Tamís molecular

Un pot sagellat, comunament omplit en gel de sílice i atres tamisos moleculars utilisats com a dessecant en contenidors de medicaments per a mantindre el contingut sec.

Archiu:Caps block 0 vials. caps block 1

Vials de sílice mesoporoso

Un tamís molecular és un material en poros (forats molt menuts) de tamany uniforme. Estos diàmetros de poros són similars en tamany a les molècules menudes, i per lo tant les molècules grans no poden entrar o ser adsorbidas. A mida que una mescla de molècules migra a través del llit estacionario de substància porosa semisólida denominada tamís (o matriu), els components de major pes molecular (que no poden passar als poros moleculars) ixen del llit primer, seguits per molècules successivament més menudes. Alguns tamisos moleculars s'utilisen en cromatografía, una tècnica de separació que classifica les molècules segons el seu tamany. Atres tamisos moleculars s'utilisen com a dessecants (alguns eixemples inclouen carbó activat i gel de sílice).

El diàmetro d'un tamís molecular es medix en ángstroms (Å) o nanómetros (nm). D'acort en la notació IUPAC, els materials microporosos tenen diàmetros de poro inferiors a 2 nm (20 Å) i els materials macroporosos tenen diàmetros de poros superiors a 50 nm (500 Å); la categoria mesoporosa es troba en el centre en diàmetros de poro entre 2 i 50 nm (20–500 Å).

Materials

Els tamisos moleculars poden ser materials microporosos, mesoporosos o macroporosos.

Material microporoso (<2 nm)

• Zeolita (minerals de aluminosilicato, que no deuen confondre's en silicat d'alumini)
  • Zeolita LTA: 3–4 Å
• Vidre poroso: 10 Å (1 nm), i més
• Carbó actiu: 0–20 Å (0–2 nm), i fins a
• Argila
  • Montmorillonita
    • Halloysita (endelita): es troben dos formes comunes, quan l'argila hidratada exhibix un espayat d'1 nm de les capes i quan es deshidrata (meta-halloysita) el espaciamiento és de 0.7 nm. La halloysita ocorre naturalment com a menuts cilindres que promedian 30 nm de diàmetro en llongituts entre 0.5 i 10 micrómetros.

Material mesoporoso (2–50 nm)

• Diòxit de silici (usat per a fer gel de sílice): 24 Å (2.4 nm)

Material macroporoso (>50 nm)

• Sílice mesoporosa, 200-1000 Å (20-100 nm)

Aplicacions

Els tamisos moleculars s'utilisen a sovint en l'indústria del petròleu, especialment per a secar corrents de gas. Per eixemple, en l'indústria del gas natural líquit (LNG), el contingut d'aigua del gas deu reduir-se a menys d'1 ppm per a evitar els bloquejos causats pel gèl.

En el laboratori, s'utilisen tamisos moleculars per a secar solvents. Els tamisos han demostrat ser superiors a les tècniques de secat tradicionals, que a sovint ampren dessecants agressius.

Baixe el terme zeolita, els tamisos moleculars s'utilisen per a una àmplia gama d'aplicacions catalítiques. Catalizan l'isomerización, l'alquilación i l'epoxidación, i s'utilisen en processos industrials a gran escala, inclós el hidrocraqueo i el craqueo catalític de decorreguts.

També s'utilisen en la filtració de suministraments d'aire per a aparats de respiració, per eixemple, els que utilisen els buços i els bombers. En tals aplicacions, l'aire és suministrat per un compressor d'aire i es passa a través d'un filtre de cartuig que, segons l'aplicació, s'ompli en un tamís molecular i/o carbó activat, que finalment s'usa per a carregar els tancs d'aire respirable. Dita filtració pot eliminar les partícules i els productes d'escape del compressor del suministrament d'aire respirable.

Aprovació de la FDA

L'1 d'abril de 2012, la FDA de EE. UU. va aprovar l'aluminosilicato de sodi per a contacte directe en artículs consumibles segons la 21 CFR 182.2727. Abans d'esta aprovació, Europa havia usat tamisos moleculars en productes farmacèutics i les proves independents varen sugerir que els tamisos moleculars complien en tots els requisits governamentals, pero l'indústria no estava disposta a finançar les costoses proves requerides per a l'aprovació del govern.