Comme deux matériaux d'adsorption communs, le tamis moléculaire et le gel de silice présentent des différences évidentes dans la composition chimique, les propriétés structurelles, les performances d'adsorption et les champs d'application.
Composition chimique:
Du point de vue de la composition chimique, le composant principal du tamis moléculaire est fait de silicate synthétique ou de zéolite naturelle, tandis que le composant principal du gel de silice est le dioxyde de silicium.
Propriétés structurelles:
En termes de propriétés structurelles, le tamis moléculaire est une structure cristalline avec des micropores réguliers et uniformes. Son intérieur est composé d'un squelette à pores en forme de cage composé de tétraèdres d'oxygène de silicium (aluminium) (Sio₄, alo₄). La taille des pores est précise et peut être contrôlée par le processus, présentant une variété de spécifications telles que 3a, 4a, 5a et 13x. En revanche, le gel de silice est une structure amorphe avec une structure poreuse ouverte, mais sa distribution de la taille des pores est relativement large, et sa taille est un ordre de grandeur plus grande que celle du tamis moléculaire.
Sélectivité d'adsorption:
En termes de performances d'adsorption, la différence entre les deux est plus significative. Les tamis moléculaires sont très sélectifs dans l'adsorption des molécules. Ils ne permettent que des molécules avec un diamètre cinétique moléculaire plus petit que leur taille de pores pour entrer dans la cavité cristalline et être adsorbés. Ils peuvent également atteindre un séchage profond et maintenir une capacité d'adsorption élevée même dans un environnement d'humidité faible, mais le taux d'adsorption est relativement lent. Par exemple, les tamis moléculaires 3A ne permettent que des molécules avec un diamètre inférieur à 3å à traverser, et peuvent être utilisés pour adsorb de petites molécules telles que l'eau. De plus, le taux d'adsorption des tamis moléculaires est plus lent que celui du gel de silice, en particulier pour certaines grandes molécules ou molécules avec des taux de diffusion lents, car les molécules doivent passer par des canaux avec des tailles de pores spécifiques pour pénétrer le tamis moléculaire pour être adsorbé.
Le gel de silice a une forte capacité d'adsorption pour les substances polaires telles que les molécules contenant des groupes hydroxyle et carboxyle, mais sa sélectivité d'adsorption est plus faible que celle des tamis moléculaires. Tant que la taille moléculaire convient et qu'il y a une certaine interaction avec la surface du gel de silice, la substance peut être adsorbée. Le taux d'adsorption est relativement rapide et sa structure poreuse permet aux molécules d'être adsorbées relativement rapidement à sa surface et dans les pores.
Champ d'application:
Dans le domaine de l'application, les tamis moléculaires sont largement utilisés dans le séchage, la séparation des gaz, les champs pétrochimiques et autres en raison de leurs propriétés uniques et jouent un rôle clé dans la séparation de l'air, la production d'oxygène et d'azote, la réaction de fissuration du pétrole et le séchage profond. Le gel de silice est plus souvent utilisé comme dessiccant et appliqué à l'emballage anti-humeur des aliments, des médicaments et des produits électroniques. Il a également des applications importantes dans la purification des gaz, l'analyse chromatographique et en tant que porte-catalyseur.
