כיצד פועלות מסננות מולקולריות?

מסננת מולקולרית היא חומר נקבובי בעל חורים קטנים מאוד בגודל אחיד. היא פועלת כמו מסננת מטבח, למעט בקנה מידה מולקולרי, ומפרידה תערובות גז המכילות מולקולות בגדלים שונים. רק מולקולות קטנות יותר מהנקבוביות יכולות לעבור דרכן; בעוד שמולקולות גדולות יותר חסומות. אם המולקולות שברצונך להפריד הן באותו גודל, מסננת מולקולרית יכולה גם להפריד לפי קוטביות. מסננות משמשות במגוון יישומים כיובשים להסרת לחות ועוזרות למנוע פירוק של מוצרים.

סוגי מסננות מולקולריות

מסננות מולקולריות מגיעות בסוגים שונים כגון 3A, 4A, 5A ו-13X. הערכים המספריים מגדירים את גודל הנקבוביות ואת ההרכב הכימי של המסננת. יוני האשלגן, הנתרן והסידן משתנים בהרכב כדי לשלוט בגודל הנקבוביות. ישנם מספרים שונים של רשתות במסננות שונות. מסננת מולקולרית עם מספר קטן יותר של רשתות משמשת להפרדת גזים, ומסננת עם יותר רשתות משמשת להפרדת נוזלים. פרמטרים חשובים אחרים של מסננות מולקולריות כוללים את הצורה (אבקה או חרוזיים), צפיפות הנפח, רמות ה-pH, טמפרטורות התחדשות (הפעלה), לחות וכו'.

מסננת מולקולרית לעומת סיליקה ג'ל

ניתן להשתמש בסיליקה ג'ל גם כחומר ייבוש להסרת לחות, אך הוא שונה מאוד מסננת מולקולרית. הגורמים השונים שניתן לקחת בחשבון בעת ​​הבחירה בין השניים הם אפשרויות הרכבה, שינויים בלחץ, רמות לחות, כוחות מכניים, טווח טמפרטורות וכו'. ההבדלים העיקריים בין מסננת מולקולרית לסיליקה ג'ל הם:

קצב הספיחה של מסננת מולקולרית גדול מזה של סיליקה ג'ל. הסיבה לכך היא שהמסננת היא חומר מתייבש במהירות.

מסננת מולקולרית מתפקדת טוב יותר מסיליקה ג'ל בטמפרטורות גבוהות, מכיוון שיש לה מבנה אחיד יותר הקושר מים בחוזקה.

בלחות יחסית נמוכה, קיבולת המסננת המולקולרית טובה בהרבה מזו של סיליקה ג'ל.

מבנה המסננת המולקולרית מוגדר ובעל נקבוביות אחידות, בעוד שמבנה הסיליקה ג'ל הוא אמורפי ובעל נקבוביות מרובות לא סדירות.

כיצד להפעיל נפות מולקולריות

כדי להפעיל מסננות מולקולריות, הדרישה הבסיסית היא חשיפה לטמפרטורות גבוהות במיוחד, והחום צריך להיות גבוה מספיק כדי שהסופח יתאדה. הטמפרטורה תשתנה בהתאם לחומרים הנספחים ולסוג הסופח. טווח טמפרטורות קבוע של 170-315 מעלות צלזיוס (338-600 מעלות פרנהייט) יידרש עבור סוגי המסננות שנדונו קודם לכן. גם החומר הנספח וגם הסופח מחוממים בטמפרטורה זו. ייבוש בוואקום הוא דרך מהירה יותר לעשות זאת ודורש טמפרטורות נמוכות יחסית בהשוואה לייבוש בלהבה.

לאחר הפעלתן, ניתן לאחסן את הנפות בכלי זכוכית עם כיסוי כפול של ציפוי פרה-פילם. פעולה זו תשמור עליהן פעילות עד שישה חודשים. כדי לבדוק אם הנפות פעילות, ניתן להחזיק אותן ביד תוך כדי לבישת כפפות ולהוסיף להן מים. אם הן פעילות לחלוטין, הטמפרטורה עולה משמעותית, ולא תוכלו להחזיק אותן אפילו תוך כדי לבישת כפפות.

מומלץ להשתמש בציוד בטיחות כמו ערכות מגן אישי, כפפות ומשקפי מגן, מכיוון שתהליך הפעלת הנפות המולקולריות כרוך בהתמודדות עם טמפרטורות גבוהות וכימיקלים, והסיכונים הנלווים.