การดูดซับด้วย Zeolite

Zeolite คือ สารประกอบอะลูมิโนซิลิเกต (crystalline aluminosilicates) หนวยยอยของซีโอไลตประกอบดวย อะตอมของซิลิคอน(หรืออะลูมิเนียม) หนึ่งอะตอม และออกซิเจนสี่อะตอม (SiO4 หรือ AlO4) สรางพันธะกันเปนรูปเหลี่ยนสีหน้า (tetrahedron) โดยอะตอมของซิลิคอน (หรืออะลูมิเนียม)อยูตรงกลาง

structure of zeolite

ลอมรอบดวยอะตอมของออกซิเจนที่มุมทั้งสี่ซึ่งโครงสรางสามเหลี่ยมสี่หนานี้ จะเชื่อมตอกันที่มุม (ใชออกซิเจนรวมกัน) กอใหเกิดเปนโครงสรางที่ใหญขึ้นและเกิดเปนช่องวางระหวางโมเลกุล ทําใหซีโอไลตเปน   ผลึกแข็ง เปนรูพรุนและชองวางหรือโพรงที่ตอเชื่อมกันอยางเปนระเบยบในสามมิติ ขนาดตั้งแต 2-10 อังสตรอม (1 อังสตรอมเทากับ 1×10-10 เมตร) นอกจากซิลิคอน และออกซิเจนแลวในโครงสรางโมเลกุลของ   ซีโอไลตยังมีประจุบวกของโลหะ เชน โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม เกาะอยูอยางหลวมๆ และยังมีโมเลกุลของน้ำอยู่ในช่องว่างในโครงผลึก  สามารถตมใหเดือดระเหยออกไปได

ตัวอย่าง ZEOLITE

ความเป็นมาที่เกี่ยวกับของการสังเคราะห์ ซีโอไลต์ได้เริ่มจากการสังเคราะห์ซีโอไลต์เอ (A) เอกซ์ (X) และวาย (Y) และนำไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการที่ สำคัญสำหรับอุตสาหกรรม ได้แก่ การดูดซับ (adsorption) โดยเริ่มจากการใช้ ซีโอไลต์ A เป็นตัวดูดความชื้นในแก๊สทำความเย็น หรือ แก๊สธรรมชาติ(ปี 1955) ต่อมาใช้ในกระบวนแยก สารประกอบ n-butane และ iso-butane (ปี 1959) ซึ่งการประยุกต์ซีโอไลต์กับกระบวนการดูดซับ หรือการเร่งปฏิกิริยา ต้องอาศัยหลักการแพร่ของโมเลกุลสารผ่านรูพรุนซีโอไลต์ โดยโครงสร้างซีโอไลต์สามารถจำแนกตามขนาดรูพรุน ได้เป็น 3 ชนิด ดังแสดงในตาราง

ขนาดรูพรุนของ Zeolite

ZEOLITE ในระบบฟอกอากาศ

ส่วนในระบบฟอกอากาศ ZEOLITE มีหน้าที่ Zeolite ทำหน้าที่ดูดซับสารพิษ ก๊าซพิษต่างๆ เช่น ก๊าซไอโอดีน ตะกั่ว แอมโมเนีย ฯลฯ เป็นต้น