分子筛
分子筛是一种包含有精确和单一的微小孔洞的材料,可用于吸附气体或液体。足够小的分子可以通过孔道被吸附,而更大的分子则不能。与一个普通筛子不同的是它在分子水平上进行操作。例如,一个水分子小到可以通过但比它大一点的分子就不行。因此,分子筛常用用来作干燥剂。一个分子筛能吸附高达其自身重量22%的水分。分子筛常被应用到石油工业,特别是用来纯化气体。例如可用硅胶吸附天然气中的汞对铝制管道和其他液化设备的腐蚀。
基本信息
- 中文名
分子筛
- 外文名
Molecular sieve
- 定义
孔径与一般分子大小相当的物质
- 骨架元素
硅或铝或磷
- 适用场合
汽车、建筑玻璃、医药、油漆等
介绍
概念
然而随着分子筛合成与应用研究的深入,研究者发现了磷铝酸盐类分子筛,并且分子筛的骨架元素(硅或铝或磷)也可以由B、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、V、Mn、Co、Zn、Be和Cu等取代,其孔道和空腔的大小也可达到2nm以上,因此分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛;按孔道大小划分,孔道尺寸小于2nm、2~50nm和大于50nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。
适用场合
主要用于汽车、建筑玻璃、医药、油漆涂料、包装等领域。
功能和特点
多孔材料在许多领域有着广泛的应用,如微孔分子筛作为主要的催化材料、吸附分离材料和离子交换材料,在石油加工、石油化工、精细化工以及日用化工中起着越来越重要的作用。
分子筛(又称合成沸石)是一种硅铝酸盐多微孔晶体。它是由硅氧、铝氧四面体组成基本的骨架结构,在晶格中存在着金属阳离子(如 Na+,K+,Ca2+,Li+ 等),以平衡晶体中多余的负电荷。分子筛的类型按其晶体结构主要分为:A型,X型,Y型等。
沸石分子筛晶胞的化学式: Mx/n [ (AlO2)x (SiO2)y ]-w H2O
阳离子 | 保持晶体的电中性 |
沸石晶体的骨架 | 具有不同形状的孔和,孔道 |
物理吸附的水分子 | 可在一定的条件下发生可逆转的脱附和吸附 |
主要技术参数
项目 | 单位 |
直径 | mm |
堆积密度 | g/mL |
抗压强度 | N |
静态水吸附量 | wt% |
分子筛相关标准
GB/T 10504-2008 HG/T 2524-2010 GB 13550-1992 HG/T 2690-2012 GB/T 6287-1986 GB 8770-1988 HG/T 2691-1995 GB/T 6288-1986 GB/T 6286-1986 HG/T 2783-1996 HG/T 3590-1999 HG/T 3927-2007 | 《3A分子筛》 《4A分子筛》 《5A分子筛及其试验方法》 《13X分子筛》 《分子筛静态水吸附测定方法》 《分子筛动态水吸附测定方法》 《沸石分子筛动态二氧化碳吸附的测定》 《粒状分子筛粒度测定方法》 《分子筛堆积密度测定方法》 《分子筛抗压碎力试验方法》 《制冷系统用分子筛干燥剂抗磨耗性能的试验方法》 《工业活性氧化铝》《空气分离设备用活性氧化铝 验收技术条件》 |
工作原理
吸附功能:分子筛对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力),其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场,对极性分子(如水)和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。
筛分功能:分子筛的孔径分布非常均一,只有分子直径小于孔穴直径的物质才可能进入分子筛的晶穴内部。
通过吸附的优先顺序和尺寸大小来区分不同物质的分子,所以被形象的称为“分子筛”。