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 kritischen Durchmesser als der Porendurchmesser erreichen die
Adsorptionshohlräume und werden dort nach zunehmender Polarität
adsorbiert.
Siebwirkung
| 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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