A peneira molecular é um material poroso com 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 conseguem passar; enquanto moléculas maiores são bloqueadas. Se as moléculas que você deseja separar forem do mesmo tamanho, uma peneira molecular também pode separar por polaridade. As peneiras são usadas em uma variedade de aplicações como dessecantes removedores de umidade e ajudam a prevenir a degradação de produtos.
Tipos de Peneiras Moleculares
As peneiras moleculares estão disponíveis 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. Há 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 esferas), densidade aparente, níveis de pH, temperaturas de regeneração (ativação), umidade, etc.
Peneira Molecular vs. Gel de Sílica
A sílica gel também pode ser usada como dessecante removedor de umidade, mas é muito diferente de uma peneira molecular. Os diferentes fatores que podem ser considerados na escolha entre as duas são opções de montagem, variações de pressão, níveis de umidade, forças mecânicas, faixa de temperatura, etc. As principais diferenças entre uma peneira molecular e a sílica gel são:
A taxa de adsorção de uma peneira molecular é maior do que a da sílica gel. Isso ocorre porque a peneira é um agente de secagem rápida.
Uma peneira molecular funciona melhor que o gel de sílica em altas temperaturas, pois tem uma estrutura mais uniforme que retém fortemente a água.
Em baixa umidade relativa, a capacidade de uma peneira molecular é muito melhor que a do gel de sílica.
A estrutura de uma peneira molecular é definida e tem poros uniformes, enquanto a estrutura do gel de sílica é amorfa e com múltiplos poros irregulares.
Como ativar peneiras moleculares
Para ativar peneiras moleculares, o requisito básico é a exposição a temperaturas extremamente altas, e o calor deve ser alto o suficiente para que o adsorbato vaporize. A temperatura varia de acordo com os materiais adsorvidos e o tipo de adsorvente. Uma faixa de temperatura constante de 170-315 °C (338-600 °F) seria necessária para os tipos de peneiras discutidos anteriormente. Tanto o material adsorvido quanto o adsorvente são aquecidos a essa temperatura. A secagem a vácuo é uma maneira mais rápida de fazer isso 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 com parafilme duplo. Isso as manterá ativas por até seis meses. Para verificar se as peneiras estão ativas, você pode segurá-las na mão usando luvas e adicionar água. Se estiverem completamente ativas, a temperatura aumentará significativamente e você não conseguirá segurá-las mesmo usando luvas.
O uso de equipamentos de segurança como kits de EPI, luvas e óculos de segurança é recomendado, pois o processo de ativação das peneiras moleculares envolve lidar com altas temperaturas e produtos químicos, além dos riscos associados.
Data de publicação: 30 de maio de 2023
