分子筛的作用原理-凯发

分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分子筛的应用非常广泛，可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等，但是使用化学原料合成分子筛的成本很高。常用分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.3~2 nm）的孔道和空腔体系，因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。

分子筛的******个作用是晶体的外表面吸附多种吸附物。对于分子筛的研究表明，其外表面提供了一个******的被吸附的分子尺寸。如果被吸附物的分子超过该尺寸，就不能进入晶体内部，只能被吸附在外表面。表面吸附作用（也发生在非结晶体的表面，如硅胶），这是很弱的，而在晶体内部有成千上万的晶体空隙和槽，进一步吸附分子。分子筛由硅、铝和氧原子组成。这些分子的离子电荷在稳定的晶体中加起来的总和应是零。为平衡正负负荷，加入钾、钠、钙等正电荷离子。带有正负离子的巨大的面被称做吸附场。

在吸附物与被吸附物之间有很强的吸引力，需要很大能量的才能消除吸引力，还原成筛子。随着被吸附物的浓度增加，密度电荷场增强以至于几乎没有几层被吸附分子存在。***终，被吸附物接近满负荷，孔被填满，类似于毛细管冷凝。如果水和苯分子都进入13x晶体，都有同样的机会找到电荷场，吸附到晶体中，因为两个分子都具有极性。可是，有些分子像氮气、氩气因为没有明显的极性，他们可能很弱地吸附在晶体上，当大量的极性分子涌入时被轻易地替换掉。在分子筛的吸附过程中，热能源释放到周围。我们现在所提到的所有的分子筛在室温下都能够吸收自身重量20％的水。填充分子筛的中空玻璃单元用很少几克的干燥剂就能达到-100。

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