онҳо инчунин метавонанд барои ҷудо кардани омехтаҳои оксиген, нитроген ва гидроген, инчунин n-карбогидратҳои равған-муми аз карбогидратҳои шохадор ва полисиклӣ истифода шаванд.
Элакҳои молекулавии панҷангстрем дар ҳарорати хонагӣ нигоҳ дошта мешаванд, бонами нисбӣкамтар аз 90% дар зарфҳои картонӣ ё бастабандии картонӣ. Элакҳои молекулавӣ набояд мустақиман ба ҳаво ва об дучор шаванд, аз кислотаҳо ва ишқорҳо худдорӣ бояд кард.
Морфологияи ҷуворимаккаҳои молекулавӣ
Элакҳои молекулавӣ дар шакл ва андозаҳои гуногун дастрасанд. Аммо муҳраҳои курашакл нисбат ба дигар шаклҳо бартарӣ доранд, зеро онҳо пастшавии фишори пасттарро таъмин мекунанд, ба кандашавӣ тобоваранд, зеро онҳо кунҷҳои тез надоранд ва мустаҳкамии хуб доранд, яъне қувваи фишурдани лозима барои як воҳиди масоҳат баландтар аст. Баъзе элакҳои молекулавии муҳрадор иқтидори гармии пасттарро пешниҳод мекунанд, ки ин ба энергия ҳангоми барқароршавӣ камтар ниёз дорад.
Бартарии дигари истифодаи ҷумбишҳои молекулавии бо мӯҳрчадор дар он аст, ки зичии ҳаҷм одатан нисбат ба дигар шаклҳо баландтар аст, аз ин рӯ, барои ҳамон як талаботи адсорбсия ҳаҷми ҷумбиши молекулавии лозимӣ камтар аст. Ҳамин тариқ, ҳангоми тоза кардани шиша, метавон ҷумбишҳои молекулавии бо мӯҳрчадорро истифода бурд, адсорбенти бештарро дар ҳамон ҳаҷм бор кард ва аз тағир додани зарфҳо худдорӣ кард.
Вақти нашр: 18 июли соли 2023
