A peneira molecular é um material poroso que possui orifícios muito pequenos e de tamanho uniforme. Funciona como uma peneira de cozinha, exceto em escala molecular, separando misturas de gases que contêm moléculas de vários tamanhos. Somente moléculas menores que os poros podem passar; enquanto moléculas maiores são bloqueadas. Se as moléculas que você deseja separar forem do mesmo tamanho, uma peneira molecular também poderá separar por polaridade. As peneiras são usadas em diversas aplicações como dessecantes para remoção de umidade e ajudam a prevenir a degradação dos produtos.
Tipos de peneiras moleculares
As peneiras moleculares vêm 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 menor número 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 pérola), densidade aparente, níveis de pH, temperaturas de regeneração (ativação), umidade, etc.
Peneira Molecular vs. Sílica Gel
A sílica gel também pode ser usada 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 na pressão, níveis de umidade, forças mecânicas, faixa de temperatura, etc. As principais diferenças entre uma peneira molecular e uma sílica gel são:
A taxa de adsorção de uma peneira molecular é maior que a da sílica gel. Isso ocorre porque a peneira é um agente de secagem rápida.
Uma peneira molecular funciona melhor que a sílica gel em altas temperaturas, pois possui uma estrutura mais uniforme que se liga fortemente à água.
Em baixa umidade relativa, a capacidade de uma peneira molecular é muito melhor que a da sílica gel.
A estrutura de uma peneira molecular é definida e possui poros uniformes, enquanto a estrutura da sílica gel é amorfa e possui múltiplos poros irregulares.
Como ativar peneiras moleculares
Para ativar as peneiras moleculares, o requisito básico é a exposição a temperaturas superaltas, e o calor deve ser alto o suficiente para que o adsorbato vaporize. A temperatura variaria com os materiais a serem adsorvidos e o tipo de adsorvente. Uma faixa de temperatura constante de 170-315oC (338-600oF) seria necessária para os tipos de peneiras discutidos anteriormente. Tanto o material que está sendo adsorvido quanto o adsorvente são aquecidos a esta temperatura. A secagem a vácuo é uma maneira mais rápida de fazer isso e requer temperaturas relativamente mais baixas em comparação com a secagem à chama.
Uma vez ativadas, as peneiras podem ser armazenadas em recipiente de vidro com embalagem dupla de parafilme. Isso os manterá ativados por até seis meses. Para verificar se as peneiras estão ativas, você pode segurá-las na mão usando luvas e adicionar água. Se eles estiverem completamente ativos, a temperatura aumentará significativamente e você não conseguirá segurá-los mesmo usando luvas.
Recomenda-se o uso de equipamentos de segurança como kits de EPI, luvas e óculos de segurança, pois o processo de ativação das peneiras moleculares envolve lidar com altas temperaturas e produtos químicos, e os riscos associados.
Horário da postagem: 30 de maio de 2023
