ADSORBENTI MINERALI, AGENTI FILTRANTI ED AGENTI ESSICCANTI
I setacci molecolari sono alluminosilicati metallici cristallini aventi una rete di interconnessione tridimensionale di tetraedri di silice e allumina. L'acqua naturale di idratazione viene rimossa da questa rete mediante riscaldamento per produrre cavità uniformi che assorbono selettivamente molecole di dimensioni specifiche.
Un setaccio da 4 a 8 maglie viene normalmente utilizzato nelle applicazioni in fase gassosa, mentre il tipo da 8 a 12 maglie è comune nelle applicazioni in fase liquida. Le forme di polvere dei setacci 3A, 4A, 5A e 13X sono adatte per applicazioni specializzate.
Conosciuti da tempo per la loro capacità di essiccazione (anche fino a 90 °C), i setacci molecolari hanno recentemente dimostrato utilità nelle procedure organiche sintetiche, consentendo spesso l'isolamento dei prodotti desiderati dalle reazioni di condensazione governate da equilibri generalmente sfavorevoli. È stato dimostrato che queste zeoliti sintetiche rimuovono acqua, alcoli (inclusi metanolo ed etanolo) e HCl da sistemi come sintesi di chetimina ed enammina, condensazioni di esteri e conversione di aldeidi insature in polienali.
| Tipo | 3A |
| Composizione | 0,6 K2O: 0,40 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1SiO2 : x H2O |
| Descrizione | La forma 3A viene prodotta sostituendo i cationi potassio con gli ioni sodio intrinseci della struttura 4A, riducendo la dimensione effettiva dei pori a ~3Å, escluso il diametro >3Å, ad esempio l'etano. |
| Principali applicazioni | Disidratazione commerciale di flussi di idrocarburi insaturi, inclusi gas di cracking, propilene, butadiene, acetilene; essiccare liquidi polari come metanolo ed etanolo. Adsorbimento di molecole come NH3 e H2O da un flusso di N2/H2. Considerato un agente essiccante per uso generale in mezzi polari e non polari. |
| Tipo | 4A |
| Composizione | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2: x H2O |
| Descrizione | Questa forma di sodio rappresenta la famiglia di setacci molecolari di tipo A. L'apertura effettiva dei pori è 4Å, escludendo quindi le molecole di diametro effettivo >4Å, ad esempio il propano. |
| Principali applicazioni | Preferito per la disidratazione statica in sistemi chiusi di liquidi o gas, ad esempio nell'imballaggio di farmaci, componenti elettrici e prodotti chimici deperibili; lavaggio dell'acqua nei sistemi di stampa e plastica e essiccazione dei flussi di idrocarburi saturi. Le specie adsorbite includono SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 e C3H6. Generalmente considerato un agente essiccante universale in mezzi polari e non polari. |
| Tipo | 5A |
| Composizione | 0,80 CaO : 0,20 Na2O : 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2: x H2O |
| Descrizione | Gli ioni calcio bivalenti al posto dei cationi sodio danno aperture di ~5Å che escludono molecole con diametro effettivo >5Å, ad esempio tutti gli anelli a 4 atomi di carbonio e gli isocomposti. |
| Principali applicazioni | Separazione delle paraffine normali dagli idrocarburi ramificati e ciclici; rimozione di H2S, CO2 e mercaptani dal gas naturale. Le molecole adsorbite includono nC4H10, nC4H9OH, da C3H8 a C22H46 e diclorodifluorometano (Freon 12®). |
| Tipo | 13X |
| Composizione | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,8 ± 0,2 SiO2: xH2O |
| Descrizione | La forma del sodio rappresenta la struttura di base della famiglia di tipo X, con un'apertura effettiva dei pori nell'intervallo 910¼. Non assorbe (C4F9)3N, ad esempio. |
| Principali applicazioni | Essiccazione del gas commerciale, purificazione dell'aria degli alimenti vegetali (rimozione simultanea di H2O e CO2) e addolcimento di idrocarburi liquidi/gas naturale (rimozione di H2S e mercaptani). |
Orario di pubblicazione: 16 giugno 2023
