Molekulární síto zeolity a aktivovaná oxid hlinitá jsou vysoce porézní materiály používané pro adsorpci a katalýzu, ale liší se složením, strukturou a aplikacemi. Zde je rozpis jejich klíčových rozdílů:
1. Složení a struktura
Molekulární síto zeolit:
- Vyrobeno z krystalických alinosilikátů (sio₄ a alo₄ tetrahedra) s jednotnou strukturou pórů.
- Má studnu - definovaný 3D framework s přesnými velikostmi pórů (např. 3 Á, 4å, 5å, 10 Á).
- Kation - Výměnné vlastnosti (Na⁺, K⁺, Ca²⁺ atd.) Ovlivňují adsorpční chování.
Aktivovaná oxid hlinitá:
- Skládá se z amorfního nebo částečně krystalického oxidu hlinitého (AL₂O₃).
- Má širší, méně jednotné rozdělení velikosti pórů (obvykle mezoporézní, 2–5 nm).
- Povrchové hydroxylové skupiny poskytují adsorpční místa.
2. adsorpční vlastnosti
Zeolity:
- Vysoce selektivní díky jednotným mikropórům (ideální pro malé molekuly, jako je H₂O, CO₂, N₂).
- Silná afinita k polárním molekulám (např. Voda, amoniak).
- Používá se při separaci plynu (např. Sušení zemního plynu, obohacení kyslíku).
Aktivovaná oxid hlinitá:
- Méně selektivní, ale má vysokou plochu povrchu (200–400 m²/g).
- Preferuje polární sloučeniny (voda, fluorid, kyseliny), ale také adsorbuje větší molekuly.
- Často se používá pro odstranění vody (stlačené sušení vzduchu) a odstranění fluoridu při úpravě vody.
3. Tepelná a chemická stabilita
Zeolity:
- Stabilní až ~ 700 stupňů (některé typy vyšší).
- Odolná vůči organickým rozpouštědům, ale může degradovat ve silných kyselinách/bázích.
Aktivovaná oxid hlinitá:
- Stabilní až 500–600 stupňů.
- Odolnější vůči extrémům pH (používané v kyselých/alkalických podmínkách).
4. Aplikace
Zeolitové molekulární síta:
- Sušení plynu (např. Zemní plyn, vzduch, chladiva).
- Odstranění CO₂, separace uhlovodíků (např. Při rafinaci ropy).
- Katalýza (např. Praskání, izomerizace v petrochemikáliích).
Aktivovaná oxid hlinitá:
- Stlačené sušení vzduchu a plynu.
- Ošetření vody (fluorid, odstranění arsenu).
- Podpora katalyzátoru (např. V procesu CLAUS pro zotavení síry).
5. Regenerace
Oba lze regenerovat zahříváním (~ 200–350 stupňů pro zeolity, ~ 150–300 stupňů pro oxid hlinitý).
Zeolity mohou pro hlubokou dehydrataci vyžadovat vyšší teploty.
Souhrnná tabulka
| Vlastnictví | Molekulární síto zeolit | Aktivovaná oxid hlinitá |
|---|---|---|
| Složení | Krystalický aluminosilikát | Amorfní al₂o₃ |
| Velikost pórů | Uniformní mikropóry (3–10 Á) | Širší mezopory (2–5 nm) |
| Selektivita | Vysoká (velikost a polarita - založená) | Mírný (polarita - založená) |
| Hlavní použití | Sušení plynu, separace, katalýza | Úpravy vody, sušení plynu, podpora katalyzátoru |
| Tepelná stabilita | Až 700 stupňů | Až 600 stupňů |
Klíčový s sebou
PoužitíZeolityPro přesné, velikost - Selektivní adsorpce (např. Odstranění vody z plynů).
Použitíaktivovaná oxid hlinitáPro širší potřeby adsorpce, zejména při úpravě vody nebo kyselých podmínkách.
