Молекулярные сита, принцип действия

Молекулярные сита — это вещества, обладающие однородными микропорами, диаметр которых соответствует размеру обычных молекул. Молекулярные сита находят широкое применение: их можно использовать в качестве эффективных сушителей, селективных адсорбентов, катализаторов, средств для ионного обмена и т. д. Однако стоимость синтеза молекулярных сит из химических реагентов очень высока. Чаще всего в качестве молекулярных сит используются кристаллические силикаты или силикоалюминаты. Это соединения, образованные из тетраэдров кремния или алюминия, связанных между собой кислородными мостиками. В результате этого формируется система каналов и полостей размером примерно 0,3–2 нм. Благодаря различию в размерах и формах молекул, молекулярные сита способны отсеивать молекулы жидкостей разного размера. Функция: позволяет различать молекулы с разным размером частиц, а также ненасыщенные и полярные молекулы. Принцип работы: функция адсорбции: адсорбция веществ молекулярным ситом обусловлена физической адсорбцией (силами Ван-дер-Ваальса). Внутри кристаллических пор имеются сильные поля полярности и Кулона, что позволяет им эффективно адсорбировать полярные молекулы (например, воду) и ненасыщенные молекулы. Функция сортировки: распределение диаметров пор в молекулярном сите очень однородно; только вещества с диаметром молекул, меньшим, чем диаметр пор, могут попадать внутрь кристаллических ячеек молекулярного сита. Молекулы различных веществ различаются по порядку адсорбции и размеру, поэтому их называют «молекулярными ситами».

Выбор молекулярного сита в зависимости от диаметра молекул позволяет осуществлять селективную адсорбционную сепарацию

Обычно выполняют функцию адсорбента и фильтра (сита)