Hạt Zeolite là gì?
Zeolite còn được gọi là rây phân tử, công thức hoá học có thể biểu diễn như sau Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y].zH2O. Để tổng hợp zeolite nhân tạo có thể thực hiện theo 2 cách:
- Trực tiếp từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên, biến tính các aluminosilicat là các khoáng phi kim loại như cao lanh, bentonit.
- Tổng hợp trực tiếp từ các silicat và aluminat
Cấu tạo của Zeolite
Zeolite được cấu tạo từ mạng lưới ba chiều của các tứ diện SiO4 liên kết trong không gian 3 chiều tạo thành các khối đa diện, trong đó một số nguyên tố Si được thay thế bằng nguyên tử Al tạo thành khối tứ diện AlO4.
Trong tinh thể zeolit, các tứ diện SiO4 và AlO4 liên kết với nhau qua nguyên tử oxy. Không gian bên trong tinh thể gồm các hốc nhỏ được nối với nhau bằng các đường rãnh có kích thước ổn định. Nhờ hệ thống lỗ xốp và các đường rãnh mà zeolit có thể hấp phụ những phân tử có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ và đẩy ra những phân tử có kích thước lớn hơn.
Vì Zeolite được tạo thành khi nhôm thay thế một số nguyên tử silic trong mạng lưới tinh thể của SiO4 kết tinh, nên mạng lưới tinh thể zeolit mang điện tích âm. để đảm bảo tính trung hòa về điện tích, zeolite cần có các ion dương (cation) để bù trừ điện tích âm dư. Trong thiên nhiên hay ở dạng tổng hợp ban đầu những cation đó thường là cation kim loại kiềm (Na+, K+…) hay kiềm thổ (Mg2+, Ca2+…). Những cation này nằm ngoài mạng lưới tinh thể zeolite và dễ dàng tham gia vào các quá trình trao đổi ion với các cation khác.
Ứng dụng của Zeolite
Tất cả các loại zeolite đều phục vụ cho mục đích hấp phụ có chọn lọc các phân tử nhỏ hơn từ các phân tử lớn hơn; tuy nhiên, phải bắt buộc chọn zeolite có thông số kỹ thuật phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể.
Zeolite được ứng dựng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực; từ nông lâm ngư nghiệp đến khai thác dầu mỏ. Trong công nghiệp, y tế thì hạt Zeolite thường dùng để chế tạo cồn, sử dụng cho các máy tạo khí Oxy PSA...
Phân loại hạt Zeolite
| TIÊU CHÍ PHÂN LOẠI |
ZEOLITE |
| Theo nguồn gốc |
– Zeolite tự nhiên
– Zeolite tổng hợp |
| Theo chiều hướng không gian của các kênh hình thành cấu trúc mao quản |
– Zeolite có hệ thống mao quản 1 chiều.
– Zeolite có hệ thống mao quản 2 chiều.
– Zeolite có hệ thống mao quản 3 chiều. |
| Theo đường kính mao quản |
– Zeolite mao quản nhỏ( đường kính 3-4A).
– Zeolite mao quản trung bình (4.5-6A).
– Zeolite mao quản rộng (7->15A). |
| Theo tỉ lệ Si/Al |
– Zeolite hàm lượng Si thấp (Si/Al=1-1.5: A, X);
– Hàm lượng trung bình (Si/Al=2-5: zeolite Y, chabazit…).
– Hàm lượng Si cao (ZSM-5) |
Phân biệt Zeolite type A và X
Việc xác định đúng loại Zeolite phù hợp là điều rất quan trọng. Các zeolit loại A có khả năng hấp phụ đặc biệt bằng cách cung cấp trao đổi ion, trong khi loại X dựa và hình dạng, cấu trúc nhiều lỗ nhỏ để hấp thụ. Các zeolit loại A có lỗ sàng từ 4 đến 8 Mesh thường được sử dụng trong các ứng dụng pha khí; trong khi zeolite loại X có kích thước từ 8 đến 12 Mesh thường được sử dụng trong các ứng dụng pha lỏng.
Các dạng bột của hạt 3A, 4A, 5A và 13X phù hợp với nhiều ứng dụng chuyên biệt và tất cả chúng đều được Hợp Nhất cung cấp.
3A
Rây phân tử 3A (2/3 K2O · 1/3 Na22O · AI2O3 · 2 SiO2 · 9/2 H2O) được chế tạo bằng cách thay các cation kali cho các ion natri của cấu trúc bazơ 4A. Với kích thước lỗ bằng ba angstrom (3Å), đây là kích thước nhỏ nhất hiện có trên thị trường. Vì kích thước lỗ của sàng 3Å rất gần với đường kính tới hạn của phân tử nước (2,65Å) và do cation kali kết hợp thành tinh thể, nên sàng 3A có ái lực rất mạnh với phân tử nước phân cực. Nhiều công trình khoa học công nhận rằng 3A không thể hấp phụ các phân tử ngoài nước, amoniac, heli và hydro ở nhiệt độ bình thường. Tuy nhiên, cũng có báo cáo rằng 3A không thể hấp phụ hydro ở 77,4 K. Kết quả bất thường này cho thấy sự phụ thuộc của kích thước lỗ vào nhiệt độ.
4A
Sàng loại 4A (Na2O · Al2O3 · 2 SiO2 · 9/2 H2O) có hệ thống lỗ nhỏ đường kính xấp xỉ 4A. Ngoài ra, còn có các "cages" lớn hơn có đường kính xấp xỉ 7 Å. Các phân tử nước (đường kính hiệu dụng <2 Å) dễ dàng được hấp thụ vào các mạng lưới các lỗ nhỏ và "lồng" này. Zeolit loại 4A trong nước dường như tương đối không nén được, không có sự thay đổi về thể tích.
5A
Cấu trúc lỗ của sàng loại 5A (3/4 CaO · 1/4 Na2O · Al2O3 · 2 SiO2 · 9/2 H2O) được mô tả như một lưới ba chiều gồm nhiều kênh giao nhau. Việc xâm nhập vào chúng bị hạn chế bởi tám nguyên tử oxy (đường kính khoảng 3-5Å). Khi các kênh này giao nhau, các lỗ rỗng lớn hơn hoặc lồng có đường kính 11,4Å được hình thành. N-ankan bị hấp phụ trong sàng 5A có thể được giải phóng bằng cách hòa tan sàng trong hỗn hợp axit HF loãng và dung môi hữu cơ.
13X
Với kích thước lỗ hiệu dụng là 10 angstrom (10Å), sàng 13X được tạo thành bởi Na2O · Al2O3 · (2,8 ± 0,2) SiO2 · (6-7) H2O. Nó chủ yếu được sử dụng để làm khô và lọc khí, làm sạch khí thô trong các loại máy tách khí (loại bỏ đồng thời H2O và CO2), khử lưu huỳnh của hydrocacbon lỏng và khí tự nhiên, v.v.
So với Zeolit Loại A, loại 13X được ưa chuộng để sử dụng để tạo khí oxy có độ tinh khiết cao. Tinh thể loại X có hình dạng khác với tinh thể loại A và có kích thước lỗ lớn hơn nhiều, đường kính khoảng 9 Angstrom. Ngoài sản xuất oxy, zeolit loại X thường được sử dụng trong các quy trình chưng cất đông lạnh để khử nước sâu cho các dòng LNG và LPG. Điều quan trọng là phải loại bỏ tất cả nước từ các dòng này để tránh tắc nghẽn và đóng băng trong đường ống. Có nhiều biến thể của tinh thể Loại X với phổ biến nhất là Loại 13X.
Mua hạt Zeolite tại đâu?
Hợp Nhất chuyên cung cấp các loại sản phẩm zeolite:
Với hơn 12 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực máy nén khí công nghiệp; Hợp Nhất sẵn sàng hỗ trợ miễn phí mọi thông tin về hệ thống tạo khí nito, máy tạo khí oxy. Các loại linh kiện - phụ tùng cho hệ thống tạo khí nén công nghiệp cũng được chúng tôi cung cấp đầy đủ. Đi kèm đó là các dịch vụ về sửa chữa - bảo trì nhanh chóng máy nén khí. Chi tiết xin vui lòng liên hệ với Hợp Nhất.
🌍🌍🌍🌍🌍🌍🌍🌍🌍🌍🌍
Hợp Nhất - Tốt hơn sự mong đợi
💌 info@hopnhatvn.com
📲 0866 229 177
🔗 hopnhatvn.com