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

Bahe molekularra tamaina uniformeko poroak (zulo oso txikiak) dituen materiala da. Poro horien diametroak molekula txikien antzekoak dira, eta, beraz, molekula handiak ezin dira sartu edo adsorbatu, molekula txikiagoek bai, berriz. Molekula-nahasketa bat bahe (edo matrize) deritzon substantzia porotsu eta erdi-solidoaren ohe geldikorretik migratzen den heinean, pisu molekular handieneko osagaiak (molekularen poroetara igaro ezin direnak) lehenengo irteten dira ohetik, eta ondoren molekula txikiagoak datoz. Bahe molekular batzuk tamaina-bazterketa kromatografian erabiltzen dira, molekulak tamainaren arabera sailkatzen dituen bereizketa-teknika bat. Beste bahe molekular batzuk lehortzaile gisa erabiltzen dira (adibidez, ikatz aktibatua eta silize-gela dira).
Bahe molekular baten poroen diametroa ångströmetan (Å) edo nanometroetan (nm) neurtzen da. IUPAC notazioaren arabera, material mikroporotsuek 2 nm (20 Å) baino gutxiagoko poroen diametroak dituzte eta material makroporotsuek 50 nm (500 Å) baino handiagoak diren poroen diametroak; beraz, mesoporotsuen kategoria erdian dago, 2 eta 50 nm (20–500 Å) arteko poroen diametroekin.
Materialak
Bahe molekularrak material mikroporotsuak, mesoporotsuak edo makroporotsuak izan daitezke.
Material mikroporotsua (
●Zeolitak (aluminosilikato mineralak, ez nahasi aluminio silikatoarekin)
●Zeolita LTA: 3–4 Å
●Beira porotsua: 10 Å (1 nm) eta gehiago
●Ikatz aktiboa: 0–20 Å (0–2 nm) eta gehiago
●Buztinak
●Montmorillonita nahasketak
●Halloisita (endelita): Bi forma ohiko aurkitzen dira, hidratatuta dagoenean buztinak 1 nm-ko tartea du geruzen artean eta deshidratatuta dagoenean (meta-halloisita) tartea 0,7 nm-koa da. Halloisita naturalki zilindro txiki gisa agertzen da, batez beste 30 nm-ko diametroa eta 0,5 eta 10 mikrometro arteko luzera dutenak.
Material mesoporotsua (2–50 nm)
Silizio dioxidoa (silize-gela egiteko erabiltzen da): 24 Å (2,4 nm)
Material makroporotsua (>50 nm)
Silize makroporotsua, 200–1000 Å (20–100 nm)
Aplikazioak[editatu]
Bahe molekularrak askotan erabiltzen dira petrolio-industrian, batez ere gas-jarioak lehortzeko. Adibidez, gas natural likidoaren (GNL) industrian, gasaren ur-edukia 1 ppmv baino gutxiagora murriztu behar da izotzak edo metano-klatratoak eragindako buxadurak saihesteko.
Laborategian, bahe molekularrak erabiltzen dira disolbatzailea lehortzeko. "Baheek" lehortze-teknika tradizionalen aldean hobeak direla frogatu da, askotan lehortzaile oldarkorrak erabiltzen dituztenak.
Zeolita terminoaren pean, bahe molekularrak aplikazio katalitiko ugaritarako erabiltzen dira. Isomerizazioa, alkilazioa eta epoxidazioa katalizatzen dituzte, eta eskala handiko industria-prozesuetan erabiltzen dira, besteak beste, hidrokraketa eta fluidoen kraketa katalitikoan.
Arnasketa-aparatuen aire-hornidurak iragazteko ere erabiltzen dira, adibidez, urpekariek eta suhiltzaileek erabiltzen dituztenak. Aplikazio horietan, airea aire-konpresore batek ematen du eta kartutxo-iragazki batetik pasatzen da, aplikazioaren arabera, bahe molekularrez eta/edo ikatz aktibatuz betetzen dena, eta azkenik arnasketa-airearen tankeak kargatzeko erabiltzen da. Iragazketa horrek partikulak eta konpresorearen ihes-produktuak ken ditzake arnasketa-airearen horniduratik.
FDAren onespena.
AEBetako FDAk 2012ko apirilaren 1etik aurrera onartu zuen sodio aluminosilikatoa kontsumigarriekin kontaktu zuzenerako 21 CFR 182.2727 arabera. Baimen honen aurretik, Europar Batasunak bahe molekularrak erabili zituen farmakoekin eta proba independenteek iradoki zuten bahe molekularrek gobernuaren eskakizun guztiak betetzen zituztela, baina industriak ez zuen finantzatu nahi gobernuaren baimenerako beharrezkoak ziren proba garestiak.
Birsorkuntza
Bahe molekularrak birsortzeko metodoen artean daude presio aldaketa (oxigeno kontzentratzaileetan bezala), gas garraiatzaile batekin berotzea eta garbitzea (etanol deshidratazioan erabiltzen den bezala) edo hutsean berotzea. Birsortzeko tenperaturak 175 °C (350 °F) eta 315 °C (600 °F) bitartekoak dira, bahe molekular motaren arabera. Aldiz, silize gela birsortu daiteke labe arrunt batean 120 °C-ra (250 °F) bi orduz berotuz. Hala ere, silize gel mota batzuk "lehertu" egingo dira ur nahikoa jasaten dutenean. Hori silize esferak urarekin kontaktuan jartzean hausten direlako gertatzen da.

Modeloa	Poroen diametroa (Ångström)	Dentsitate masiboa (g/ml)	Xurgatutako ura (% p/p)	Higadura edo urradura, W(% p/p)	Erabilera
3 Å	3	0,60–0,68	19–20	0,3–0,6	Lehortzea-renpetrolioaren hausturagasa eta alkenoak, H2O-ren adsorzio selektiboabeira isolatua (IG)eta poliuretanoa, lehortzeaetanol erregaiagasolinarekin nahasteko.
4 Å	4	0,60–0,65	20–21	0,3–0,6	Uraren adsorzioa bertansodio aluminosilikatoaFDAk onartua duena (ikusbehean) ontzi medikoetan bahe molekular gisa erabiltzen da edukia lehor mantentzeko etaelikagai-gehigarriedukitzeaE-zenbakiaE-554 (aglomerazioaren aurkako agentea); Hobe da deshidratazio estatikorako likido edo gas sistema itxietan, adibidez, sendagaien, osagai elektrikoen eta produktu kimiko galkorren ontziratzean; uraren hustuketa inprimaketa eta plastiko sistemetan eta hidrokarburo saturatuen korronteak lehortzean. Xurgatutako espezieen artean SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 eta C3H6 daude. Oro har, lehortze-agente unibertsaltzat hartzen da ingurune polarretan eta ez-polarretan;[12]bereizketagas naturalaetaalkenoak, uraren adsorzioa nitrogenoarekiko sentikorrak ez diren lekuetanpoliuretanoa
5Å-DW	5	0,45–0,50	21–22	0,3–0,6	Koipegabetzea eta isurtze-puntuaren beherapenahegazkintza kerosenoaetadiesel, eta alkenen bereizketa
5 Å oxigenoz aberastutako txikia	5	0,4–0,8	≥23		Oxigeno-sorgailu mediko edo osasungarrirako bereziki diseinatuaaipamena behar da]
5 Å	5	0,60–0,65	20–21	0,3–0,5	Airearen lehortzea eta araztea;deshidratazioaetadesulfurazioagas naturalaren etapetrolio-gas likidoa;oxigenoaetahidrogenoaekoizpenapresio-aldaketaren adsorzioaprozesu
10X	8	0,50–0,60	23–24	0,3–0,6	Xurgapen eraginkor handia, gas eta likidoen lehortzean, deskarbonizazioan, desulfurazioan eta bereizketan erabiltzen dena.hidrokarburo aromatikoa
13X	10	0,55–0,65	23–24	0,3–0,5	Petrolio-gasaren eta gas naturalaren lehortzea, desulfurazioa eta arazketa
13X-AS	10	0,55–0,65	23–24	0,3–0,5	Deskarburizazioaeta lehortzea airearen bereizketa industrian, nitrogenoa oxigenotik bereiztea oxigeno kontzentradoreetan
Cu-13X	10	0,50–0,60	23–24	0,3–0,5	Gozatzea(kentzeatiolak)-renhegazkintzako erregaiaeta dagokionhidrokarburo likidoak

Adsorzio gaitasunak

3 Å

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

Silize-alumina erlazioa: SiO2/ Al2O3≈2

Ekoizpena

3A bahe molekularrak katioien trukearen bidez ekoizten dira.potasioa-rakosodio4A bahe molekularretan (ikus behean)

Erabilera

3 Å-ko bahe molekularrek ez dituzte 3 Å baino diametro handiagoa duten molekulak xurgatzen. Bahe molekular hauen ezaugarrien artean daude xurgapen-abiadura azkarra, birsorkuntza maizaren gaitasuna, birrintzearekiko erresistentzia ona etakutsaduraren erresistentziaEzaugarri hauek bahearen eraginkortasuna eta bizitza hobetu ditzakete. 3Å-ko bahe molekularrak beharrezko lehortzaileak dira petrolioaren eta industria kimikoen industrian olioa fintzeko, polimerizatzeko eta gas-likido sakonera kimikoko lehortzerako.

3 Å-ko bahe molekularrak hainbat material lehortzeko erabiltzen dira, hala nolaetanola, airea,hozgarriak,gas naturalaetahidrokarburo asegabeakAzken horien artean daude cracking gasa,azetilenoa,etilenoa,propilenoaetabutadienoa.

3 Å-ko bahe molekularra erabiltzen da etanolaren ura kentzeko, eta geroago zuzenean bioerregai gisa edo zeharka erabil daiteke hainbat produktu ekoizteko, hala nola produktu kimikoak, elikagaiak, botikak eta gehiago. Destilazio normalak ezin duenez ur guztia (etanolaren ekoizpenetik nahi ez den azpiproduktua) kendu etanolaren prozesuko korronteetatik,...azeotropoPisuaren % 95,6 inguruko kontzentrazioarekin, bahe molekularreko aleak erabiltzen dira etanola eta ura maila molekularrean bereizteko, ura aleetan xurgatuz eta etanola libreki igarotzen utziz. Aleak urez beteta daudenean, tenperatura edo presioa manipulatu daiteke, ura bahe molekularreko aleetatik askatzeko aukera emanez.[15]

3 Å-ko bahe molekularrak giro-tenperaturan gordetzen dira, % 90etik gorako hezetasun erlatiboarekin. Presio murriztuan zigilatzen dira, uretatik, azidoetatik eta alkalietatik urrun mantenduz.

4 Å

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

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

Ekoizpena

4 Å-ko bahearen ekoizpena nahiko erraza da, ez baitu presio handirik edo tenperatura bereziki alturik behar. Normalean, ur-disoluzioaksodio silikatoaetasodio aluminatoa80 °C-tan konbinatzen dira. Disolbatzailez bustitako produktua 400 °C-tan "labean" eginez "aktibatzen" da. 4A baheek 3A eta 5A baheen aitzindari gisa balio dute.katioien trukea-rensodio-rakopotasioa(3Arako) edokaltzioa(5A-rako)

Erabilera

Lehortzeko disolbatzaileak

4 Å-ko bahe molekularrak oso erabiliak dira laborategiko disolbatzaileak lehortzeko. Ura eta 4 Å baino diametro kritiko txikiagoa duten beste molekula batzuk xurga ditzakete, hala nola NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6 eta C2H4. Oso erabiliak dira likido eta gasen lehortzean, fintzean eta purifikazioan (argonaren prestaketan, adibidez).

 

Poliesterrezko agente gehigarriakeditatu]

Bahe molekular hauek detergenteei laguntzeko erabiltzen dira, ur desmineralizatua ekoiztu baitezakete.kaltzioaioien trukea, zikinkeria kentzen eta metatzea saihesten dute. Oso erabiliak dira ordezkatzekofosforoa4 Å-ko bahe molekularrak paper garrantzitsua betetzen du sodio tripolifosfatoa ordezkatzeko detergente laguntzaile gisa, detergentearen ingurumen-inpaktua arintzeko. Gainera, erabil daiteke...xaboiaeratzaile eta barruanpasta.

Hondakin kaltegarrien tratamendua

4 Å-ko bahe molekularrek espezie kationikoetatik hondakin-urak arazteko gai dira, hala nolaamonioaioiak, Pb2+, Cu2+, Zn2+ eta Cd2+. NH4+-rekiko selektibitate handia dutenez, arrakastaz erabili dira eremuan borrokatzekoeutrofizazioaeta amonio ioien gehiegizko eraginak ur-bideetan. 4 Å-ko bahe molekularrak ere erabili izan dira jarduera industrialengatik uretan dauden metal astun ioiak kentzeko.

Beste helburu batzuk

Theindustria metalurgikoa: bereizketa-agentea, bereizketa, gatzun potasioaren erauzketa,rubidio,zesio, etab.

Industria petrokimikoa,katalizatzaile,lehortzaile, xurgatzailea

Nekazaritza:lurzoruaren egokitzailea

Medikuntza: zilarra kargatuzeolitaagente antibakterianoa.

5 Å

Formula kimikoa: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2•4.5H2O

Silize-alumina erlazioa: SiO2/ Al2O3≈2

Ekoizpena

5A bahe molekularrak katioien trukearen bidez ekoizten dira.kaltzioa-rakosodio4A bahe molekularretan (ikus goian)

Erabilera

Bost-ångström(5 Å) bahe molekularrak sarritan erabiltzen dirapetrolioaindustrian, batez ere gas-jarioak arazteko eta kimika-laborategian bereiztekokonposatuaketa lehortze-erreakzioen hasierako materialak. Tamaina zehatz eta uniformeko poro txikiak dituzte, eta batez ere gas eta likidoentzako xurgatzaile gisa erabiltzen dira.

Bost ångström-eko bahe molekularrak erabiltzen dira lehortzekogas naturala, antzeztearekin bateradesulfurazioaetadeskarbonizazioagasarena. Oxigeno, nitrogeno eta hidrogeno nahasteak bereizteko ere erabil daitezke, eta olio-argizari n-hidrokarburoak hidrokarburo adarkatu eta poliziklikoetatik bereizteko.

Bost ångström-eko bahe molekularrak giro-tenperaturan gordetzen dira,hezetasun erlatiboa% 90 baino gutxiago kartoizko upeletan edo kaxazko ontzietan. Bahe molekularrak ez dira zuzenean airearen eta uraren eraginpean egon behar, azidoak eta alkaliak saihestu behar dira.

Bahe molekularren morfologia

Bahe molekularrak forma eta tamaina askotan daude eskuragarri. Baina ale esferikoek abantaila dute beste forma batzuekin alderatuta, presio-jausketa txikiagoa eskaintzen baitute, higaduraren aurkakoak dira ertz zorrotzik ez dutelako, eta erresistentzia ona dute, hau da, azalera-unitate bakoitzeko behar den zapalketa-indarra handiagoa da. Ale molekular batzuek bero-ahalmen txikiagoa eskaintzen dute, beraz, energia-behar txikiagoak birsorkuntzan zehar.

Beste abantaila bat bahe molekular aledunak erabiltzea da dentsitate handiagoa dela normalean beste forma batzuekin alderatuta, beraz, adsorzio-eskakizun berarentzat behar den bahe molekularraren bolumena txikiagoa da. Horrela, oztopoak kentzean, bahe molekular aledunak erabil daitezke, adsortzaile gehiago kargatu bolumen berean eta ontzi-aldaketak saihestu.