ADSORVENTES MINERAIS, AGENTES FILTRANTES E AGENTES SECANTES
As peneiras moleculares são aluminossilicatos metálicos cristalinos que possuem uma rede tridimensional interconectada de tetraedros de sílica e alumina. A água de hidratação natural é removida dessa rede por aquecimento, produzindo cavidades uniformes que adsorvem seletivamente moléculas de um tamanho específico.
As peneiras de malha 4 a 8 são normalmente usadas em aplicações com fase gasosa, enquanto as de malha 8 a 12 são comuns em aplicações com fase líquida. As versões em pó das peneiras 3A, 4A, 5A e 13X são adequadas para aplicações especializadas.
Conhecidas há muito tempo por sua capacidade de secagem (mesmo até 90 °C), as peneiras moleculares têm demonstrado recentemente utilidade em procedimentos de síntese orgânica, frequentemente permitindo o isolamento de produtos desejados a partir de reações de condensação que são regidas por equilíbrios geralmente desfavoráveis. Essas zeólitas sintéticas mostraram-se capazes de remover água, álcoois (incluindo metanol e etanol) e HCl de sistemas como sínteses de cetimina e enamina, condensações de ésteres e a conversão de aldeídos insaturados em polienais.
| Tipo | 3A |
| Composição | 0,6 K2O : 0,40 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Descrição | A forma 3A é produzida pela substituição dos íons de sódio inerentes à estrutura 4A por cátions de potássio, reduzindo o tamanho efetivo dos poros para cerca de 3Å, excluindo diâmetros >3Å, como o etano. |
| Principais aplicações | Desidratação comercial de correntes de hidrocarbonetos insaturados, incluindo gás craqueado, propileno, butadieno e acetileno; secagem de líquidos polares como metanol e etanol. Adsorção de moléculas como NH3 e H2O a partir de um fluxo de N2/H2. Considerado um agente secante de uso geral em meios polares e apolares. |
| Tipo | 4A |
| Composição | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Descrição | Esta forma sódica representa a família de peneiras moleculares do tipo A. A abertura efetiva dos poros é de 4 Å, excluindo assim moléculas com diâmetro efetivo >4 Å, como o propano. |
| Principais aplicações | Preferencial para desidratação estática em sistemas fechados de líquidos ou gases, como em embalagens de medicamentos, componentes elétricos e produtos químicos perecíveis; remoção de água em sistemas de impressão e plásticos e secagem de fluxos saturados de hidrocarbonetos. As espécies adsorvidas incluem SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 e C3H6. Geralmente considerado um agente secante universal em meios polares e apolares. |
| Tipo | 5A |
| Composição | 0,80 CaO : 0,20 Na2O : 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2: x H2O |
| Descrição | Íons de cálcio divalentes no lugar de cátions de sódio criam aberturas de ~5Å que excluem moléculas com diâmetro efetivo >5Å, por exemplo, todos os anéis de 4 carbonos e compostos iso. |
| Principais aplicações | Separação de parafinas normais de hidrocarbonetos de cadeia ramificada e cíclicos; remoção de H2S, CO2 e mercaptanos do gás natural. As moléculas adsorvidas incluem nC4H10, nC4H9OH, C3H8 a C22H46 e diclorodifluorometano (Freon 12®). |
| Tipo | 13X |
| Composição | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,8 ± 0,2 SiO2: xH2O |
| Descrição | A forma sódica representa a estrutura básica da família tipo X, com uma abertura de poro efetiva na faixa de 910¼. Não adsorverá (C4F9)3N, por exemplo. |
| Principais aplicações | Secagem comercial de gás, purificação de ar para plantas de tratamento de gases de efeito estufa (remoção simultânea de H2O e CO2) e dessulfurização de hidrocarbonetos líquidos/gás natural (remoção de H2S e mercaptanos). |
Data da publicação: 16/06/2023
