淺談蜂窩沸石分子篩的吸附原理

　　沸石分子篩晶體具有吸附性、可交換性等諸多優(yōu)良性能，所以被廣泛應用于石油 化工工業(yè)、洗滌劑工業(yè)、精細化工等工業(yè)。
 

　　蜂窩沸石分子篩它具有晶體的結構和特征，表面為固體骨架，內部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之間有孔道相互連接，分子由孔道經(jīng)過(guò)。由于孔穴的潔凈性質(zhì)，分子篩的孔徑分布非常均一。分子篩依據其晶體內部孔穴的大小對分子進(jìn)行選擇性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥較大物質(zhì)的分子。
 

　　沸石分子篩的吸附是一種物理變化過(guò)程。產(chǎn)生吸附的原因主要是分子引力作用在固體表面產(chǎn)生的一種“表面力”，當流體流過(guò)時(shí)，流體中的一些分子由于做不規則運動(dòng)而碰撞到吸附劑表面，在表面產(chǎn)生分子濃聚，使流體中的這種分子數目減少，達到分離、清除的目的。由于吸附不發(fā)生化學(xué)變化，只要設法將濃聚在表面的分子趕跑，沸石分子篩就又具有吸附能力，這一過(guò)程是吸附的逆過(guò)程，叫解析或再生。由于沸石分子篩孔徑均勻，只有當分子動(dòng)力學(xué)直徑小于沸石分子篩孔徑時(shí)才能很容易進(jìn)入晶穴內部而被吸附，所以沸石分子篩對于氣體和液體分子就猶如篩子一樣，根據分子的大小來(lái)決定是否被吸附。由于沸石分子篩晶穴內還有著(zhù)較強的極性，能與含極性基團的分子在沸石分子篩表面發(fā)生強的作用，或是通過(guò)誘導使可極化的分子極化從而產(chǎn)生強吸附。這種極性或易極化的分子易被極性沸石分子篩吸附的特性體現出沸石分子篩的又一種吸附選擇性。
 

　　蜂窩沸石分子篩的吸附原理介紹
 

　　(1)依靠自身的空隙結構。
 

　　沸石的孔徑大小整齊均勻、內部空隙結構發(fā)達、比表面積大、吸附能力強，含有大量肉眼看不到的孔徑，1克沸石材料中的孔徑，將其展開(kāi)后比表面積可高達500-1000m2，特殊用途的更高。
 

　　(2)分子之間相互吸附的作用
 

　　也叫“凡德瓦引力”。 雖然分子運動(dòng)速度受溫度和材質(zhì)等原因的影響，但它在微環(huán)境下始終是不停運動(dòng)的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當一個(gè)分子被沸石內孔捕捉到內孔容中后，會(huì )導致更多分子不斷被吸入，直到沸石吸附飽和為止。
 

　　(3)物理吸附
 

　　主要發(fā)生在沸石去除液相和氣相中雜質(zhì)的過(guò)程中，沸石的多孔結構提供了大量的比表面積，從而使其非常容易達到吸收收集雜質(zhì)的目的，由于分子相互吸附的作用,沸石孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強大的引力, 就像磁力一樣，從而達到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。
 

　　(4)化學(xué)吸附
 

　　除了物理吸附之外,化學(xué)反應也經(jīng)常發(fā)生在沸石的表面，在其表面含有少量的化學(xué)結合、功能團形式的氧和氫,這些表面上含有地氧化物或絡(luò )合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應,從而與被吸附物質(zhì)結合聚集到沸石的內部及表面。