ADSORBENTI MINERALI, AGENTI FILTRANTI E AGENTI ESSICCANTI
I setacci molecolari sono alluminosilicati metallici cristallini dotati di una rete tridimensionale di tetraedri di silice e allumina interconnessi. L'acqua di idratazione naturale viene rimossa da questa rete mediante riscaldamento, producendo cavità uniformi che adsorbono selettivamente molecole di una dimensione specifica.
Nelle applicazioni in fase gassosa si utilizza solitamente un setaccio da 4 a 8 mesh, mentre nelle applicazioni in fase liquida è comune quello da 8 a 12 mesh. Le forme in polvere dei setacci 3A, 4A, 5A e 13X sono adatte per applicazioni specializzate.
Noti da tempo per la loro capacità di essiccazione (anche fino a 90 °C), i setacci molecolari hanno recentemente dimostrato la loro utilità nelle procedure di sintesi organica, consentendo spesso l'isolamento dei prodotti desiderati da 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 la sintesi di chetimmine ed enammine, la condensazione di esteri e la 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 è realizzata sostituendo i cationi di potassio agli ioni di sodio intrinseci della struttura 4A, riducendo la dimensione effettiva dei pori a ~3Å, escludendo i diametri >3Å, ad esempio l'etano. |
| Principali applicazioni | Disidratazione commerciale di flussi di idrocarburi insaturi, tra cui gas di cracking, propilene, butadiene, acetilene; essiccazione di liquidi polari come metanolo ed etanolo. Adsorbimento di molecole come NH3 e H2O da un flusso di N2/H2. Considerato un agente essiccante di 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 di 4Å, escludendo quindi le molecole con diametro effettivo >4Å, ad esempio il propano. |
| Principali applicazioni | Preferito per la disidratazione statica in sistemi chiusi di liquidi o gas, ad esempio nel confezionamento di farmaci, componenti elettrici e prodotti chimici deperibili; per la rimozione dell'acqua in sistemi di stampa e di lavorazione della plastica e per l'essiccazione di 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 di diametro effettivo >5Å, ad esempio tutti gli anelli a 4 atomi di carbonio e gli isocomposti. |
| Principali applicazioni | Separazione di paraffine normali da idrocarburi a catena ramificata e ciclici; rimozione di H₂S, CO₂ e mercaptani da gas naturale. Le molecole adsorbite includono nC₂H₂O, nC₂H₂OH, da C₂H₂ a C₂H₂ e diclorodifluorometano (Freon 12®). |
| Tipo | 13X |
| Composizione | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,8 ± 0,2 SiO2: xH2O |
| Descrizione | La forma sodica 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 commerciale del gas, purificazione dell'aria di alimentazione delle piante (rimozione simultanea di H2O e CO2) e addolcimento di idrocarburi liquidi/gas naturale (rimozione di H2S e mercaptano). |
Data di pubblicazione: 16-06-2023
