ADSORBENTES MINERALES, AGENTES DE FILTRACIÓN Y AGENTES SECANTES
Los tamices moleculares son aluminosilicatos metálicos cristalinos con una red tridimensional de tetraedros de sílice y alúmina. El agua de hidratación natural se elimina de esta red mediante calentamiento para crear cavidades uniformes que adsorben selectivamente moléculas de un tamaño específico.
En aplicaciones en fase gaseosa se suele utilizar un tamiz de 4 a 8 mallas, mientras que en aplicaciones en fase líquida es común el de 8 a 12 mallas. Los tamices 3A, 4A, 5A y 13X en polvo son adecuados para aplicaciones especializadas.
Conocidos desde hace tiempo por su capacidad de secado (incluso a 90 °C), los tamices moleculares han demostrado recientemente su utilidad en procedimientos orgánicos sintéticos, permitiendo con frecuencia el aislamiento de productos deseados en reacciones de condensación regidas por equilibrios generalmente desfavorables. Se ha demostrado que estas zeolitas sintéticas eliminan agua, alcoholes (incluidos metanol y etanol) y HCl de sistemas como la síntesis de cetimina y enamina, las condensaciones de ésteres y la conversión de aldehídos insaturados en polienales.
| Tipo | 3A |
| Composición | 0,6 K2O: 0,40 Na2O: 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1SiO2: x H2O |
| Descripción | La forma 3A se obtiene sustituyendo los iones de sodio inherentes de la estructura 4A por cationes de potasio, lo que reduce el tamaño de poro efectivo a ~3Å, excluyendo los diámetros >3Å, por ejemplo, el etano. |
| Aplicaciones principales | Deshidratación comercial de corrientes de hidrocarburos insaturados, incluyendo gas de craqueo, propileno, butadieno y acetileno; secado de líquidos polares como metanol y etanol. Adsorción de moléculas como NH₃ y H₂O a partir de un flujo de N₂/H₂. Se considera un agente secante de uso general en medios polares y apolares. |
| Tipo | 4A |
| Composición | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Descripción | Esta forma de sodio representa la familia A de tamices moleculares. La apertura efectiva de poro es de 4 Å, por lo que se excluyen moléculas con un diámetro efectivo >4 Å, por ejemplo, el propano. |
| Aplicaciones principales | Se prefiere para la deshidratación estática en sistemas cerrados de líquidos o gases, por ejemplo, en el envasado de fármacos, componentes eléctricos y productos químicos perecederos; la depuración de agua en sistemas de impresión y plásticos, y el secado de corrientes de hidrocarburos saturados. Las especies adsorbidas incluyen SO₂, CO₂, H₂S, C₂H₃, C₂H₃ y C₃H₃. Generalmente se considera un agente de secado universal en medios polares y apolares. |
| Tipo | 5A |
| Composición | 0,80 CaO : 0,20 Na2O : 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2: x H2O |
| Descripción | Los iones de calcio divalentes en lugar de cationes de sodio dan lugar a aperturas de ~5Å que excluyen moléculas de diámetro efectivo >5Å, por ejemplo, todos los anillos de 4 carbonos y los isocompuestos. |
| Aplicaciones principales | Separación de parafinas normales de hidrocarburos de cadena ramificada y cíclicos; eliminación de H₂S, CO₂ y mercaptanos del gas natural. Las moléculas adsorbidas incluyen nC₄H₁₂, nC₄H₁₂OH, C₃H₄ a C₂₂H₄₂ y diclorodifluorometano (Freon 12®). |
| Tipo | 13X |
| Composición | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,8 ± 0,2 SiO2: xH2O |
| Descripción | La forma sódica representa la estructura básica de la familia tipo X, con una apertura de poro efectiva en el rango de 910¼. No adsorbe (C₄F₄)₃N, por ejemplo. |
| Aplicaciones principales | Secado de gases comerciales, purificación de aire de alimentación de plantas (eliminación simultánea de H2O y CO2) y endulzamiento de hidrocarburos líquidos/gas natural (eliminación de H2S y mercaptanos). |
Hora de publicación: 16 de junio de 2023
