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分子篩的吸附特性介紹

作者：同興萬(wàn)鑫    瀏覽量：    發(fā)布時(shí)間：18-11-20

分子篩是一種結(jié)晶鋁硅酸鹽。由于其孔徑均勻，比表面積大，具有許多優(yōu)異的性能。

(1)選擇性吸附取決于分子的大小和形狀，也就是說(shuō)，只有那些小于分子篩孔徑的分子被吸附。

(2)對(duì)于極性小分子和不飽和分子，它們具有選擇性吸附性質(zhì)。極性越大，不飽和度越高，選擇性吸附能力越強(qiáng)。

(3)吸水性強(qiáng)。即使在較高的溫度、較大的空間速度和較低的含水量下，仍然有相當(dāng)大的吸水能力。

一、分子篩基本特性

a)分子篩對(duì)水或各種氣，液態(tài)化合物可逆吸附及脫附;

b)金屬陽(yáng)離子易被交換;

c)分子篩內(nèi)部空腔和通道形成非常高的內(nèi)表面積。其內(nèi)表面可高于分子篩顆粒的外表面積的10000-100000倍;

1、根據(jù)分子大小和形狀的不同選擇吸附——分子篩效應(yīng)

分子篩晶體具有蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，晶體內(nèi)的晶穴和孔道相互溝通，并且孔徑大小均勻，固定(分子篩空腔直徑一般在3—15埃之間)，與通常分子的大小相當(dāng)，只有那些直徑比較小的分子才能通過(guò)沸石孔道被分子篩吸附，而構(gòu)型龐大的分子由于不能進(jìn)入沸石孔道，則不被分子篩吸附。而硅膠，活性氧化鋁和活性碳沒(méi)有均勻的孔徑，孔徑分布范圍十分寬廣，所以沒(méi)有篩分性能。

2、根據(jù)分子極性，不飽和度和極化率的選擇吸附

分子篩對(duì)于極性分子和不飽和分子有很高的親和力;在非極性分子中，對(duì)于極化率在的分子有較高的選擇吸附優(yōu)勢(shì)。此外，沸點(diǎn)越低的分子，越不易被分子篩所吸附。

二、分子篩的吸附特性

分子篩對(duì)于H2O、NH3、H2S、CO2等高分子極性具有很高的親和力，特別是對(duì)于水，在低分壓(甚至在133帕以下)或低濃度，高溫(甚至在100℃以上)等十分苛刻的條件下仍有很高的吸附容量。

1、低分壓或低濃度下的吸附

在相對(duì)濕度30% 時(shí)分子篩的吸水量比硅膠,活性氧化鋁都高。隨著相對(duì)濕度的降低，分子篩的優(yōu)越性越發(fā)顯著，而硅膠，活性氧化鋁隨著濕度的增加，吸附量不斷增加，在相對(duì)濕度很低時(shí)，它們的吸附量很少。

2、高溫吸附

分子篩是可用的高溫吸附劑。在100 ℃和1.3 %相對(duì)濕度時(shí)分子篩可吸附15%重量的水分,比相同條件下活性氧化鋁的吸水量大10倍;而比硅膠大20倍以上。所以在較高的溫度下，分子篩仍能吸附相當(dāng)數(shù)量的水分，而活性氧化鋁，特別是硅膠，大大喪失了吸附能力。

3、高速吸附

分子篩對(duì)像水等極性分子在分壓或濃度很低時(shí)的吸附速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)硅膠，活性氧化鋁。雖然在相對(duì)濕度很高時(shí)，硅膠的平衡吸水量要高于分子篩，但隨著吸附質(zhì)的線速度的提高，硅膠的吸水率越來(lái)越不如分子篩效率高。

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