Molekularsiebe
Definition
- "Siebe" zur Trennung von
Molekülen unterschiedlicher Größe.
Aufbau
- Synthetische Zeolithe, deren
Alumo-Silikat-Kristallgitter zahlreiche innere Hohlräume enthält, die
untereinander durch Poren genau definierten und jeweils gleichen
Durchmessers verbunden sind.
- Die Durchmesser der Poren liegen, je nach
Molekularsiebtyp zwischen 30 und 100 nm.
- Zeolithische Adsorbentien zeichnen sich aus
durch:
- sehr große Adsorptionsflächen (>
100 m2 pro g)
- hohe Adsorptionskräfte infolge hoher
Polarität
- einheitliche Durchmesser der
Zuführungsporen zu den Adsorptionshohlräumen
Funktionsweise
- Der durch die einheitliche Porengröße
bewirkte "Siebeffekt" ermöglicht scharfe Trennungen
aufgrund der Molekülgröße: Nur Moleküle mit kleinerem kritischem
Durchmesser als der Porendurchmesser erreichen die Adsorptionshohlräume und
werden dort nach zunehmender Polarität adsorbiert.
Siebwirkung
| Porendurchmesser |
Nicht
adsorbierte Stoffe (Beispiele) |
| 50 nm |
- Isoparaffine und deren Derivate
- Cycloparaffine und deren Derivate
- Aromaten
- CHX3, CX4, (C2H5)3N
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| 40 nm |
- n-Paraffine und deren Derivate bis 14
C-Atome
- CH2Cl2, C2H5Cl,
C2H5NH2, (CH3)2NH
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| 30 nm |
- n-Paraffine und deren Derivate bis 3
C-Atome
- CH3Cl, CH3NH2,
CH3OH, C2H5OH, H2S, SO2,
CO2, NO2, O2, N2
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Desorption
- Die beladenen Zeolithe können wieder
regeneriert werden. Dies kann erreicht werden durch:
- Temperaturerhöhung auf ca. 180 °C
- Druckerniedrigung (Vakuum)
- Verdrängung der adsorbierten Stoffe
mittels eines Spülmediums
Anwendungsgebiete
- Trocknungsprozesse (Adsorption von Wasser)
- Reinigungsprozesse
- Trennprozesse
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