Un tamiz molecular es un material poroso con orificios muy pequeños y uniformes. Funciona como un colador de cocina, pero a escala molecular, separando mezclas de gases que contienen moléculas de diferentes tamaños. Solo las moléculas más pequeñas que los poros pueden atravesarlo; las moléculas más grandes quedan bloqueadas. Si las moléculas que se desean separar son del mismo tamaño, un tamiz molecular también puede separar por polaridad. Los tamices se utilizan en diversas aplicaciones como desecantes que eliminan la humedad y ayudan a prevenir la degradación de los productos.
Tipos de tamices moleculares
Los tamices moleculares vienen en diferentes tipos, como 3A, 4A, 5A y 13X. Los valores numéricos definen el tamaño del poro y la composición química del tamiz. Los iones de potasio, sodio y calcio se modifican en la composición para controlar el tamaño del poro. Existen diferentes números de mallas en los distintos tamices. Un tamiz molecular con un número menor de mallas se utiliza para separar gases, y uno con un número mayor de mallas se utiliza para líquidos. Otros parámetros importantes de los tamices moleculares incluyen la forma (polvo o perla), la densidad aparente, el pH, las temperaturas de regeneración (activación), la humedad, etc.
Tamiz molecular vs. gel de sílice
El gel de sílice también puede utilizarse como desecante para la eliminación de humedad, pero es muy diferente de un tamiz molecular. Los factores a considerar al elegir entre ambos son las opciones de montaje, los cambios de presión, los niveles de humedad, las fuerzas mecánicas, el rango de temperatura, etc. Las principales diferencias entre un tamiz molecular y el gel de sílice son:
La velocidad de adsorción de un tamiz molecular es mayor que la del gel de sílice. Esto se debe a que el tamiz es un agente de secado rápido.
Un tamiz molecular funciona mejor que el gel de sílice en altas temperaturas, ya que tiene una estructura más uniforme que une el agua fuertemente.
A baja humedad relativa, la capacidad de un tamiz molecular es mucho mejor que la del gel de sílice.
La estructura de un tamiz molecular está definida y tiene poros uniformes, mientras que la estructura del gel de sílice es amorfa y tiene múltiples poros irregulares.
Cómo activar tamices moleculares
Para activar los tamices moleculares, el requisito básico es la exposición a temperaturas extremadamente altas, y el calor debe ser suficiente para que el adsorbato se vaporice. La temperatura varía según los materiales adsorbidos y el tipo de adsorbente. Se requiere un rango de temperatura constante de 170-315 °C (338-600 °F) para los tipos de tamices mencionados anteriormente. Tanto el material adsorbido como el adsorbente se calientan a esta temperatura. El secado al vacío es una forma más rápida de hacerlo y requiere temperaturas relativamente más bajas que el secado a la llama.
Una vez activados, los tamices pueden guardarse en un recipiente de vidrio con doble envoltorio de parafilm. Esto los mantendrá activos hasta seis meses. Para comprobar si están activos, sosténgalos con guantes y agrégueles agua. Si están completamente activos, la temperatura aumenta considerablemente y no podrá sostenerlos ni siquiera con guantes.
Se recomienda el uso de equipos de seguridad como kits de EPP, guantes y gafas de seguridad, ya que el proceso de activación de los tamices moleculares implica el manejo de altas temperaturas y productos químicos, y los riesgos asociados.
Hora de publicación: 30 de mayo de 2023
