ชาวจีน

  • บทนำเกี่ยวกับการจำแนกประเภทตะแกรงโมเลกุล

บทนำเกี่ยวกับการจำแนกประเภทตะแกรงโมเลกุล

คำอธิบาย

โมเลกุลของสารต่าง ๆ สามารถจำแนกได้ด้วยลำดับความสำคัญและขนาดของการดูดซับ ดังนั้นภาพนี้จึงเรียกว่า "ตะแกรงโมเลกุล"

โมเลกุลซีฟ (หรือที่รู้จักกันในชื่อซีโอไลต์สังเคราะห์) เป็นผลึกซิลิเกตที่มีรูพรุนขนาดเล็ก โครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วยซิลิกอนอะลูมิเนต โดยมีแคตไอออนของโลหะ (เช่น Na+, K+, Ca2+ เป็นต้น) เพื่อปรับสมดุลประจุลบส่วนเกินในผลึก ประเภทของโมเลกุลซีฟแบ่งออกเป็นประเภท A ประเภท X และประเภท Y ตามโครงสร้างผลึกเป็นหลัก

สูตรเคมีของเซลล์ซีโอไลต์:

Mx/n [(AlO.2) x (SiO.2) y]WH.2O.

Mx/n:.

ไอออนบวก ช่วยรักษาสภาพความเป็นกลางทางไฟฟ้าของผลึก

(AlO2) x (SiO2) y:

โครงสร้างของผลึกซีโอไลต์ มีรูและช่องที่มีรูปร่างแตกต่างกัน

H2O:

ไอน้ำที่ถูกดูดซับทางกายภาพ

คุณสมบัติ:

สามารถทำการดูดซับและคายประจุได้หลายครั้ง
ตะแกรงโมเลกุลชนิด A

ส่วนประกอบหลักของตะแกรงโมเลกุลชนิด A คือ ซิลิคอนอะลูมิเนต

รูผลึกหลักมีโครงสร้างแบบอ็อกตาริง รูเปิดของผลึกหลักมีขนาด 4 Å (1 Å = 10⁻¹⁰ µm) ซึ่งเรียกว่าตะแกรงโมเลกุลชนิด 4A (หรือเรียกอีกอย่างว่าชนิด A)
แลกเปลี่ยน Ca2+ กับ Na+ ในตะแกรงโมเลกุล 4A ทำให้เกิดช่องเปิดของ 5A ซึ่งก็คือตะแกรงโมเลกุลชนิด 5A (หรือที่รู้จักกันในชื่อแคลเซียม A)
K+ สำหรับตะแกรงโมเลกุล 4A จะสร้างช่องเปิดขนาด 3A ซึ่งก็คือตะแกรงโมเลกุล 3A (หรือที่รู้จักกันในชื่อโพแทสเซียม A)

 

ตะแกรงโมเลกุลชนิด X

ส่วนประกอบหลักของตะแกรงโมเลกุล X คือ ซิลิคอนอะลูมิเนต โดยโครงสร้างผลึกหลักเป็นโครงสร้างวงแหวนที่มีธาตุ 12 ชนิด
โครงสร้างผลึกที่แตกต่างกันก่อให้เกิดผลึกตะแกรงโมเลกุลที่มีช่องเปิดขนาด 9-10 อังสตรอม เรียกว่าตะแกรงโมเลกุล 13X (หรือที่รู้จักกันในชื่อตะแกรงโมเลกุลชนิดโซเดียม X)

ไอออน Ca2+ แลกเปลี่ยนกับไอออน Na+ ในตะแกรงโมเลกุล 13X ทำให้เกิดผลึกตะแกรงโมเลกุลที่มีช่องเปิดขนาด 8-9 อังสตรอม เรียกว่าตะแกรงโมเลกุล 10X (หรือที่รู้จักกันในชื่อตะแกรงโมเลกุลแคลเซียม X)

 

ตะแกรงโมเลกุลชนิด A

ตะแกรงโมเลกุล 1

ตะแกรงโมเลกุลชนิด X

ตะแกรงโมเลกุล 2

แอปพลิเคชัน

การดูดซับของวัสดุเกิดขึ้นจากการดูดซับทางกายภาพ (แรงแวนเดอร์วาลส์) โดยมีขั้วที่แข็งแกร่งและสนามคูลอมบ์อยู่ภายในรูผลึก ทำให้มีศักยภาพในการดูดซับสูงสำหรับโมเลกุลที่มีขั้ว (เช่น น้ำ) และโมเลกุลที่ไม่อิ่มตัว

การกระจายตัวของรูพรุนในตะแกรงโมเลกุลมีความสม่ำเสมอมาก และเฉพาะสารที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางโมเลกุลเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนเท่านั้นที่จะสามารถเข้าไปในรูผลึกภายในตะแกรงโมเลกุลได้


ส่งข้อความของคุณมาถึงเรา: