ADSORBENTES MINERALES, AGENTES FILTRANTES Y AGENTES SECANTES
Los tamices moleculares son aluminosilicatos metálicos cristalinos que poseen una red tridimensional interconectada de tetraedros de sílice y alúmina. El agua de hidratación natural se elimina de esta red mediante calentamiento para producir cavidades uniformes que adsorben selectivamente moléculas de un tamaño específico.
Normalmente, en aplicaciones en fase gaseosa se utiliza un tamiz de 4 a 8 mallas, mientras que en aplicaciones en fase líquida se suele emplear uno de 8 a 12 mallas. Las versiones en polvo de los tamices 3A, 4A, 5A y 13X son adecuadas 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 de síntesis orgánica, permitiendo con frecuencia el aislamiento de los productos deseados a partir de 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 las síntesis de cetiminas y enaminas, 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 a la estructura 4A por cationes de potasio, lo que reduce el tamaño efectivo del poro a ~3 Å, excluyendo diámetros >3 Å, por ejemplo, el etano. |
| Principales aplicaciones | Deshidratación comercial de corrientes de hidrocarburos insaturados, incluyendo gas craqueado, propileno, butadieno y acetileno; secado de líquidos polares como metanol y etanol. Adsorción de moléculas como NH3 y H2O de un flujo de N2/H2. Se considera un agente desecante de uso general en medios polares y no polares. |
| Tipo | 4A |
| Composición | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Descripción | Esta forma sódica representa la familia de tamices moleculares de tipo A. La abertura efectiva del poro es de 4 Å, lo que excluye las moléculas con un diámetro efectivo superior a 4 Å, por ejemplo, el propano. |
| Principales aplicaciones | Preferible para la deshidratación estática en sistemas cerrados de líquidos o gases, por ejemplo, en el envasado de medicamentos, componentes eléctricos y productos químicos perecederos; eliminación de agua en sistemas de impresión y plásticos, y secado de corrientes de hidrocarburos saturados. Las especies adsorbidas incluyen SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 y C3H6. Generalmente se considera un agente desecante universal en medios polares y no polares. |
| 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 los cationes de sodio dan aberturas de ~5 Å que excluyen las moléculas con un diámetro efectivo >5 Å, por ejemplo, todos los anillos de 4 carbonos y los isocompuestos. |
| Principales aplicaciones | Separación de parafinas normales de hidrocarburos cíclicos y de cadena ramificada; eliminación de H2S, CO2 y mercaptanos del gas natural. Las moléculas adsorbidas incluyen nC4H10, nC4H9OH, C3H8 a C22H46 y diclorodifluorometano (Freón 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 (C4F9)3N, por ejemplo. |
| Principales aplicaciones | Secado comercial de gas, purificación de la alimentación de plantas de tratamiento de aire (eliminación simultánea de H2O y CO2) y endulzamiento de hidrocarburos líquidos/gas natural (eliminación de H2S y mercaptanos). |
Fecha de publicación: 16 de junio de 2023
