Sameindasigti er efni með svitahola (mjög lítil göt) af samræmdri stærð

Sameindasigti er efni með svitahola (mjög lítil göt) af samræmdri stærð. Þessi svitaholaþvermál eru svipuð að stærð og litlar sameindir og því geta stórar sameindir ekki komist inn eða aðsogast á meðan smærri sameindir geta það. Þar sem blanda af sameindum flytur í gegnum kyrrstæða rúmið af gljúpu, hálfföstu efni, sem vísað er til sem sigti (eða fylki), fara íhlutir með mesta mólþunga (sem geta ekki farið inn í sameindarholurnar) fyrst úr rúminu, fylgt eftir með smærri sameindum. Sum sameindasigti eru notuð í stærðarútilokunarskiljun, aðskilnaðartækni sem flokkar sameindir út frá stærð þeirra. Önnur sameindasíur eru notaðar sem þurrkefni (sum dæmi eru virk kol og kísilgel).
Holuþvermál sameindasigti er mælt í ångströmum (Å) eða nanómetrum (nm). Samkvæmt IUPAC merkingunni hafa örgljúp efni porþvermál sem er minna en 2 nm (20 Å) og stórgljúp efni hafa holuþvermál sem er meira en 50 nm (500 Å); mesoporous flokkurinn liggur þannig í miðjunni með svitaholaþvermál á bilinu 2 til 50 nm (20–500 Å).
Efni
Sameindasigti geta verið örporous, mesoporous eða macroporous efni.
Örporótt efni (
●Zeólítar (álsílíkat steinefni, ekki að rugla saman við álsílíkat)
●Zeolite LTA: 3–4 Å
●Gjúpt gler: 10 Å (1 nm), og upp
●Virkt kolefni: 0–20 Å (0–2 nm), og upp
●Leir
●Montmorillonite blandar saman
●Halloysite (endellite): Tvö algeng form finnast, þegar hann er vökvaður sýnir leirinn 1 nm bil á lagunum og þegar það er þurrkað (meta-halloysite) er bilið 0,7 nm. Halloysite kemur náttúrulega fyrir sem litlir strokkar sem eru að meðaltali 30 nm í þvermál með lengd á milli 0,5 og 10 míkrómetrar.
Mesoporous efni (2–50 nm)
Kísildíoxíð (notað til að búa til kísilhlaup): 24 Å (2,4 nm)
Makroporous efni (>50 nm)
Makroporous kísil, 200–1000 Å (20–100 nm)
Umsóknir[breyta]
Sameindasigti eru oft notuð í jarðolíuiðnaði, sérstaklega til að þurrka gasstrauma. Til dæmis, í fljótandi jarðgasi (LNG) iðnaði, þarf að minnka vatnsinnihald gassins í minna en 1 ppmv til að koma í veg fyrir stíflur af völdum ís eða metanklatrats.
Á rannsóknarstofunni eru sameindasíur notaðar til að þurrka leysiefni. „Síur“ hafa reynst betri en hefðbundnar þurrkunaraðferðir, þar sem oft er notað árásargjarn þurrkefni.
Undir hugtakinu zeólítar eru sameindasíur notaðar fyrir margs konar hvatanotkun. Þeir hvata sundrungu, alkýleringu og epoxíðun og eru notuð í stórum iðnaðarferlum, þar með talið vatnssprungu og vökvahvatasprungu.
Þeir eru einnig notaðir við síun á loftbirgðum fyrir öndunartæki, til dæmis þau sem notuð eru af kafara og slökkviliðsmönnum. Í slíkum forritum er loft veitt frá loftþjöppu og það er leitt í gegnum skothylkisíu sem, allt eftir notkun, er fyllt með sameindasigti og/eða virku kolefni, að lokum notað til að hlaða öndunarlofttanka. Slík síun getur fjarlægt agnir og útblástursvörur frá þjöppu frá öndunarlofti.
FDA samþykki.
Bandaríska matvæla- og lyfjaeftirlitið hefur frá og með 1. apríl 2012 samþykkt natríumaluminósilíkat fyrir beina snertingu við neysluvörur samkvæmt 21 CFR 182.2727. Fyrir þessa samþykkt hafði Evrópusambandið notað sameindasíur með lyfjum og óháðar prófanir bentu til þess að sameindasíur uppfylltu allar kröfur stjórnvalda en iðnaðurinn hafði ekki viljað fjármagna þær dýru prófanir sem krafist var fyrir samþykki stjórnvalda.
Endurnýjun
Aðferðir til að endurnýja sameindasíur eru meðal annars þrýstingsbreytingar (eins og í súrefnisþykkni), hitun og hreinsun með burðargasi (eins og þegar það er notað í etanólþurrkun) eða upphitun undir miklu lofttæmi. Endurnýjunshitastig er á bilinu 175 °C (350 °F) til 315 °C (600 °F) eftir sameindasigti. Aftur á móti er hægt að endurnýja kísilgel með því að hita það í venjulegum ofni í 120 °C (250 °F) í tvær klukkustundir. Hins vegar munu sumar tegundir af kísilgeli „poppast“ þegar þær verða fyrir nægilegu vatni. Þetta stafar af því að kísilkúlurnar brotna þegar þær komast í snertingu við vatnið.

Fyrirmynd	Svitahola þvermál (Ångström)	Magnþéttleiki (g/ml)	Aðsogað vatn (% w/w)	Slit eða slit, W(% w/w)	Notkun
3Å	3	0,60–0,68	19–20	0,3–0,6	Þurrkunafjarðolíusprungagas og alkenar, sértækt aðsog H2O íeinangruð gler (IG)og pólýúretan, þurrkun áetanól eldsneytitil blöndunar við bensín.
4Å	4	0,60–0,65	20–21	0,3–0,6	Aðsog vatns ínatríum álsílíkatsem er FDA samþykkt (sjáhér að neðan) notað sem sameindasigti í lækningaílátum til að halda innihaldi þurru og semmatvælaaukefnihafaE-númerE-554 (kekkjavarnarefni); Æskilegt fyrir truflanir á ofþornun í lokuðum vökva- eða gaskerfum, td í umbúðum lyfja, rafhluta og viðkvæmra efna; vatnshreinsun í prent- og plastkerfum og þurrkun mettaðra kolvetnisstrauma. Aðsogaðar tegundir eru SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 og C3H6. Almennt talið alhliða þurrkunarefni í skautuðum og óskautuðum miðlum;[12]aðskilnaður ájarðgasogalkenar, aðsog vatns í ekki köfnunarefnisnæmumpólýúretan
5Å-DW	5	0,45–0,50	21–22	0,3–0,6	Fituhreinsun og flæðipunktslækkun áflug steinolíuogdísel, og alkena aðskilnað
5Å lítið súrefnisbætt	5	0,4–0,8	≥23		Sérstaklega hannað fyrir læknisfræðilega eða heilbrigða súrefnisgjafa[þarf tilvitnun]
5Å	5	0,60–0,65	20–21	0,3–0,5	Þurrkun og hreinsun lofts;ofþornunogbrennisteinshreinsunaf jarðgasi ogfljótandi jarðolíugas;súrefniogvetniframleiðsla afþrýstingssveiflu aðsogferli
10X	8	0,50–0,60	23–24	0,3–0,6	Mjög skilvirk frásog, notuð við þurrkun, afkolun, brennisteinshreinsun gass og vökva og aðskilnaðarómatískt kolvetni
13X	10	0,55–0,65	23–24	0,3–0,5	Þurrkun, brennisteinshreinsun og hreinsun á jarðolíugasi og jarðgasi
13X-AS	10	0,55–0,65	23–24	0,3–0,5	Afkolunog þurrkun í loftskiljunariðnaði, aðskilnaður köfnunarefnis frá súrefni í súrefnisþykkni
Cu-13X	10	0,50–0,60	23–24	0,3–0,5	Sætandi(fjarlæging áþíól) afflugeldsneytiog samsvarandifljótandi kolvetni

Aðsogsgeta

3Å

Áætluð efnaformúla: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O

Kísil-sálhlutfall: SiO2/Al2O3≈2

Framleiðsla

3A sameinda sigti eru framleidd með katjónaskiptum ákalíumfyrirnatríumí 4A sameinda sigti (Sjá hér að neðan)

Notkun

3Å sameindasigtar gleypa ekki sameindir sem eru stærri en 3 Å í þvermál. Einkenni þessara sameindasigta fela í sér hraðan aðsogshraða, tíða endurnýjunargetu, góða mulningsþol ogmengunarþol. Þessir eiginleikar geta bætt bæði skilvirkni og endingu sigtisins. 3Å sameinda sigti er nauðsynlegt þurrkefni í jarðolíu- og efnaiðnaði til að hreinsa olíu, fjölliðun og þurrkun á efnagas-vökvadýpt.

3Å sameinda sigti eru notuð til að þurrka ýmis efni, svo semetanól, loft,kælimiðlar,jarðgasogómettuð kolvetni. Hið síðarnefnda felur í sér sprungagasi,asetýleni,etýlen,própýlenogbútadíen.

3Å sameinda sigti er notað til að fjarlægja vatn úr etanóli, sem síðar má nota beint sem lífeldsneyti eða óbeint til að framleiða ýmsar vörur eins og efni, matvæli, lyf og fleira. Þar sem eðlileg eiming getur ekki fjarlægt allt vatn (óæskileg aukaafurð frá etanólframleiðslu) úr etanólferlisstraumum vegna myndunarazeotropeí um það bil 95,6 prósent styrk miðað við þyngd, eru sameinda sigtiperlur notaðar til að aðskilja etanól og vatn á sameindastigi með því að aðsogast vatnið inn í perlurnar og leyfa etanólinu að fara frjálslega. Þegar perlurnar eru fullar af vatni er hægt að stjórna hitastigi eða þrýstingi, sem gerir vatninu kleift að losa úr sameindasigtiperlunum.[15]

3Å sameinda sigti eru geymd við stofuhita, með hlutfallslegum raka ekki meira en 90%. Þau eru innsigluð undir lægri þrýstingi, haldið í burtu frá vatni, sýrum og basa.

4Å

Efnaformúla: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O

Kísil-ál hlutfall: 1:1 (SiO2/Al2O3≈2)

Framleiðsla

Framleiðsla á 4Å sigti er tiltölulega einföld þar sem það krefst hvorki háþrýstings né sérstaklega hátt hitastig. Venjulega vatnslausnir afnatríumsílíkatognatríumaluminateru sameinuð við 80°C. Varan sem gegndreypt er með leysi er „virkjuð“ með því að „bakast“ við 400 °C 4A sigti þjóna sem undanfari 3A og 5A sigta í gegnumkatjónaskiptiafnatríumfyrirkalíum(fyrir 3A) eðakalsíum(fyrir 5A)

Notkun

Þurrkandi leysiefni

4Å sameinda sigti eru mikið notuð til að þurrka leysiefni á rannsóknarstofu. Þeir geta tekið í sig vatn og aðrar sameindir með mikilvægan þvermál minna en 4 Å eins og NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6 og C2H4. Þau eru mikið notuð við þurrkun, hreinsun og hreinsun vökva og lofttegunda (eins og argonframleiðslu).

 

Aukefni í pólýesterefni[breyta]

Þessar sameindasíur eru notaðar til að aðstoða þvottaefni þar sem þau geta framleitt afsteinað vatn í gegnkalsíumjónaskipti, fjarlægja og koma í veg fyrir útfellingu óhreininda. Þeir eru mikið notaðir til að skipta umfosfór. 4Å sameindasigtið gegnir stóru hlutverki við að skipta um natríumtrípólýfosfat sem hjálparefni fyrir þvottaefni til að draga úr umhverfisáhrifum þvottaefnisins. Það er líka hægt að nota sem asápumyndunarefni og ítannkrem.

Meðhöndlun skaðlegra úrgangs

4Å sameinda sigti geta hreinsað skólp af katjónískum tegundum eins ogammoníumjónir, Pb2+, Cu2+, Zn2+ og Cd2+. Vegna mikillar sértækni fyrir NH4+ hefur þeim verið beitt með góðum árangri á sviði til bardagaofauðgunog önnur áhrif í vatnaleiðum vegna of mikillar ammóníumjóna. 4Å sameinda sigti hafa einnig verið notuð til að fjarlægja þungmálmjónir sem eru í vatni vegna iðnaðarstarfsemi.

Önnur tilgangur

Themálmvinnsluiðnaði: aðskilnaðarefni, aðskilnaður, útdráttur kalíums saltvatns,rúbídíum,sesíum, o.s.frv.

Petrochemical iðnaður,hvata,þurrkefni, aðsogsefni

Landbúnaður:jarðvegshreinsiefni

Lyf: hlaða silfurzeólítbakteríudrepandi efni.

5Å

Efnaformúla: 0,7CaO•0,30Na2O•Al2O3•2,0SiO2 •4,5H2O

Kísil-sálhlutfall: SiO2/Al2O3≈2

Framleiðsla

5A sameinda sigti eru framleidd með katjónaskiptum ákalsíumfyrirnatríumí 4A sameinda sigti (Sjá að ofan)

Notkun

Fimm-ångström(5Å) sameinda sigti eru oft notuð íjarðolíuiðnaður, sérstaklega til að hreinsa gasstrauma og í efnafræðirannsóknarstofunni til að aðskiljaefnasamböndog þurrkun viðbragðs upphafsefni. Þau innihalda örsmáar svitaholur af nákvæmri og einsleitri stærð og eru aðallega notaðar sem aðsogsefni fyrir lofttegundir og vökva.

Fimm ångström sameinda sigti eru notuð til að þurrkajarðgas, ásamt því að koma frambrennisteinshreinsunogkolefnislosunaf gasinu. Þeir geta einnig verið notaðir til að aðgreina blöndur súrefnis, köfnunarefnis og vetnis og olíuvax n-kolvetna frá greinóttum og fjölhringa kolvetni.

Fimm-ångström sameinda sigti eru geymd við stofuhita, með ahlutfallslegur rakiminna en 90% í pappatunnum eða öskjuumbúðum. Sameindasigtin ættu ekki að vera beint í snertingu við loft og vatn, sýrur og basa ætti að forðast.

Formgerð sameindasigta

Sameindasigti eru fáanlegar í mismunandi lögun og stærðum. En kúlulaga perlurnar hafa yfirburði yfir önnur lögun þar sem þær bjóða upp á lægra þrýstingsfall, eru slitþolnar þar sem þær hafa engar skarpar brúnir og hafa góðan styrk, þ.e. krefjandi kraftur sem þarf á hverja flatarmálseiningu er meiri. Ákveðnar perlulaga sameindasíur bjóða upp á minni hitagetu og lækkar því orkuþörf við endurnýjun.

Hinn kosturinn við að nota perlulaga sameindasíur er að magnþéttleiki er venjulega hærri en önnur lögun, þannig að fyrir sömu aðsogsþörf er sameindasigti sem krafist er minna. Þannig að á meðan verið er að fjarlægja flöskuháls getur maður notað perlulaga sameindasigti, hlaðið meira aðsogsefni í sama rúmmáli og forðast allar breytingar á skipinu.