در فرآیندهای صنعتی، که حذف رطوبت و گازهای مزاحم از اهمیت بالایی برخوردار است، انتخاب مولکولارسیو مناسب، می‌تواند کیفیت محصول نهایی را به‌طرز چشمگیری تغییر دهد. در چنین شرایطی، شناخت تفاوت ها میان گزینه های موجود، نقش مهمی در تصمیم گیری صحیح ایفا می‌کند.
در این مقاله از ایران شینتائو، در تلاشیم با بررسی تفاوت های همه جانبه (ساختاری، عملکردی، اقتصادی و…) و کاربردی از دو مولکولارسیو رایج 3A و 13X، شما را در انتخابی بهتر و مطمئن تر همراهی کنیم.
تفاوت مولکولارسیو 3a و 13x
پیش از آن که وارد جزئیات تفاوت این دو نوع جاذب صنعتی شویم، خوب است مروری کلی بر ویژگی اصلی هر یک از آنها داشته باشیم.
| ویژگی | مولکولارسیو 3A | مولکولارسیو 13X |
|---|---|---|
| اندازه منافذ | 3 آنگستروم (0.3 نانومتر) | 10 آنگستروم (1 نانومتر) |
| ویژگی اصلی | جذب اختصاصی رطوبت / عبور مولکول های دیگر | جذب مولکول های بزرگ دو و سه اتمی |
| نوع زئولیت | زئولیت نوع A | زئولیت نوع X |
| یون تبادلی | یون پتاسیم | یون سدیم |
| کاربرد در صنعت | پتروشیمی، تولید شیشه دوجداره، دارویی، حلال‌ها | پالایشگاه‌ها، تصفیه گاز طبیعی، جداسازی هوا، صنایع گاز |
| مقاومت در برابر جذب ناخواسته | بالا (فقط آب) | متوسط |
| هزینه | بالاتر | مقرون به صرفه تر |
مولکولارسیو 3A با منافذ کوچکتر و جذب اختصاصی رطوبت، برای جداسازی دقیق آب مناسب است، درحالی‌که مولکولارسیو 13X با منافذ بزرگتر، توانایی جذب طیف گسترده‌ای از گازها و مایعات را دارد.
قطر منافذ
همانطور که از نام آنها نیز مشخص است، اولین تفاوت مولکولارسیو 3A و 13X در قطر منافذ آنهاست. منافذ 3a به اندازه 3 آنگستروم است و تنها مولکول های کوچکتر از این میزان را جذب می‌کند؛ درحالی که نوع 13X منافذ بسیار بزرگتری دارد (10 آنگستروم) و بدیهی است که نسبت به نوع 3a مولکول های بیشتری را می‌تواند به خود جذب کند.
جذب
به دلیل تفاوت در قطر منافذ، مهم ترین تفاوت مولکولارسیو 3A و 13X، در مولکول هایی است که می‌توانند به خود جذب کنند. نوع 3a به طور اختصاصی برای خشک کردن و جذب رطوبت و بخار آب مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل منافذ کوچکتر، دیگر مولکول ها از آن عبور می‌کنند؛ درحالی که نوع 13X، علاوه بر تمامی مولکول هایی که توسط انواع مولکولارسیو با ساختار A جذب می‌شوند، می‌تواند مولکول های دو اتمی و سه اتمی را نیز جذب کند.
از جمله: SF6، کلروفرم (CHCl3)، برم‌فرم (CHBr3)، یدوفورم (CHI3)، پرفلوپروپان (N-C3F8)، تتراکلرید کربن (CCl4)، پرفلو‌بوتان، پرفلو‌هپتان، تترابرمید کربن، بنزن، پنتابوران، تری‌متیل‌آمین، ترکیباتی با چهار گروه متیل و سایر مشتقات حجیم
ساختار
مولکولارسیو 3A از زئولیت نوع A و جایگزینی یون سدیم با پتاسیم ساخته شده است. در طرف مقابل، مولکولارسیو 13X، از زئولیت نوع X ساخته شده و همانند نوع 3A، یون سدیم را در ساختار خود دارد. این تفاوت مولکولارسیو 3A و 13X در ساختار، منجر به ایجاد منافذ بزرگتر و ساختار کریستالی بازتری می‌شود.
کاربرد در صنایع
مولکولارسیو 3a در صنایعی کاربرد دارد که جذب آب بدون تغییر در دیگر ترکیبات، از اهمیت بالایی برخوردار باشد؛ صنایعی مانند:
- خشک کردن حلال های قطبی (اتانول و متانول)
- حذف آب از گاز طبیعی، الفین ها و…
- خشک کردن مبردها
- حذف رطوبت از رزین، رنگ و پلاستیک
- تولید شیشه های دوجداره عایق
از طرف دیگر، مولکولارسیو 13X… صنایعی مانند:
- تصفیه گاز طبیعی
- واحدهای جداسازی هوا
- خشک کردن گاز و مایعات
- حامل کاتالیزور در واکنش های شیمیایی
- جذب بخارات سمی یا سنگین در فاز گازی
هزینه
مولکولارسیو 3a، از تبادل یونی مولکولارسیو 4a با یون پتاسیم (جایگزینی سدیم با پتاسیم) تولید می‌شود؛ و به دلیل هزینه‌بر بودن این فرآیند، هزینه نوع 3a نسبت به 13X بیشتر است.
ظرفیت جذب
هردو مولکولارسیو از ظرفیت جذب مناسبی برخوردار هستند؛ اما نوع 13X ظرفیت جذب بیشتری نسبت به نوع 3A دارد.
فرمول شیمیایی
در آخرین قسمت از بررسی تفاوت مولکولارسیو 3A و 13X، به فرمول شیمیایی هر یک از آنها می‌پردازیم:
- 0.4K₂O · 0.6Na₂O · Al₂O₃ · 2SiO₂ · 4.5H₂O :3A
- Na₂O·Al₂O₃·2.45SiO₂·6.0H₂O :13X
پایداری در برابر دما
مولکولارسیو 3A پایداری بیشتری در برابر دما دارد و با افزایش دما (تا 200-300 درجه)، کاهش عملکرد چشمگیری نخواهد داشت. مولکولارسیو 13X نیز از پایداری مناسبی در برابر دما برخوردار است؛ اما ممکن است در دماهای بالا ظرفیت جذب آن کاهش پیدا کند.
نتیجه گیری: کدام مولکولارسیو را انتخاب کنیم؟
پس از شناخت تفاوت مولکولارسیو 3A و 13X، اصلی ترین سوالی که در ذهن ایجاد می‌شود این است که کدام نوع را انتخاب کنیم؟
در صورتی که صنعت مورد استفاده شما تنها به جداسازی آب و رطوبت، بدون به دام انداختن دیگر ترکیبات نیاز دارد و این موضوع از اهمیت بالایی برخوردار ایست، ما به شما مولکولارسیو 3a را پیشنهاد می‌کنیم؛ اما اگر با گازها و ناخالصی های بزرگ سر و کار دارید، مولکولارسیو 13X انتخاب بهتری است. برای دریافت مشاوره دقیق تر و متناسب با کسب و کار شما، ایران شینتائو با ارائه خدمات مشاوره پیش از فروش، آماده کمک رسانی به شماست.
سوالات متداول
آیا میتوان از ترکیب مولکولارسیو 3A و 13X بهصورت همزمان در یک فرآیند استفاده کرد؟ چه مزایا یا معایبی دارد؟
بله، استفاده همزمان از 3A و 13X در برخی فرآیندها امکان پذیر است؛ با این حال، ممکن است هزینه و پیچیدگی سیستم افزایش یابد و نیاز به کنترل دقیق شرایط کاری برای جلوگیری از اشباع زودهنگام باشد.
آیا فرآیند احیای مولکولارسیوها برای 3A و 13X متفاوت است؟
فرآیند احیا در هر دو نوع معمولاً با استفاده از گرما و جریان گاز خشک انجام می‌شود، اما دمای احیا و مدت زمان آن ممکن است متفاوت باشد
در انتخاب بین مولکولارسیو 3A و 13X برای صنایع غذایی یا دارویی چه معیارهایی را با باید در نظر گرفت؟
در این صنایع، خلوص و عدم جذب ترکیبات ناخواسته اهمیت دارد؛ بنابراین مولکولارسیو 3A به دلیل جذب اختصاصی رطوبت و عدم جذب مواد دیگر معمولا ارجح است.
البته باید به ایمن بودن مواد جاذب مورد استفاده نیز توجه کرد.
