3A、4A、5A、13Xモレキュラーシーブの違いは？
モレキュラーシーブとは
モレキュラーシーブは、鉱物吸着剤、フィルター剤、乾燥剤の一種です。
モルふるいとも呼ばれる、特定の分子を吸収することができる薬剤。
これは合成結晶アルミノケイ酸塩（ゼオライト）であり、高温に耐えることができ、熱安定性に優れているため、便利に再生することができ、繰り返し再利用することができる。
内部構造には多くの空洞があり、オングストローム単位で測定される細孔によって相互に連結されている。つまり、大きな分子はこの素材から侵入したり吸収されたりできないが、小さな分子は可能なのだ。
モレキュラーシーブは主に吸着、触媒、乾燥、真空、分離、精製に使用され、石油・ガス工業、石油化学工業、プロセス工業、建設工業、冶金工業、電子工業、国防、環境保護工業、製薬工業、農業、軽工業などに広く利用されています。
モレキュラーシーブはどのように分子を吸着するのか
モレキュラーシーブとは、シリカとアルミナの四面体が三次元的に連結したネットワークを持つ結晶性金属アルミノケイ酸塩のこと。
アルミナの四面体は負の電荷を帯びており、電気的中性を保つためには、その負の電荷を打ち消すために、近くに正の電荷を帯びた金属イオンが存在する必要があります。正電荷を帯びた金属イオンと負電荷を帯びたモレキュラーシーブ骨格との間の強い電場は、モレキュラーシーブの吸着性能に大きな影響を与える。
モレキュラーシーブの極性物質に対する吸着能力は、非極性物質に対する吸着能力よりもはるかに強い。同時に、強い電場の作用により、二重結合や大きなπ結合を含む物質も誘導分極によってかなりの吸着能力を持つ。一般に、陽イオンの電荷量が多いほど、イオン半径が小さいほど、発生する電界が強いほど、二重結合に対する誘導効果が大きくなり、そのような物質の吸着容量が大きくなる。
モレキュラーシーブとシリカゲルの違いは何ですか？
シリカゲルと比較した場合、シリカゲルと似ているが、その結晶組成のためより効果的である。
モレキュラーシーブは非常に低い露点（吸着水の重量が10%の場合、-50℃）を維持します。低湿度レベルでは、モレキュラーシーブは優れた吸着能力を持つが、シリカゲルは性能が劣る。
室温（25℃）、相対湿度40%では、両者とも同程度の保湿性を示します。しかし、同量のシリカゲルと比較した場合、モレキュラーシーブの方が高い吸着率を示します。
高温になるとシリカゲルの吸着能力は低下する。一方、モレキュラーシーブは、90℃までの高温でも水分を強力に捕捉する結晶構造を持つため、優れた保湿性を発揮します。
モレキュラーシーブの一般的な種類とは
モレキュラーシーブには主に4つのタイプがある：3A、4A、5A、13Xです。種類は分子の化学式に依存し、モレキュラーシーブの孔径を決定する。
化学式は以下の通り：
3A: 0.45 K2O-0.55 Na2O-Al2O3-2SiO2-4.5H2O
4A: Na2O-Al2O3-2SiO2-4.5H2O
5A: 0.7 CaO-0.3 Na2O-Al2O3-2 SiO2-4.5H2O
13X: Na2O-Al2O3-(2.8±0.2) SiO2-(6~7)H2O
3A、4A、5Aゼオライトの細孔径は0.3nm/0.4nm/0.5nmで、13Xゼオライトの細孔径は10nmである。これらの細孔はそれよりも小さな分子を吸着することができ、細孔が大きいほど吸着容量が大きくなります。モレキュラーシーブ1粒は、乾燥剤として使用した場合、その重量の22%の水分を吸着することができます。
3A 4A 5A 13Xモレキュラーシーブの用途の違いは何ですか？
13Xモレキュラーシーブは、ナトリウムXモレキュラーシーブとも呼ばれ、ある程度のアルカリ性を持つアルカリ金属アルミニウムシリケートで、固体ベースクラスに属します。13Xモレキュラーシーブは、商業用ガス乾燥、空気プラント供給精製（H2OとCO2の同時除去）、液体炭化水素/天然ガス脱硫（H2Sとメルカプタン除去）に一般的に使用されています。
は、石油・化学産業における精製、重合、化学ガス・液体の深部乾燥に必要な乾燥剤です。エタノール、空気、冷媒、天然ガス、不飽和炭化水素などの乾燥に使用されます。不飽和炭化水素には、分解ガス、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタジエンが含まれる。
は、医薬品、電子部品、腐敗しやすい化学薬品の包装、印刷やプラスチックシステムにおける飽和炭化水素ストリームの水分除去や乾燥など、密閉された液体や気体システムにおける静的脱水に使用されるのが好ましい。吸着種には、SO2、CO2、H2S、C2H4、C2H6、C3H6が含まれる。
は、石油産業、特にガス流の精製や、化学実験室での化合物の分離や反応出発物質の乾燥に一般的に使用されている。主に気体や液体の吸着剤として使用される。天然ガスの乾燥やガスの脱硫・脱炭化水素にも利用される。また、酸素、窒素、水素の混合物や、油脂性n-炭化水素と分岐炭化水素および多環式炭化水素の分離にも使用される。
4Aモレキュラーシーブから3Aと5Aはどのように作られるのか？
4Aの製造は比較的簡単で、高圧も高温も必要としない。ケイ酸ナトリウムとアルミン酸ナトリウムの水溶液を80℃で一定時間混合／攪拌し、400℃で「ベーキング」して「活性化」する。4Aふるいは、ナトリウムをカリウム（3A用）またはカルシウム（5A用）に陽イオン交換することにより、3Aおよび5Aふるいの前駆体として使用される。
