le tamis moléculaire est un matériau poreux doté de très petits trous de taille uniforme. Il fonctionne comme un tamis de cuisine, sauf à l’échelle moléculaire, séparant les mélanges gazeux contenant des molécules de plusieurs tailles. Seules les molécules plus petites que les pores peuvent passer ; alors que les molécules plus grosses sont bloquées. Si les molécules que vous souhaitez séparer ont la même taille, un tamis moléculaire peut également les séparer par polarité. Les tamis sont utilisés dans diverses applications comme déshydratants pour éliminer l’humidité et aident à prévenir la dégradation des produits.
Types de tamis moléculaires
Les tamis moléculaires existent en différents types tels que 3A, 4A, 5A et 13X. Les valeurs numériques définissent la taille des pores et la composition chimique du tamis. Les ions potassium, sodium et calcium sont modifiés dans la composition pour contrôler la taille des pores. Il existe différents nombres de mailles dans différents tamis. Un tamis moléculaire avec un plus petit nombre de mailles est utilisé pour séparer les gaz, et un autre avec plus de mailles est utilisé pour les liquides. D'autres paramètres importants des tamis moléculaires incluent la forme (poudre ou bille), la densité apparente, les niveaux de pH, les températures de régénération (activation), l'humidité, etc.
Tamis moléculaire vs gel de silice
Le gel de silice peut également être utilisé comme déshydratant pour éliminer l’humidité, mais il est très différent d’un tamis moléculaire. Les différents facteurs qui peuvent être pris en compte lors du choix entre les deux sont les options d'assemblage, les changements de pression, les niveaux d'humidité, les forces mécaniques, la plage de température, etc. Les principales différences entre un tamis moléculaire et un gel de silice sont :
Le taux d'adsorption d'un tamis moléculaire est supérieur à celui du gel de silice. En effet, le tamis est un agent à séchage rapide.
Un tamis moléculaire fonctionne mieux que le gel de silice à haute température, car il possède une structure plus uniforme qui retient fortement l’eau.
À faible humidité relative, la capacité d’un tamis moléculaire est bien meilleure que celle du gel de silice.
La structure d'un tamis moléculaire est définie et présente des pores uniformes, tandis que la structure du gel de silice est amorphe et comporte de multiples pores irréguliers.
Comment activer les tamis moléculaires
Pour activer les tamis moléculaires, la condition de base est l’exposition à des températures très élevées, et la chaleur doit être suffisamment élevée pour que l’adsorbat se vaporise. La température varie en fonction des matériaux adsorbés et du type d'adsorbant. Une plage de température constante de 170 à 315 °C (338 à 600 °F) serait requise pour les types de tamis évoqués précédemment. Le matériau adsorbé et l'adsorbant sont chauffés à cette température. Le séchage sous vide est un moyen plus rapide de procéder et nécessite des températures relativement plus basses que le séchage à la flamme.
Une fois activés, les tamis peuvent être stockés dans un récipient en verre recouvert d'un parafilm doublement enveloppé. Cela les maintiendra activés jusqu’à six mois. Pour vérifier si les tamis sont actifs, vous pouvez les tenir dans votre main en portant des gants et y ajouter de l'eau. S'ils sont complètement actifs, la température augmente considérablement et vous ne pourrez pas les tenir même en portant des gants.
L'utilisation d'équipements de sécurité tels que des kits EPI, des gants et des lunettes de sécurité est recommandée car le processus d'activation des tamis moléculaires implique de gérer des températures et des produits chimiques élevés, ainsi que les risques associés.
Heure de publication : 30 mai 2023
