একটি আণবিক চালনী হল একটি উপাদান যার ছিদ্র (খুব ছোট ছিদ্র) সমান আকারের

একটি আণবিক চালনী হল একটি উপাদান যার ছিদ্র (খুব ছোট ছিদ্র) সমান আকারের। এই ছিদ্র ব্যাস আকারে ছোট অণুর অনুরূপ, এবং এইভাবে বড় অণু প্রবেশ করতে পারে না বা শোষণ করতে পারে না, যখন ছোট অণু পারে। চালনি (বা ম্যাট্রিক্স) হিসাবে উল্লেখ করা ছিদ্রযুক্ত, আধা-কঠিন পদার্থের স্থির বিছানার মধ্য দিয়ে অণুর মিশ্রণ স্থানান্তরিত হওয়ার কারণে, সর্বোচ্চ আণবিক ওজনের উপাদানগুলি (যা আণবিক ছিদ্রগুলিতে প্রবেশ করতে অক্ষম) প্রথমে বিছানা ছেড়ে যায়, পর্যায়ক্রমে ছোট অণু দ্বারা অনুসরণ করা হয়. কিছু আণবিক চালনী আকার-বর্জন ক্রোমাটোগ্রাফিতে ব্যবহার করা হয়, একটি পৃথকীকরণ কৌশল যা তাদের আকারের উপর ভিত্তি করে অণুগুলিকে সাজায়। অন্যান্য আণবিক sieves desiccants হিসাবে ব্যবহার করা হয় (কিছু উদাহরণ সক্রিয় চারকোল এবং সিলিকা জেল অন্তর্ভুক্ত)।
একটি আণবিক চালনির ছিদ্র ব্যাস ångströms (Å) বা ন্যানোমিটার (nm) এ পরিমাপ করা হয়। IUPAC স্বরলিপি অনুসারে, মাইক্রোপোরাস পদার্থের ছিদ্র ব্যাস 2 nm (20 Å) এর কম এবং ম্যাক্রোপোরাস পদার্থের ছিদ্র ব্যাস 50 nm (500 Å) এর চেয়ে বেশি হয়; মেসোপোরাস শ্রেণীটি এইভাবে 2 থেকে 50 এনএম (20-500 Å) এর মধ্যে ছিদ্র ব্যাস সহ মাঝখানে অবস্থিত।
উপকরণ
আণবিক চালনীগুলি মাইক্রোপোরাস, মেসোপোরাস বা ম্যাক্রোপোরাস উপাদান হতে পারে।
মাইক্রোপোরাস উপাদান (
●জিওলাইটস (অ্যালুমিনোসিলিকেট খনিজ, অ্যালুমিনিয়াম সিলিকেটের সাথে বিভ্রান্ত না হওয়া)
●জিওলাইট LTA: 3–4 Å
● ছিদ্রযুক্ত গ্লাস: 10 Å (1 nm), এবং উপরে
●সক্রিয় কার্বন: 0–20 Å (0–2 nm), এবং তার বেশি
● কাদামাটি
●মন্টমোরিলোনাইট মিশ্রিত হয়
●হ্যালোসাইট (এন্ডেলাইট): দুটি সাধারণ রূপ পাওয়া যায়, যখন কাদামাটি হাইড্রেটেড হয় তখন স্তরগুলির একটি 1 এনএম ব্যবধান প্রদর্শন করে এবং যখন ডিহাইড্রেটেড (মেটা-হ্যালোসাইট) ব্যবধান 0.7 এনএম হয়। হ্যালোসাইট স্বাভাবিকভাবেই ছোট সিলিন্ডার হিসাবে দেখা যায় যার দৈর্ঘ্য 0.5 থেকে 10 মাইক্রোমিটারের মধ্যে গড় ব্যাস 30 এনএম।
মেসোপোরাস উপাদান (2-50 এনএম)
সিলিকন ডাই অক্সাইড (সিলিকা জেল তৈরিতে ব্যবহৃত হয়): 24 Å (2.4 nm)
ম্যাক্রোপোরাস উপাদান (>50 এনএম)
ম্যাক্রোপোরাস সিলিকা, 200-1000 Å (20-100 এনএম)
অ্যাপ্লিকেশন[সম্পাদনা]
আণবিক sieves প্রায়ই পেট্রোলিয়াম শিল্পে ব্যবহার করা হয়, বিশেষ করে গ্যাস স্ট্রিম শুকানোর জন্য। উদাহরণস্বরূপ, তরল প্রাকৃতিক গ্যাস (এলএনজি) শিল্পে, বরফ বা মিথেন ক্ল্যাথ্রেটের কারণে সৃষ্ট বাধা রোধ করতে গ্যাসের পানির পরিমাণ 1 পিপিএমভি-এর কম হওয়া প্রয়োজন।
পরীক্ষাগারে, দ্রাবক শুকানোর জন্য আণবিক চালনী ব্যবহার করা হয়। "চালনী" প্রথাগত শুকানোর কৌশলগুলির চেয়ে উচ্চতর প্রমাণিত হয়েছে, যা প্রায়শই আক্রমণাত্মক ডেসিক্যান্ট ব্যবহার করে।
জিওলাইট শব্দের অধীনে, আণবিক চালনীগুলি বিস্তৃত অনুঘটক প্রয়োগের জন্য ব্যবহৃত হয়। এগুলি আইসোমেরাইজেশন, অ্যালকিলেশন এবং ইপোক্সিডেশনকে অনুঘটক করে এবং হাইড্রোক্র্যাকিং এবং তরল অনুঘটক ক্র্যাকিং সহ বৃহত্তর শিল্প প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
এগুলি শ্বাসযন্ত্রের জন্য বায়ু সরবরাহের পরিস্রাবণেও ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ স্কুবা ডাইভার এবং অগ্নিনির্বাপকদের দ্বারা ব্যবহৃত। এই ধরনের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, বায়ু একটি এয়ার কম্প্রেসার দ্বারা সরবরাহ করা হয় এবং একটি কার্টিজ ফিল্টারের মাধ্যমে পাস করা হয় যা অ্যাপ্লিকেশনের উপর নির্ভর করে, আণবিক চালনী এবং/অথবা সক্রিয় কার্বন দিয়ে ভরা হয়, অবশেষে শ্বাস-প্রশ্বাসের বায়ু ট্যাঙ্কগুলিকে চার্জ করতে ব্যবহৃত হয়৷ এই ধরনের পরিস্রাবণ কণা অপসারণ করতে পারে৷ এবং শ্বাস বায়ু সরবরাহ থেকে কম্প্রেসার নিষ্কাশন পণ্য.
এফডিএ অনুমোদন।
ইউএস এফডিএ এপ্রিল 1, 2012 থেকে 21 CFR 182.2727 এর অধীনে ভোগ্য আইটেমগুলির সাথে সরাসরি যোগাযোগের জন্য অনুমোদিত সোডিয়াম অ্যালুমিনোসিলিকেট। শিল্প সরকারী অনুমোদনের জন্য প্রয়োজনীয় ব্যয়বহুল পরীক্ষার তহবিল দিতে ইচ্ছুক ছিল না।
পুনর্জন্ম
আণবিক চালনীর পুনরুত্থানের পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে চাপ পরিবর্তন (যেমন অক্সিজেন কেন্দ্রীভূত হয়), বাহক গ্যাস দিয়ে গরম করা এবং পরিষ্কার করা (যেমন ইথানল ডিহাইড্রেশনে ব্যবহৃত হয়), বা উচ্চ শূন্যতার নিচে গরম করা। আণবিক চালনির প্রকারের উপর নির্ভর করে পুনর্জন্মের তাপমাত্রা 175 °C (350 °F) থেকে 315 °C (600 °F) পর্যন্ত। বিপরীতে, সিলিকা জেলকে নিয়মিত চুলায় 120 °C (250 °F) দুই ঘন্টার জন্য গরম করে পুনরায় তৈরি করা যেতে পারে। যাইহোক, পর্যাপ্ত জলের সংস্পর্শে এলে কিছু ধরণের সিলিকা জেল "পপ" হবে। এটি জলের সাথে যোগাযোগ করার সময় সিলিকা গোলক ভেঙে যাওয়ার কারণে ঘটে।

মডেল	ছিদ্র ব্যাস (অ্যাংস্ট্রোম)	বাল্ক ঘনত্ব (g/ml)	শোষিত জল (% w/w)	অ্যাট্রিশন বা ঘর্ষণ, ডব্লিউ(% w/w)	ব্যবহার
3Å	3	0.60-0.68	19-20	0.3-0.6	ডেসিকেশনএরপেট্রোলিয়াম ক্র্যাকিংগ্যাস এবং অ্যালকেনস, H2O এর নির্বাচনী শোষণউত্তাপযুক্ত গ্লাস (আইজি)এবং পলিউরেথেন, এর শুকানোইথানল জ্বালানীগ্যাসোলিনের সাথে মিশ্রিত করার জন্য।
4Å	4	0.60-0.65	20-21	0.3-0.6	মধ্যে জল শোষণসোডিয়াম অ্যালুমিনোসিলিকেটযা এফডিএ অনুমোদিত (দেখুননীচে) বিষয়বস্তু শুষ্ক রাখা এবং হিসাবে চিকিৎসা পাত্রে আণবিক চালনী হিসাবে ব্যবহৃতখাদ্য সংযোজনকারীথাকাই-সংখ্যাE-554 (অ্যান্টি-কেকিং এজেন্ট); বদ্ধ তরল বা গ্যাস সিস্টেমে স্ট্যাটিক ডিহাইড্রেশনের জন্য পছন্দ, যেমন, ওষুধের প্যাকেজিং, বৈদ্যুতিক উপাদান এবং পচনশীল রাসায়নিক; মুদ্রণ এবং প্লাস্টিক সিস্টেমে জল স্ক্যাভেঞ্জিং এবং স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন স্ট্রীম শুকানো। শোষিত প্রজাতির মধ্যে রয়েছে SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 এবং C3H6। সাধারণত পোলার এবং ননপোলার মিডিয়াতে একটি সার্বজনীন শুকানোর এজেন্ট হিসাবে বিবেচিত হয়;[১২]বিচ্ছেদপ্রাকৃতিক গ্যাসএবংঅ্যালকেনেস, অ নাইট্রোজেন সংবেদনশীল মধ্যে জল শোষণপলিউরেথেন
5Å-DW	5	0.45-0.50	21-22	0.3-0.6	Degreasing এবং বিন্দু বিষণ্নতা ঢালাবিমান চলাচল কেরোসিনএবংডিজেল, এবং alkenes বিচ্ছেদ
5Å ছোট অক্সিজেন সমৃদ্ধ	5	0.4-0.8	≥23		চিকিৎসা বা স্বাস্থ্যকর অক্সিজেন জেনারেটরের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে[উদ্ধৃতি প্রয়োজন]
5Å	5	0.60-0.65	20-21	0.3-0.5	বায়ু শোধন এবং বিশুদ্ধকরণ;ডিহাইড্রেশনএবংডিসালফারাইজেশনপ্রাকৃতিক গ্যাস এবংতরল পেট্রোলিয়াম গ্যাস;অক্সিজেনএবংহাইড্রোজেনদ্বারা উত্পাদনচাপ সুইং শোষণপ্রক্রিয়া
10X	8	0.50-0.60	23-24	0.3-0.6	উচ্চ-দক্ষ সর্পশন, ডেসিকেশন, ডিকারবুরাইজেশন, গ্যাস ও তরল পদার্থের ডিসালফারাইজেশন এবং পৃথকীকরণে ব্যবহৃত হয়সুগন্ধি হাইড্রোকার্বন
13X	10	০.৫৫–০.৬৫	23-24	0.3-0.5	পেট্রোলিয়াম গ্যাস এবং প্রাকৃতিক গ্যাসের ডেসিকেশন, ডিসালফারাইজেশন এবং পরিশোধন
13X-AS	10	০.৫৫–০.৬৫	23-24	0.3-0.5	Decarburizationএবং বায়ু বিভাজক শিল্পে শুষ্ককরণ, অক্সিজেন ঘনত্বে অক্সিজেন থেকে নাইট্রোজেন পৃথকীকরণ
Cu-13X	10	0.50-0.60	23-24	0.3-0.5	মিষ্টি করা(এর অপসারণথিওলস) এরবিমানের জ্বালানীএবং সংশ্লিষ্টতরল হাইড্রোকার্বন

শোষণ ক্ষমতা

3Å

আনুমানিক রাসায়নিক সূত্র: ((K2O)2⁄3 (Na2O)1⁄3) • Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O

সিলিকা-অ্যালুমিনা অনুপাত: SiO2/ Al2O3≈2

উৎপাদন

3A আণবিক sieves এর cation বিনিময় দ্বারা উত্পাদিত হয়পটাসিয়ামজন্যসোডিয়াম4A আণবিক চালনীতে (নীচে দেখুন)

ব্যবহার

3Å আণবিক চালনীগুলি এমন অণুগুলিকে শোষণ করে না যার ব্যাস 3 Å এর চেয়ে বড়। এই আণবিক চালনীগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে দ্রুত শোষণের গতি, ঘন ঘন পুনরুত্থান ক্ষমতা, ভাল পেষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবংদূষণ প্রতিরোধের. এই বৈশিষ্ট্যগুলি চালনির কার্যকারিতা এবং জীবনকাল উভয়ই উন্নত করতে পারে। তেল পরিশোধন, পলিমারাইজেশন এবং রাসায়নিক গ্যাস-তরল গভীরতা শুকানোর জন্য পেট্রোলিয়াম এবং রাসায়নিক শিল্পে 3Å আণবিক চালনীগুলি প্রয়োজনীয় ডেসিক্যান্ট।

3Å আণবিক চালনীগুলি বিভিন্ন ধরণের উপকরণ শুকানোর জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমনইথানল, বায়ু,রেফ্রিজারেন্টস,প্রাকৃতিক গ্যাসএবংঅসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন. পরেরটির মধ্যে রয়েছে ক্র্যাকিং গ্যাস,অ্যাসিটিলিন,ইথিলিন,প্রোপিলিনএবংbutadiene.

3Å আণবিক চালনীটি ইথানল থেকে জল অপসারণ করতে ব্যবহার করা হয়, যা পরে সরাসরি জৈব-জ্বালানী হিসাবে বা পরোক্ষভাবে বিভিন্ন পণ্য যেমন রাসায়নিক, খাবার, ওষুধ এবং আরও অনেক কিছু তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু স্বাভাবিক পাতন ইথানল প্রক্রিয়ার প্রবাহ থেকে সমস্ত জল (ইথানল উত্পাদন থেকে একটি অবাঞ্ছিত উপজাত) অপসারণ করতে পারে নাazeotropeওজন দ্বারা প্রায় 95.6 শতাংশ ঘনত্বে, আণবিক চালনী পুঁতিগুলি পুঁতির মধ্যে জল শোষণ করে এবং ইথানলকে অবাধে যাওয়ার অনুমতি দিয়ে আণবিক স্তরে ইথানল এবং জলকে আলাদা করতে ব্যবহৃত হয়। পুঁতিগুলি জলে পূর্ণ হয়ে গেলে, তাপমাত্রা বা চাপকে হেরফের করা যেতে পারে, যা আণবিক চালনী পুঁতি থেকে জল ছেড়ে দেওয়া যায়।[১৫]

3Å আণবিক চালনীগুলি ঘরের তাপমাত্রায় সংরক্ষণ করা হয়, যার আপেক্ষিক আর্দ্রতা 90% এর বেশি নয়। এগুলিকে কম চাপে সিল করা হয়, জল, অ্যাসিড এবং ক্ষার থেকে দূরে রাখা হয়।

4Å

রাসায়নিক সূত্র: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O

সিলিকন-অ্যালুমিনিয়াম অনুপাত: 1:1 (SiO2/ Al2O3≈2)

উৎপাদন

4Å চালনী উৎপাদন তুলনামূলকভাবে সহজ কারণ এতে উচ্চ চাপ বা বিশেষ করে উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োজন হয় না। এর সাধারণত জলীয় দ্রবণসোডিয়াম সিলিকেটএবংসোডিয়াম অ্যালুমিনেট80 ডিগ্রি সেলসিয়াসে মিলিত হয়। দ্রাবক-অন্তর্ভুক্ত পণ্যটি 400°C তাপমাত্রায় "বেকিং" দ্বারা "সক্রিয়" হয়cation বিনিময়এরসোডিয়ামজন্যপটাসিয়াম(3A এর জন্য) বাক্যালসিয়াম(5A এর জন্য)

ব্যবহার

শুকানোর দ্রাবক

4Å আণবিক sieves ব্যাপকভাবে পরীক্ষাগার দ্রাবক শুকানোর জন্য ব্যবহৃত হয়. তারা পানি এবং অন্যান্য অণুকে শোষণ করতে পারে যার একটি জটিল ব্যাস 4 Å এর কম যেমন NH3, H2S, SO2, CO2, C2H5OH, C2H6 এবং C2H4। এগুলি তরল এবং গ্যাস (যেমন আর্গন প্রস্তুত) শুকানোর, পরিশোধন এবং পরিশোধনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

 

পলিয়েস্টার এজেন্ট additives[সম্পাদনা]

এই আণবিক sieves ডিটারজেন্ট সাহায্য করার জন্য ব্যবহার করা হয় কারণ তারা মাধ্যমে demineralized জল উত্পাদন করতে পারেক্যালসিয়ামআয়ন বিনিময়, অপসারণ এবং ময়লা জমা প্রতিরোধ. তারা ব্যাপকভাবে প্রতিস্থাপন ব্যবহৃত হয়ফসফরাস. ডিটারজেন্টের পরিবেশগত প্রভাব প্রশমিত করার জন্য ডিটারজেন্ট সহায়ক হিসাবে সোডিয়াম ট্রাইপোলিফসফেট প্রতিস্থাপন করতে 4Å আণবিক চালনী একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে। এটি একটি হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারেসাবানগঠন এজেন্ট এবং মধ্যেটুথপেস্ট.

ক্ষতিকারক বর্জ্য চিকিত্সা

4Å আণবিক sieves যেমন cationic প্রজাতির নর্দমা বিশুদ্ধ করতে পারেঅ্যামোনিয়ামআয়ন, Pb2+, Cu2+, Zn2+ এবং Cd2+। NH4+ এর জন্য উচ্চ নির্বাচনের কারণে তারা সফলভাবে লড়াইয়ের জন্য মাঠে প্রয়োগ করা হয়েছেইউট্রোফিকেশনঅত্যধিক অ্যামোনিয়াম আয়নের কারণে জলপথে এবং অন্যান্য প্রভাব। 4Å আণবিক sieves এছাড়াও শিল্প কার্যক্রমের কারণে পানিতে উপস্থিত ভারী ধাতব আয়ন অপসারণ করতে ব্যবহার করা হয়েছে।

অন্যান্য উদ্দেশ্য

দধাতুবিদ্যা শিল্প: বিভাজক এজেন্ট, বিচ্ছেদ, ব্রিন পটাসিয়াম নিষ্কাশন,রুবিডিয়াম,সিজিয়াম, ইত্যাদি

পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প,অনুঘটক,ডেসিক্যান্ট, শোষণকারী

কৃষি:মাটি কন্ডিশনার

ঔষধ: লোড সিলভারজিওলাইটব্যাকটেরিয়ারোধী এজেন্ট।

5Å

রাসায়নিক সূত্র: 0.7CaO•0.30Na2O•Al2O3•2.0SiO2 •4.5H2O

সিলিকা-অ্যালুমিনা অনুপাত: SiO2/ Al2O3≈2

উৎপাদন

5A আণবিক sieves এর cation বিনিময় দ্বারা উত্পাদিত হয়ক্যালসিয়ামজন্যসোডিয়াম4A আণবিক চালনীতে (উপরে দেখুন)

ব্যবহার

পাঁচ-ångström(5Å) আণবিক sieves প্রায়ই ব্যবহার করা হয়পেট্রোলিয়ামশিল্প, বিশেষ করে গ্যাস স্ট্রিম শুদ্ধিকরণের জন্য এবং পৃথক করার জন্য রসায়ন পরীক্ষাগারেযৌগএবং শুকানোর প্রতিক্রিয়া শুরু উপকরণ. এগুলিতে একটি সুনির্দিষ্ট এবং অভিন্ন আকারের ক্ষুদ্র ছিদ্র থাকে এবং প্রধানত গ্যাস এবং তরলগুলির শোষণকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

5-ångström আণবিক sieves শুকানোর জন্য ব্যবহার করা হয়প্রাকৃতিক গ্যাস, পারফর্ম করার সাথে সাথেডিসালফারাইজেশনএবংdecarbonationগ্যাসের এগুলি অক্সিজেন, নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেন এবং তেল-মোম এন-হাইড্রোকার্বনের মিশ্রণকে শাখাযুক্ত এবং পলিসাইক্লিক হাইড্রোকার্বন থেকে আলাদা করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

পাঁচ-ångström আণবিক sieves কক্ষ তাপমাত্রায় সংরক্ষণ করা হয়, aআপেক্ষিক আর্দ্রতাপিচবোর্ড ব্যারেল বা শক্ত কাগজ প্যাকেজিংয়ে 90% এর কম। আণবিক চালনাগুলি সরাসরি বায়ু এবং জলের সংস্পর্শে আসা উচিত নয়, অ্যাসিড এবং ক্ষার এড়ানো উচিত।

আণবিক sieves এর রূপবিদ্যা

আণবিক sieves বিভিন্ন আকার এবং আকার পাওয়া যায়. কিন্তু গোলাকার পুঁতির অন্যান্য আকৃতির তুলনায় সুবিধা রয়েছে কারণ এগুলি নিম্নচাপের ড্রপ অফার করে, অ্যাট্রিশন প্রতিরোধী কারণ তাদের কোন তীক্ষ্ণ প্রান্ত নেই এবং ভাল শক্তি রয়েছে, অর্থাৎ প্রতি ইউনিট এলাকায় ক্রাশ ফোর্স প্রয়োজন বেশি। কিছু পুঁতিযুক্ত আণবিক চালনী কম তাপ ক্ষমতা প্রদান করে তাই পুনর্জন্মের সময় শক্তির চাহিদা কম।

পুঁতিযুক্ত আণবিক চালনী ব্যবহার করার অন্য সুবিধা হল বাল্ক ঘনত্ব সাধারণত অন্যান্য আকারের চেয়ে বেশি হয়, এইভাবে একই শোষণের প্রয়োজনের জন্য আণবিক চালনীর পরিমাণ কম। এইভাবে ডি-বটলনেকিং করার সময়, কেউ পুঁতিযুক্ত আণবিক চালনি ব্যবহার করতে পারে, একই আয়তনে আরও শোষণকারী লোড করতে পারে এবং কোনও জাহাজের পরিবর্তন এড়াতে পারে।