Tamisos moleculars: els tamisos màgics de la tecnologia de separació d'aire
Què són exactament els tamisos moleculars?
Els tamisos moleculars actuen com a tamisos intel·ligents en el món microscòpic, formats principalment per cristalls d'aluminosilicat. Aquests materials porosos estan plens de canals uniformes a nanoescala-amb diàmetres de porus que oscil·len entre només 0,3 i 1 nanòmetre (aproximadament una-cent-mil·lèsima part del gruix d'un cabell humà). En ajustar la proporció de silici-a-alumini, es pot personalitzar la mida dels porus, com si s'intercanviéssin una malla amb obertures de-diferents mides. Els garbells moleculars 13X comuns contenen ions de sodi, mentre que els tipus 5A són rics en ions de calci; aquests ions metàl·lics actuen com a porters, ajudant a classificar les molècules de gas en funció de la mida.
Com els tamisos moleculars controlen la separació de gasos?
Classificació basada en la mida-: amb diàmetres de 0,346 nm per a l'oxigen i 0,364 nm per al nitrogen, un tamís molecular amb porus de 0,4 nm permet que l'oxigen passi de manera preferent.
Competència per l'adsorció: el nitrogen s'adsorbeix més fàcilment als canals del tamís que l'oxigen-com un imant que atrau llimadures de ferro-permet la separació de gasos.
Control de pressió: els tamisos moleculars adsorbeixen agressivament el gas a alta pressió i l'alliberen fàcilment quan la pressió baixa; aquesta característica permet reutilitzar-los desenes de milers de vegades.
Aplicacions versàtils en tecnologia de separació d'aire
Els tamisos moleculars tenen un paper fonamental a les plantes de separació d'aire:
-Pretractament: primer absorbeixen la humitat i el diòxid de carboni de l'aire i "renten" l'aire de manera efectiva.
Producció d'oxigen: Atrapen nitrogen dins dels seus porus alhora que permeten que l'oxigen passi per a la seva recollida, aconseguint nivells de puresa de fins al 95%.
Extracció de gasos rars: també poden separar gasos rars com l'argó amb una precisió comparable als cromatògrafs que es troben als laboratoris químics.
