El 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 pasar; las más grandes quedan bloqueadas. Si las moléculas que se desean separar son del mismo tamaño, un tamiz molecular también puede separarlas por polaridad. Los tamices se utilizan en diversas aplicaciones como desecantes para eliminar la humedad y ayudan a prevenir la degradación de los productos.
Tipos de tamices moleculares
Los tamices moleculares se presentan 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 malla en los distintos tamices. Un tamiz molecular con un número menor de mallas se utiliza para separar gases, y uno con más mallas se utiliza para líquidos. Otros parámetros importantes de los tamices moleculares incluyen la forma (polvo o perlas), la densidad aparente, los niveles de pH, las temperaturas de regeneración (activación), la humedad, etc.
Tamiz molecular frente a gel de sílice
El gel de sílice también se puede usar como desecante para eliminar la humedad, pero es muy diferente de un tamiz molecular. Los diferentes factores que se pueden 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 a altas temperaturas, ya que tiene una estructura más uniforme que retiene el agua con mayor fuerza.
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 presenta poros uniformes, mientras que la estructura del gel de sílice es amorfa y presenta múltiples poros irregulares.
Cómo activar tamices moleculares
Para activar los tamices moleculares, se requiere una exposición a temperaturas extremadamente altas, lo suficientemente elevadas como para vaporizar el adsorbato. La temperatura varía según el material adsorbido y el tipo de adsorbente. Para los tipos de tamices mencionados anteriormente, se requiere un rango de temperatura constante de 170-315 °C (338-600 °F). Tanto el material adsorbido como el adsorbente se calientan a esta temperatura. El secado al vacío es un método más rápido y requiere temperaturas relativamente más bajas que el secado con llama.
Una vez activados, los tamices se pueden guardar en un recipiente de vidrio con doble envoltura de parafilm. Esto los mantendrá activados hasta por seis meses. Para comprobar si los tamices están activos, sosténgalos en la mano con guantes y añádales agua. Si están completamente activos, la temperatura aumentará considerablemente y no podrá sostenerlos ni siquiera con guantes.
Se recomienda el uso de equipos de seguridad como kits de EPI, guantes y gafas de seguridad, ya que el proceso de activación de los tamices moleculares implica el manejo de altas temperaturas y productos químicos, con los riesgos asociados.
Fecha de publicación: 30 de mayo de 2023
