आण्विक चाळणी ही एकसमान आकाराची छिद्रे (खूप लहान छिद्रे) असलेली सामग्री आहे. हे छिद्र व्यास लहान रेणूंसारखेच असतात आणि त्यामुळे मोठे रेणू आत जाऊ शकत नाहीत किंवा शोषले जाऊ शकत नाहीत, तर लहान रेणू करू शकतात. चाळणी (किंवा मॅट्रिक्स) म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या सच्छिद्र, अर्ध-घन पदार्थाच्या स्थिर पलंगातून रेणूंचे मिश्रण स्थलांतरित होत असताना, सर्वोच्च आण्विक वजनाचे घटक (जे आण्विक छिद्रांमध्ये जाऊ शकत नाहीत) प्रथम बेड सोडतात, त्यानंतर क्रमाक्रमाने लहान रेणू. काही आण्विक चाळणी आकार-अपवर्जन क्रोमॅटोग्राफीमध्ये वापरली जातात, एक विभक्त तंत्र जे रेणूंना त्यांच्या आकारावर आधारित क्रमवारी लावते. इतर आण्विक चाळणी डेसिकेंट म्हणून वापरली जातात (काही उदाहरणांमध्ये सक्रिय चारकोल आणि सिलिका जेल समाविष्ट आहे).
आण्विक चाळणीचा छिद्र व्यास ångströms (Å) किंवा नॅनोमीटर (nm) मध्ये मोजला जातो. IUPAC नोटेशननुसार, मायक्रोपोरस पदार्थांचा छिद्र व्यास 2 nm (20 Å) पेक्षा कमी असतो आणि मॅक्रोपोरस पदार्थांचा छिद्र व्यास 50 nm (500 Å) पेक्षा जास्त असतो; अशा प्रकारे मेसोपोरस श्रेणी 2 आणि 50 nm (20-500 Å) दरम्यान छिद्र व्यासासह मध्यभागी असते.
साहित्य
आण्विक चाळणी मायक्रोपोरस, मेसोपोरस किंवा मॅक्रोपोरस सामग्री असू शकतात.
मायक्रोपोरस मटेरियल (
●झीओलाइट्स (ॲल्युमिनोसिलिकेट खनिजे, ॲल्युमिनियम सिलिकेटसह गोंधळात टाकू नये)
●झिओलाइट LTA: 3–4 Å
●सच्छिद्र काच: 10 Å (1 nm), आणि वर
●सक्रिय कार्बन: 0–20 Å (0–2 nm), आणि वर
● चिकणमाती
●मॉन्टमोरिलोनाइट इंटरमिक्स
●हॅलॉयसाइट (एंडेलाइट): दोन सामान्य रूपे आढळतात, जेव्हा चिकणमाती हायड्रेटेड होते तेव्हा थरांमध्ये 1 nm अंतर दिसून येते आणि जेव्हा निर्जलीकरण (मेटा-हॅलॉयसाइट) असते तेव्हा अंतर 0.7 एनएम असते. हॅलोसाइट नैसर्गिकरित्या लहान सिलेंडर्सच्या रूपात उद्भवते ज्याची लांबी 0.5 आणि 10 मायक्रोमीटर दरम्यान सरासरी 30 एनएम व्यासाची असते.
मेसोपोरस सामग्री (2-50 एनएम)
सिलिकॉन डायऑक्साइड (सिलिका जेल बनवण्यासाठी वापरला जातो): 24 Å (2.4 एनएम)
मॅक्रोपोरस सामग्री (>50 एनएम)
मॅक्रोपोरस सिलिका, 200–1000 Å (20-100 nm)
अर्ज[संपादन]
पेट्रोलियम उद्योगात विशेषत: वायू प्रवाह कोरडे करण्यासाठी आण्विक चाळणीचा वापर केला जातो. उदाहरणार्थ, द्रव नैसर्गिक वायू (LNG) उद्योगात, बर्फ किंवा मिथेन क्लॅथ्रेटमुळे होणारे अडथळे टाळण्यासाठी गॅसमधील पाण्याचे प्रमाण 1 ppmv पेक्षा कमी करणे आवश्यक आहे.
प्रयोगशाळेत, आण्विक चाळणीचा वापर सॉल्व्हेंट सुकविण्यासाठी केला जातो. "चाळणी" हे पारंपारिक कोरडे तंत्रापेक्षा श्रेष्ठ असल्याचे सिद्ध झाले आहे, जे सहसा आक्रमक डेसिकेंट वापरतात.
झीओलाइट्स या शब्दाखाली, आण्विक चाळणीचा वापर उत्प्रेरक अनुप्रयोगांच्या विस्तृत श्रेणीसाठी केला जातो. ते आयसोमराईझेशन, अल्किलेशन आणि इपॉक्सिडेशन उत्प्रेरित करतात आणि हायड्रोक्रॅकिंग आणि द्रव उत्प्रेरक क्रॅकिंगसह मोठ्या प्रमाणावर औद्योगिक प्रक्रियांमध्ये वापरले जातात.
ते श्वासोच्छवासाच्या उपकरणासाठी हवा पुरवठा गाळण्यासाठी देखील वापरले जातात, उदाहरणार्थ स्कूबा डायव्हर्स आणि अग्निशामक वापरतात. अशा ऍप्लिकेशन्समध्ये, एअर कंप्रेसरद्वारे हवा पुरविली जाते आणि काडतूस फिल्टरमधून जाते जी, ऍप्लिकेशनवर अवलंबून, आण्विक चाळणीने आणि/किंवा सक्रिय कार्बनने भरलेली असते, शेवटी श्वासोच्छवासाच्या हवेच्या टाक्या चार्ज करण्यासाठी वापरली जाते. अशा गाळण्यामुळे कण काढून टाकता येतात. आणि श्वासोच्छवासाच्या हवा पुरवठ्यापासून कंप्रेसर एक्झॉस्ट उत्पादने.
FDA मान्यता.
यूएस FDA ने 1 एप्रिल 2012 पासून 21 CFR 182.2727 अंतर्गत उपभोग्य वस्तूंशी थेट संपर्क साधण्यासाठी सोडियम ॲल्युमिनोसिलिकेट मंजूर केले आहे. या मंजुरीपूर्वी युरोपियन युनियनने फार्मास्युटिकल्ससह आण्विक चाळणी वापरली होती आणि स्वतंत्र चाचणीने सुचवले होते की आण्विक चाळणी सर्व सरकारी आवश्यकता पूर्ण करते. सरकारच्या मंजुरीसाठी आवश्यक असलेल्या महागड्या चाचणीसाठी उद्योग निधी देण्यास तयार नव्हते.
पुनर्जन्म
आण्विक चाळणीच्या पुनरुत्पादनाच्या पद्धतींमध्ये दाब बदलणे (ऑक्सिजन एकाग्रतेप्रमाणे), वाहक वायूने गरम करणे आणि शुद्ध करणे (जसे इथेनॉल निर्जलीकरणात वापरले जाते), किंवा उच्च व्हॅक्यूममध्ये गरम करणे समाविष्ट आहे. आण्विक चाळणीच्या प्रकारानुसार पुनर्जन्म तापमान 175 °C (350 °F) ते 315 °C (600 °F) पर्यंत असते. याउलट, सिलिका जेल नियमित ओव्हनमध्ये 120 °C (250 °F) दोन तास गरम करून पुन्हा निर्माण करता येते. तथापि, पुरेशा पाण्याच्या संपर्कात आल्यावर काही प्रकारचे सिलिका जेल "पॉप" होतील. हे पाण्याशी संपर्क साधताना सिलिका गोलाकार तुटल्यामुळे होते.
| मॉडेल | छिद्र व्यास (अँग्स्ट्रोम) | मोठ्या प्रमाणात घनता (g/ml) | शोषलेले पाणी (% w/w) | वापर | |
| 3Å | 3 | ०.६०–०.६८ | १९-२० | ०.३–०.६ | डेसिकेशनच्यापेट्रोलियम क्रॅकिंगवायू आणि अल्केन्स, H2O चे निवडक शोषणइन्सुलेटेड ग्लास (IG)आणि पॉलीयुरेथेन, कोरडे करणेइथेनॉल इंधनगॅसोलीन मिसळण्यासाठी. |
| 4Å | 4 | ०.६०–०.६५ | 20-21 | ०.३–०.६ | मध्ये पाण्याचे शोषणसोडियम ॲल्युमिनोसिलिकेटजे FDA मंजूर आहे (पहाखाली) सामग्री कोरडी ठेवण्यासाठी वैद्यकीय कंटेनरमध्ये आण्विक चाळणी म्हणून वापरली जातेअन्न मिश्रितअसणेई-क्रमांकई-554 (अँटी-केकिंग एजंट); बंद द्रव किंवा वायू प्रणालींमध्ये स्थिर निर्जलीकरणासाठी प्राधान्य दिले जाते, उदा., औषधांच्या पॅकेजिंगमध्ये, इलेक्ट्रिक घटक आणि नाशवंत रसायने; छपाई आणि प्लॅस्टिक प्रणालींमध्ये पाण्याची सफाई आणि संतृप्त हायड्रोकार्बन प्रवाह कोरडे करणे. शोषलेल्या प्रजातींमध्ये SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 आणि C3H6 यांचा समावेश होतो. सामान्यतः ध्रुवीय आणि गैर-ध्रुवीय माध्यमांमध्ये सार्वत्रिक कोरडे करणारे एजंट मानले जाते;[१२]वेगळे करणेनैसर्गिक वायूआणिalkenes, नॉन-नायट्रोजन संवेदनशील मध्ये पाणी शोषणपॉलीयुरेथेन |
| 5Å-DW | 5 | ०.४५–०.५० | 21-22 | ०.३–०.६ | च्या degreasing आणि बिंदू उदासीनता ओतणेविमानचालन रॉकेलआणिडिझेल, आणि alkenes पृथक्करण |
| 5Å लहान ऑक्सिजन-समृद्ध | 5 | ०.४–०.८ | ≥२३ | विशेषतः वैद्यकीय किंवा निरोगी ऑक्सिजन जनरेटरसाठी डिझाइन केलेले[उद्धरण आवश्यक आहे] | |
| ५Å | 5 | ०.६०–०.६५ | 20-21 | ०.३–०.५ | हवा शुद्धीकरण आणि शुद्धीकरण;निर्जलीकरणआणिडिसल्फरायझेशननैसर्गिक वायू आणिद्रव पेट्रोलियम वायू;ऑक्सिजनआणिहायड्रोजनद्वारे उत्पादनदबाव स्विंग शोषणप्रक्रिया |
| 10X | 8 | ०.५०–०.६० | २३-२४ | ०.३–०.६ | उच्च-कार्यक्षम सॉर्प्शन, डिसिकेशन, डिकार्ब्युरायझेशन, गॅस आणि द्रवांचे डिसल्फरायझेशन आणि वेगळे करण्यासाठी वापरले जातेसुगंधी हायड्रोकार्बन |
| 13X | 10 | ०.५५–०.६५ | २३-२४ | ०.३–०.५ | पेट्रोलियम वायू आणि नैसर्गिक वायूचे डेसिकेशन, डिसल्फरायझेशन आणि शुद्धीकरण |
| 13X-AS | 10 | ०.५५–०.६५ | २३-२४ | ०.३–०.५ | Decarburizationआणि हवा पृथक्करण उद्योगात डेसिकेशन, ऑक्सिजन एकाग्र यंत्रामध्ये नायट्रोजनचे ऑक्सिजनपासून वेगळे करणे |
| Cu-13X | 10 | ०.५०–०.६० | २३-२४ | ०.३–०.५ | गोड करणे(काढणेथिओल्स) चाविमानचालन इंधनआणि संबंधितद्रव हायड्रोकार्बन्स |
शोषण क्षमता
3Å
अंदाजे रासायनिक सूत्र: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O
सिलिका-ॲल्युमिना गुणोत्तर: SiO2/ Al2O3≈2
उत्पादन
3A आण्विक चाळणी केशन एक्सचेंजद्वारे तयार केली जातेपोटॅशियमसाठीसोडियम4A आण्विक चाळणीमध्ये (खाली पहा)
वापर
3Å आण्विक चाळणी रेणू शोषत नाहीत ज्यांचा व्यास 3 Å पेक्षा मोठा आहे. या आण्विक चाळणीच्या वैशिष्ट्यांमध्ये जलद शोषण गती, वारंवार पुनरुत्पादन क्षमता, चांगला क्रशिंग प्रतिकार आणिप्रदूषण प्रतिकार. ही वैशिष्ट्ये चाळणीची कार्यक्षमता आणि आयुष्य दोन्ही सुधारू शकतात. 3Å आण्विक चाळणी हे तेल शुद्धीकरण, पॉलिमरायझेशन आणि रासायनिक वायू-द्रव खोली कोरडे करण्यासाठी पेट्रोलियम आणि रासायनिक उद्योगांमध्ये आवश्यक डेसिकेंट आहेत.
3Å आण्विक चाळणीचा वापर अनेक सामग्री सुकविण्यासाठी केला जातो, जसे कीइथेनॉल, हवा,रेफ्रिजरंट्स,नैसर्गिक वायूआणिअसंतृप्त हायड्रोकार्बन्स. नंतरचे क्रॅकिंग गॅस समाविष्ट आहे,ऍसिटिलीन,इथिलीन,प्रोपीलीनआणिबुटाडीन.
3Å आण्विक चाळणीचा वापर इथेनॉलमधून पाणी काढून टाकण्यासाठी केला जातो, ज्याचा नंतर थेट जैव-इंधन म्हणून किंवा अप्रत्यक्षपणे विविध उत्पादने जसे की रसायने, खाद्यपदार्थ, फार्मास्युटिकल्स आणि बरेच काही तयार करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो. सामान्य ऊर्धपातन इथेनॉल प्रक्रियेच्या प्रवाहातून सर्व पाणी (इथेनॉल उत्पादनातून अवांछित उपउत्पादन) काढून टाकू शकत नाही.azeotropeवजनानुसार सुमारे 95.6 टक्के एकाग्रतेवर, आण्विक चाळणी मणी मण्यांमध्ये पाणी शोषून आणि इथेनॉल मुक्तपणे जाऊ देऊन आण्विक स्तरावर इथेनॉल आणि पाणी वेगळे करण्यासाठी वापरले जातात. एकदा मणी पाण्याने भरले की, तापमान किंवा दाब हाताळला जाऊ शकतो, ज्यामुळे आण्विक चाळणीच्या मण्यांमधून पाणी सोडले जाऊ शकते.[१५]
3Å आण्विक चाळणी खोलीच्या तपमानावर साठवली जाते, सापेक्ष आर्द्रता 90% पेक्षा जास्त नसते. ते कमी दाबाने बंद केले जातात, पाणी, ऍसिड आणि अल्कलीपासून दूर ठेवले जातात.
4Å
रासायनिक सूत्र: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O
सिलिकॉन-ॲल्युमिनियम प्रमाण: 1:1 (SiO2/ Al2O3≈2)
उत्पादन
4Å चाळणीचे उत्पादन तुलनेने सोपे आहे कारण त्याला उच्च दाब किंवा विशेषतः उच्च तापमानाची आवश्यकता नाही. च्या सामान्यत: जलीय द्रावणसोडियम सिलिकेटआणिसोडियम अल्युमिनेट80 डिग्री सेल्सिअस तापमानात एकत्र केले जातात. सॉल्व्हेंट-इंप्रेग्नेटेड उत्पादन 400 डिग्री सेल्सिअस तापमानात "बेकिंग" करून "सक्रिय" केले जाते 4A चाळणी 3A आणि 5A चाळणीसाठी पूर्ववर्ती म्हणून काम करतातcation एक्सचेंजच्यासोडियमसाठीपोटॅशियम(3A साठी) किंवाकॅल्शियम(5A साठी)
वापर
सॉल्व्हेंट्स कोरडे करणे
4Å आण्विक चाळणी प्रयोगशाळेतील सॉल्व्हेंट्स सुकविण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात. ते NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6 आणि C2H4 सारख्या 4 Å पेक्षा कमी गंभीर व्यास असलेले पाणी आणि इतर रेणू शोषू शकतात. ते द्रव आणि वायू (जसे की आर्गॉन तयार करणे) कोरडे, शुद्धीकरण आणि शुद्धीकरणात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
पॉलिस्टर एजंट ऍडिटीव्ह[संपादित करा]
या आण्विक चाळणीचा वापर डिटर्जंटना मदत करण्यासाठी केला जातो कारण ते डिमिनरलाइज्ड पाणी तयार करू शकतातकॅल्शियमआयन एक्सचेंज, काढून टाकणे आणि घाण साचणे प्रतिबंधित करणे. ते पुनर्स्थित करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातातफॉस्फरस. 4Å आण्विक चाळणी डिटर्जंटचा पर्यावरणीय प्रभाव कमी करण्यासाठी सोडियम ट्रायपोलीफॉस्फेटला डिटर्जंट सहाय्यक म्हणून बदलण्यात मोठी भूमिका बजावते. हे a म्हणून देखील वापरले जाऊ शकतेसाबणफॉर्मिंग एजंट आणि मध्येटूथपेस्ट.
हानिकारक कचरा उपचार
4Å आण्विक चाळणी cationic प्रजातींचे सांडपाणी शुद्ध करू शकते जसे कीअमोनियमआयन, Pb2+, Cu2+, Zn2+ आणि Cd2+. NH4+ साठी उच्च निवडकतेमुळे ते लढण्यासाठी क्षेत्रात यशस्वीरित्या लागू केले गेले आहेतयुट्रोफिकेशनआणि जास्त अमोनियम आयनमुळे जलमार्गावरील इतर परिणाम. 4Å आण्विक चाळणीचा वापर औद्योगिक क्रियाकलापांमुळे पाण्यात असलेले हेवी मेटल आयन काढून टाकण्यासाठी देखील केला गेला आहे.
इतर हेतू
दधातू उद्योग: विभक्त करणारे एजंट, वेगळे करणे, ब्राइन पोटॅशियम काढणे,रुबिडियम,सीझियम, इ.
पेट्रोकेमिकल उद्योग,उत्प्रेरक,desiccant, शोषक
शेती:माती कंडिशनर
औषध: लोड चांदीजिओलाइटबॅक्टेरियाच्या वाढीस प्रतिबंध करणारा पदार्थ एजंट.
५Å
रासायनिक सूत्र: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2 •4.5H2O
सिलिका-ॲल्युमिना गुणोत्तर: SiO2/ Al2O3≈2
उत्पादन
5A आण्विक चाळणी कॅशन एक्सचेंजद्वारे तयार केली जातेकॅल्शियमसाठीसोडियम4A आण्विक चाळणीमध्ये (वर पहा)
वापर
पाच-ångström(5Å) आण्विक चाळणी बहुतेकदा मध्ये वापरली जातातपेट्रोलियमउद्योग, विशेषत: गॅस प्रवाहांच्या शुद्धीकरणासाठी आणि रसायनशास्त्र प्रयोगशाळेत वेगळे करण्यासाठीसंयुगेआणि कोरडे प्रतिक्रिया सुरू करणारे साहित्य. त्यामध्ये अचूक आणि एकसमान आकाराचे लहान छिद्र असतात आणि ते मुख्यतः वायू आणि द्रवपदार्थांसाठी शोषक म्हणून वापरले जातात.
पाच-ångström आण्विक चाळणी सुकविण्यासाठी वापरली जातातनैसर्गिक वायू, प्रदर्शनासहडिसल्फरायझेशनआणिdecarbonationगॅसचा ऑक्सिजन, नायट्रोजन आणि हायड्रोजन आणि ऑइल-वॅक्स एन-हायड्रोकार्बन्सचे मिश्रण ब्रंच्ड आणि पॉलीसायक्लिक हायड्रोकार्बन्सपासून वेगळे करण्यासाठी देखील त्यांचा वापर केला जाऊ शकतो.
पाच-ångström आण्विक चाळणी खोलीच्या तपमानावर साठवली जातात, असापेक्ष आर्द्रताकार्डबोर्ड बॅरल्स किंवा कार्टन पॅकेजिंगमध्ये 90% पेक्षा कमी. आण्विक चाळणी थेट हवेच्या संपर्कात येऊ नयेत आणि पाणी, ऍसिड आणि अल्कली टाळले पाहिजेत.
आण्विक चाळणीचे मॉर्फोलॉजी
आण्विक चाळणी विविध आकार आणि आकारात उपलब्ध आहेत. परंतु गोलाकार मण्यांना इतर आकारांपेक्षा जास्त फायदा होतो कारण ते कमी दाब कमी करतात, क्षरण प्रतिरोधक असतात कारण त्यांना कोणतीही तीक्ष्ण कडा नसतात आणि चांगली ताकद असते, म्हणजे प्रति युनिट क्षेत्रफळ आवश्यक क्रश फोर्स जास्त असते. काही मणी असलेली आण्विक चाळणी कमी उष्णता क्षमता देतात त्यामुळे पुनरुत्पादनादरम्यान कमी उर्जेची आवश्यकता असते.
मणीयुक्त आण्विक चाळणी वापरण्याचा दुसरा फायदा म्हणजे मोठ्या प्रमाणात घनता इतर आकारापेक्षा जास्त असते, अशा प्रकारे समान शोषण आवश्यकतेसाठी आण्विक चाळणीची मात्रा कमी असते. अशाप्रकारे डी-बॉटलनेकिंग करताना, एखादी व्यक्ती मणीयुक्त आण्विक चाळणी वापरू शकते, त्याच व्हॉल्यूममध्ये अधिक शोषक लोड करू शकते आणि कोणत्याही जहाजातील बदल टाळू शकतात.
पोस्ट वेळ: जुलै-18-2023
