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    行業(yè)新聞

    分子篩工作原理及種類(lèi)

    工作原理

    吸附功能:分子篩對物質(zhì)的吸附來(lái)源于物理吸附(范德華力),其晶體孔穴內部有很強的極性和庫侖場(chǎng),對極性分子(如水)和不飽和分子表    現出強烈的吸附能力。
    篩分功能:分子篩的孔徑分布非常均一,只有分子直徑小于孔穴直徑的物質(zhì)才可能進(jìn)入分子篩的晶穴內部。
    通過(guò)吸附的優(yōu)先順序和尺寸大小來(lái)區分不同物質(zhì)的分子,所以被形象的稱(chēng)為“分子篩”。

    種類(lèi)

    分子篩有天然沸石和合成沸石兩種。①天然沸石大部分由火山凝灰巖和凝灰質(zhì)沉積巖在海相或湖相環(huán)境中發(fā)生反應而形成。已發(fā)現有1000多種沸石礦,較為重要的有35種,常見(jiàn)的有斜發(fā)沸石、絲光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等國,中國也發(fā)現有大量絲光沸石和斜發(fā)沸石礦床,日本是天然沸石開(kāi)采量最大的國家。②因天然沸石受資源限制,從20世紀50年代開(kāi)始,大量采用合成沸石。
    商品分子篩常用前綴數碼將晶體結構不同的分子篩加以分類(lèi),如3A型、4A型、5A型分子篩。4A型即表中A類(lèi),孔徑4?;。含Na+的A型分子篩記作Na-A,若其中Na+被K+置換,孔徑約為3?;,即為3A型分子篩;如Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置換,孔徑約為5?;,即為5A型分子篩。

    性能

    分子篩為粉末狀晶體,有金屬光澤,硬度為3~5,相對密度為2~2.8,天然沸石有顏色,合成沸石為白色,不溶于水,熱穩定性和耐酸性隨著(zhù)SiO2/Al2O3組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積,達300~1000m2/g,內晶表面高度極化,為一類(lèi)高效吸附劑,也是一類(lèi)固體酸,表面有很高的酸濃度與酸強度,能引起正碳離子型的催化反應。當組成中的金屬離子與溶液中其他離子進(jìn)行交換時(shí),可調整孔徑,改變其吸附性質(zhì)與催化性質(zhì),從而制得不同性能的分子篩催化劑。

    結構

    由此構成的蛋白多糖聚合體曲折盤(pán)繞,形成多微孔的篩狀結構,稱(chēng)為分子篩。分子篩只允許小于其微分子篩孔的物質(zhì)通過(guò),對大于其微孔的大分子物質(zhì)、細菌等則具有屏障作用。使基質(zhì)成為限制細菌等有害物質(zhì)擴散的防御屏障。溶血性鏈球菌和癌細胞等能產(chǎn)生透明質(zhì)酸酶,分解蛋白多糖,破壞基質(zhì)結構,得以擴散。蛋白多糖聚合體上還結合著(zhù)許多親水基團,能結合大量水分子,形成細胞外“儲水庫”。

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