Bahe molekularra tamaina uniformeko poroak (oso zulo txikiak) dituen materiala da

Bahe molekularra tamaina uniformeko poroak (oso zulo txikiak) dituen materiala da. Poro-diametro hauek molekula txikien antzeko tamaina dute, eta, beraz, molekula handiak ezin dira sartu edo xurgatu, molekula txikiek, berriz, bai. Molekula-nahasketa bat bahe (edo matrize) deitzen den substantzia porotsu eta erdi-solidoaren ohantze geldikotik migratzen den heinean, pisu molekular handieneko osagaiak (poro molekularretara pasa ezin direnak) ohetik irteten dira lehenik, ondoren segidan molekula txikiagoak. Bahe molekular batzuk tamaina-bazterketa kromatografian erabiltzen dira, molekulak haien tamainaren arabera sailkatzen dituen bereizketa-teknika. Beste bahe molekular batzuk lehorgailu gisa erabiltzen dira (adibide batzuk ikatz aktibatua eta silize gela daude).
Molekular bahe baten poro-diametroa ångströms (Å) edo nanometrotan (nm) neurtzen da. IUPAC notaren arabera, material mikroporosoek 2 nm (20 Å) baino gutxiagoko poro-diametroak dituzte eta material makroporosoek 50 nm-tik gorako poro-diametroak (500 Å); kategoria mesoporosoa, beraz, erdian dago 2 eta 50 nm arteko poro-diametroekin (20-500 Å).
Materialak
Bahe molekularrak material mikroporoso, mesoporoso edo makroporosoa izan daitezke.
Material mikroporosoa (
●Zeolitak (aluminosilikato mineralak, ez dira nahastu aluminio silikatoarekin)
●Zeolita LTA: 3–4 Å
●Beira porotsua: 10 Å (1 nm), eta gora
●Karbono aktiboa: 0–20 Å (0–2 nm), eta gora
●Buztinak
●Montmorillonita nahasketak
●Halloysite (endellita): Bi forma arrunt aurkitzen dira, buztina hidratatzean 1 nm-ko tartea erakusten du geruzen eta deshidratatzen denean (meta-halloysite) tartea 0,7 nm-koa da. Halloysite modu naturalean gertatzen da, batez beste 30 nm-ko diametroa duten zilindro txiki gisa, 0,5 eta 10 mikrometro arteko luzera dutenak.
Material mesoporosoa (2-50 nm)
Silizio dioxidoa (silize gela egiteko erabiltzen da): 24 Å (2,4 nm)
Material makroporosoa (>50 nm)
Silice makroporosoa, 200–1000 Å (20–100 nm)
Aplikazioak[aldatu]
Petrolioaren industrian bahe molekularrak erabili ohi dira, batez ere gas korronteak lehortzeko. Adibidez, gas natural likidoaren (GNL) industrian, gasaren ur-edukia 1 ppmv baino gutxiagora murriztu behar da izotzak edo metano-klatratoak eragindako blokeoak saihesteko.
Laborategian, bahe molekularrak erabiltzen dira disolbatzailea lehortzeko. "Baheak" lehortzeko teknika tradizionalak baino handiagoak direla frogatu dute, askotan lehorgailu oldarkorrak erabiltzen dituztenak.
Zeolita terminoaren arabera, bahe molekularrak aplikazio katalitiko ugaritarako erabiltzen dira. Isomerizazioa, alkilazioa eta epoxidazioa katalizatzen dituzte, eta eskala handiko industria-prozesuetan erabiltzen dira, hidrocracking-a eta jariadura-cracking katalitikoa barne.
Arnas aparatuetarako aire-horniduraren iragazketan ere erabiltzen dira, adibidez urpekariek eta suhiltzaileek erabiltzen dituztenak. Horrelako aplikazioetan, airea aire-konpresore batek hornitzen du eta kartutxo-iragazki batetik pasatzen da, zeina, aplikazioaren arabera, bahe molekularrez eta/edo ikatz aktibatuz betetzen den, azkenik, arnasguneko aire-tangak kargatzeko erabiliko da. Iragazte horrek partikulak kendu ditzake. eta arnasketa-aire-hornidurako konpresoreen ihes-produktuak.
FDAren onespena.
AEBetako FDAk 2012ko apirilaren 1etik sodio aluminosilikatoa onartu du 21 CFR 182.2727 21 CFR 182.2727 azpian dauden kontsumigarriekin zuzeneko kontaktua izateko. industriak ez zuen nahi gobernuak onartzeko behar diren proba garestiak finantzatzeko.
Birsorkuntza
Bahe molekularrak birsortzeko metodoak presio aldaketa (oxigeno-kontzentratzaileetan bezala), gas eramaile batekin berotzea eta purgatzea (etanolaren deshidratazioan erabiltzen denean bezala) edo huts handipean berotzea dira. Birsorkuntza-tenperaturak 175 °C (350 °F) eta 315 °C (600 °F) bitartekoak dira bahe molekular motaren arabera. Aitzitik, silize-gela birsortu daiteke labe arrunt batean 120 °C-ra (250 °F) bi orduz berotuz. Hala ere, silize-gel mota batzuk "lehertu" egingo dira nahikoa ur jasan dutenean. Urarekin harremanetan jartzean silize-esferen hausturak eragiten du.

Eredua	Poroen diametroa (Ångström)	Solte-dentsitatea (g/ml)	Xurgatutako ura (% p/p)	Higadura edo urradura, W(% p/p)	Erabilera
3Å	3	0,60–0,68	19–20	0,3–0,6	Desikazioadepetrolioaren pitzaduragasak eta alkenoak, H2Oren adsortzio selektiboanbeira isolatua (IG)eta poliuretanoa, lehortzeaetanol erregaiagasolinarekin nahasteko.
4Å	4	0,60–0,65	20–21	0,3–0,6	Uraren xurgapenasodio aluminosilikatoaFDAk onartutakoa (ikusbehean) ontzi medikoetan bahe molekular gisa erabiltzen da edukia lehorra mantentzeko eta gisaelikagaien gehigarriaizateaE-zenbakiaE-554 (aglutinatzeko agentea); Deshidratazio estatikorako hobetsi da likido edo gas sistema itxietan, adibidez, botiken, osagai elektrikoen eta produktu kimiko galkorren ontzietan; inprimaketa- eta plastiko-sistemetan ura kentzea eta hidrokarburo-korronte aseak lehortzea. Adsorbatutako espezieen artean SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 eta C3H6 daude. Orokorrean lehortzeko agente unibertsaltzat hartzen da medio polarretan eta ez-polarretan;[12]ren bereizketagas naturalaetaalkenoak, ura adsortzioa ez-nitrogenoa sentikorrapoliuretanoa
5Å-DW	5	0,45–0,50	21–22	0,3–0,6	Koipegabetzea eta isurtzeko puntuaren depresioaabiazio kerosenoaetadiesela, eta alkenoen bereizketa
5Å txiki oxigenoz aberastuta	5	0,4–0,8	≥23		Oxigeno-sorgailu mediko edo osasuntsurako bereziki diseinatua[aipamena behar da]
5Å	5	0,60–0,65	20–21	0,3-0,5	Airea lehortzea eta araztea;deshidratazioaetadesulfurizazioagas naturala etapetrolio-gas likidoa;oxigenoaetahidrogenoaby produkzioapresio-swing adsortzioaprozesua
10X	8	0,50–0,60	23–24	0,3–0,6	Eraginkortasun handiko xurgapena, deshidratazioan, deskarburizazioan, gasen eta likidoen desulfurazioan eta bereizketan erabiltzen da.hidrokarburo aromatikoa
13X	10	0,55–0,65	23–24	0,3-0,5	Petrolio-gasa eta gas naturala lehortzea, desulfuratzea eta araztea
13X-AS	10	0,55–0,65	23–24	0,3-0,5	Deskarburizazioaeta airea bereizteko industrian lehortzea, nitrogenoa oxigenotik oxigeno kontzentratzaileetan bereiztea
Cu-13X	10	0,50–0,60	23–24	0,3-0,5	Edultzea(kentzeatiolak) dehegazkin-erregaiaeta dagozkionakhidrokarburo likidoak

Adsortzio gaitasunak

3Å

Gutxi gorabeherako formula kimikoa: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O

Silice-alumina erlazioa: SiO2/ Al2O3≈2

Ekoizpena

3A bahe molekularrak katioien trukearen bidez sortzen dirapotasioaizan eresodioa4A bahe molekularretan (Ikus behean)

Erabilera

3Å bahe molekularrek ez dituzte xurgatzen 3 Å-tik gorako diametroak dituzten molekulak. Bahe molekular hauen ezaugarrien artean adsortzio abiadura azkarra, maiz birsortzeko gaitasuna, birrintzeko erresistentzia ona etakutsadura erresistentzia. Ezaugarri hauek bahearen eraginkortasuna eta iraupena hobetu ditzakete. 3Å bahe molekularrak petrolioaren eta industria kimikoetan beharrezkoak diren lehorgailuak dira petrolioa fintzeko, polimerizaziorako eta gas-likido kimikoaren sakonera lehortzeko.

3Å bahe molekularrak hainbat material lehortzeko erabiltzen dira, adibidezetanola, airea,hozgarriak,gas naturalaetahidrokarburo asegabeak. Azken hauek cracking gasa daude,azetilenoa,etilenoa,propilenoaetabutadienoa.

3Å bahe molekularra etanoletik ura kentzeko erabiltzen da, geroago zuzenean bioerregai gisa edo zeharka hainbat produktu ekoizteko, hala nola produktu kimikoak, elikagaiak, farmazia eta abar. Destilazio normalak ezin duenez kendu etanolaren prozesuko korronteetatik (etanolaren ekoizpenaren azpiproduktu desiragarria) ur guztia kenduazeotropoapisuaren ehuneko 95,6ko kontzentrazioan, bahe molekularreko aleak etanola eta ura maila molekularrean bereizteko erabiltzen dira, ura aleetan xurgatu eta etanola libreki igarotzen utziz. Aleak urez beteta daudenean, tenperatura edo presioa manipulatu daiteke, bahe molekularreko aleetatik ura askatzeko aukera emanez.[15]

3Å bahe molekularrak giro-tenperaturan gordetzen dira, hezetasun erlatiboa ez % 90 baino gehiagorekin. Presio murriztuan zigilatzen dira, uretatik, azidoetatik eta alkalietatik urrun mantenduz.

4Å

Formula kimikoa: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O

Silizio-aluminio erlazioa: 1:1 (SiO2/ Al2O3≈2)

Ekoizpena

4Å bahea ekoiztea nahiko erraza da, ez baitu ez presio altuak ez tenperatura bereziki altuak behar. Disoluzio urtsuak normaleansodio silikatoaetasodio aluminatoa80 °C-tan konbinatzen dira. Disolbatzailez bustitako produktua 400 °C-tan labean "aktibatzen" da. 4A baheek 3A eta 5A baheen aitzindari gisa balio dute.katioi-trukeadesodioaizan erepotasioa(3Arako) edokaltzioa(5Arako)

Erabilera

Disolbatzaileak lehortzea

4Å bahe molekularrak asko erabiltzen dira laborategiko disolbatzaileak lehortzeko. Ura eta 4 Å-tik beherako diametro kritikoa duten beste molekula batzuk xurga ditzakete, hala nola NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6 eta C2H4. Asko erabiltzen dira likidoak eta gasak lehortzeko, fintzeko eta arazteko (argona prestatzeko, esaterako).

 

Poliester agente gehigarriak[editatu]

Bahe molekular hauek detergenteei laguntzeko erabiltzen dira, ura desmineralizatua ekoizten baitutekaltzioaioi-trukea, zikinkeria kentzea eta saihestea. Oso erabiliak dira ordezkatzekofosforoa. 4Å bahe molekularrak paper garrantzitsua betetzen du sodio tripolifosfatoa ordezkatzeko detergentearen laguntzaile gisa, detergentearen ingurumen-inpaktua arintzeko. A gisa ere erabil daitekexaboiaeragile eratzailea eta inhortzetako pasta.

Hondakin kaltegarrien tratamendua

4Å bahe molekularrek espezie katioikoen ur zikinak araz ditzaketeamonioaioiak, Pb2+, Cu2+, Zn2+ eta Cd2+. NH4+-ren selektibitate handia dela eta, borrokarako eremuan arrakastaz aplikatu diraeutrofizazioaeta beste efektu batzuk ibilguetan amonio-ioi gehiegizkoak direla eta. 4Å bahe molekularrak uretan dauden ioi metal astunak kentzeko ere erabili dira industria-jardueren ondorioz.

Beste helburu batzuk

Theindustria metalurgikoa: bereizketa-agentea, bereizketa, gatzun potasioaren erauzketa,rubidioa,zesioa, etab.

Industria petrokimikoa,katalizatzailea,lehorgailua, xurgatzailea

Nekazaritza:lurzoruaren egokitzailea

Medikuntza: karga zilarrazeolitabakterioen aurkako agentea.

5Å

Formula kimikoa: 0,7CaO•0,30Na2O•Al2O3•2,0SiO2 •4,5H2O

Silice-alumina erlazioa: SiO2/ Al2O3≈2

Ekoizpena

5A bahe molekularrak katioien trukearen bidez sortzen dirakaltzioaizan eresodioa4A bahe molekularretan (Ikus goian)

Erabilera

Bost-ångström(5Å) bahe molekularrak sarritan erabiltzen dirapetrolioaindustria, batez ere gas-korronteak arazteko eta bereizteko kimika laborategiankonposatuaketa lehortzeko erreakzioaren hasierako materialak. Tamaina zehatz eta uniformeko poro txiki-txikiak dituzte, eta batez ere gas eta likidoen xurgatzaile gisa erabiltzen dira.

Bost ångström bahe molekularrak lehortzeko erabiltzen diragas naturala, interpretazioarekin bateradesulfurizazioaetadeskarbonatzeagasarena. Oxigeno, nitrogeno eta hidrogeno eta olio-argizari n-hidrokarburoen nahasketak bereizteko ere erabil daitezke hidrokarburo adarkatu eta poliziklikoetatik.

Bost ångström bahe molekularrak giro-tenperaturan gordetzen dira, ahezetasun erlatiboa% 90 baino gutxiago kartoizko upeletan edo kartoizko ontzietan. Bahe molekularrak ez dira zuzenean airera eta ura jasan behar, azidoak eta alkaliak saihestu behar dira.

Bahe molekularren morfologia

Bahe molekularrak forma eta tamaina ezberdinetan daude eskuragarri. Baina ale esferikoek abantailak dituzte beste forma batzuen aldean, presio-jaitsiera txikiagoa eskaintzen baitute, higadura erresistenteak dira, ez baitute ertz zorrotzik eta sendotasun ona dute, hau da, azalera-unitateko behar den birrintzeko indarra handiagoa da. Zenbait bahe molekular perladunek bero-ahalmen txikiagoa eskaintzen dute, beraz, energia-eskakizunak murrizten dituzte birsorkuntzan.

Beaded bahe molekularrak erabiltzearen beste abantaila dentsitate solteko beste forma baino handiagoa da, beraz, adsortzio-baldintza berdinerako bahe molekularra behar den bolumena txikiagoa da. Horrela, botila-lepoa kentzea egiten den bitartean, bahe molekularrak erabil daitezke, xurgatzaile gehiago bolumen berean kargatu eta ontzien aldaketa saihestu.