A peneira molecular é um material poroso com orifícios muito pequenos e uniformes. Ela funciona como uma peneira de cozinha, porém em escala molecular, separando misturas gasosas que contêm moléculas de tamanhos variados. Somente moléculas menores que os poros conseguem passar; moléculas maiores são bloqueadas. Se as moléculas que se deseja separar forem do mesmo tamanho, a peneira molecular também pode separá-las por polaridade. As peneiras são utilizadas em diversas aplicações como dessecantes para remoção de umidade e ajudam a prevenir a degradação de produtos.
Tipos de peneiras moleculares
As peneiras moleculares são encontradas em diferentes tipos, como 3A, 4A, 5A e 13X. Os valores numéricos definem o tamanho do poro e a composição química da peneira. Os íons de potássio, sódio e cálcio são alterados na composição para controlar o tamanho do poro. Existem diferentes números de malhas em diferentes peneiras. Uma peneira molecular com um número menor de malhas é usada para separar gases, e uma com mais malhas é usada para líquidos. Outros parâmetros importantes das peneiras moleculares incluem a forma (pó ou grânulos), densidade aparente, níveis de pH, temperaturas de regeneração (ativação), umidade, etc.
Peneira molecular versus gel de sílica
O gel de sílica também pode ser usado como dessecante para remoção de umidade, mas é muito diferente de uma peneira molecular. Os diferentes fatores que podem ser considerados ao escolher entre os dois são opções de montagem, mudanças de pressão, níveis de umidade, forças mecânicas, faixa de temperatura, etc. As principais diferenças entre uma peneira molecular e o gel de sílica são:
A taxa de adsorção de uma peneira molecular é maior do que a do gel de sílica. Isso ocorre porque a peneira é um agente de secagem rápida.
A peneira molecular funciona melhor do que o gel de sílica em altas temperaturas, pois possui uma estrutura mais uniforme que retém a água com mais força.
Em condições de baixa umidade relativa, a capacidade de uma peneira molecular é muito superior à do gel de sílica.
A estrutura de uma peneira molecular é definida e possui poros uniformes, enquanto a estrutura do gel de sílica é amorfa e apresenta múltiplos poros irregulares.
Como ativar peneiras moleculares
Para ativar peneiras moleculares, o requisito básico é a exposição a temperaturas extremamente altas, sendo o calor suficiente para vaporizar o adsorvato. A temperatura varia de acordo com os materiais a serem adsorvidos e o tipo de adsorvente. Uma faixa de temperatura constante de 170-315 °C (338-600 °F) é necessária para os tipos de peneiras discutidos anteriormente. Tanto o material a ser adsorvido quanto o adsorvente são aquecidos a essa temperatura. A secagem a vácuo é um método mais rápido e requer temperaturas relativamente mais baixas em comparação com a secagem por chama.
Uma vez ativadas, as peneiras podem ser armazenadas em um recipiente de vidro envolto em parafilme duplo. Isso as manterá ativadas por até seis meses. Para verificar se as peneiras estão ativas, segure-as na mão usando luvas e adicione água. Se estiverem completamente ativas, a temperatura aumentará significativamente e você não conseguirá segurá-las mesmo usando luvas.
Recomenda-se o uso de equipamentos de segurança, como EPIs, luvas e óculos de proteção, pois o processo de ativação das peneiras moleculares envolve o manuseio de altas temperaturas e produtos químicos, com os riscos associados.
Data da publicação: 30 de maio de 2023
