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)
|
| ตะแกรงโมเลกุลชนิด X | ส่วนประกอบหลักของตะแกรงโมเลกุล X คือ ซิลิคอนอะลูมิเนต โดยโครงสร้างผลึกหลักเป็นโครงสร้างวงแหวนที่มีธาตุ 12 ชนิด ไอออน Ca2+ แลกเปลี่ยนกับไอออน Na+ ในตะแกรงโมเลกุล 13X ทำให้เกิดผลึกตะแกรงโมเลกุลที่มีช่องเปิดขนาด 8-9 อังสตรอม เรียกว่าตะแกรงโมเลกุล 10X (หรือที่รู้จักกันในชื่อตะแกรงโมเลกุลแคลเซียม X)
|
ตะแกรงโมเลกุลชนิด A
ตะแกรงโมเลกุลชนิด X
แอปพลิเคชัน
การดูดซับของวัสดุเกิดขึ้นจากการดูดซับทางกายภาพ (แรงแวนเดอร์วาลส์) โดยมีขั้วที่แข็งแกร่งและสนามคูลอมบ์อยู่ภายในรูผลึก ทำให้มีศักยภาพในการดูดซับสูงสำหรับโมเลกุลที่มีขั้ว (เช่น น้ำ) และโมเลกุลที่ไม่อิ่มตัว
การกระจายตัวของรูพรุนในตะแกรงโมเลกุลมีความสม่ำเสมอมาก และเฉพาะสารที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางโมเลกุลเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนเท่านั้นที่จะสามารถเข้าไปในรูผลึกภายในตะแกรงโมเลกุลได้
