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4A 分子篩的孔徑為4A(1A=0.1納米),4A分子篩是一種堿金屬硅鋁酸鹽,能吸附水、NH3、H2S、二氧化硫、二氧化碳、C2H5OH、C2H6、C2H4等臨界直徑不大于4A的分子。廣泛應(yīng)用于氣體、液體的干燥,也可用于某些氣體或液體的精制和提純,如氬氣的制取。
4A分子篩技術(shù)指標 | ||||
型號 | 4A | |||
分子式 | Na2O . Al2O3 . 2SiO2 . 4.5 H2O (SiO2 : Al2O3 ≈2) | |||
形狀 | 球形 | 條形 | ||
粒徑(mm) | 1.6-2.5 | 3.6-4.8 | 1/16″ | 1/8″ |
堆積密度(g/ml) | ≥0.67 | ≥0.66 | ≥0.64 | ≥0.64 |
抗壓強度(N) | ≥35 | ≥85 | ≥27 | ≥62 |
磨耗率(%) | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.25 |
包裝含水量(%) | ≤1.5 | ≤1.5 | ≤1.5 | ≤1.5 |
※靜態(tài)水吸附量(%) | ≥21 | ≥21 | ≥21 | ≥21 |
※水吸附的測定是在RH=50%和25o C下每100克吸附劑中水量 |
再生
脫除水份:可用干燥氣體如氮、空氣、氫、飽和碳化氫等加熱至150-320℃在0.3-0.5kg/m2壓力下通入分子篩床層,持續(xù)3-4小時,然后向吸附器通入干燥的冷氣體約2-3小時,隔絕空氣冷至室溫。
脫除有機物質(zhì):可用水蒸氣先將吸附質(zhì)從分子篩中替代出來后,再加熱至(一)進行,再生也可在 200-350℃過熱蒸氣或過惰性氣體通過再生,(不能使用與吸附質(zhì)接觸產(chǎn)生爆炸混合物的氣體)。
脫除氣體物質(zhì):可用減壓脫除法再生。
性質(zhì)功能
離子交換性能----軟化水質(zhì)功能:4A分子篩骨架中的每一個氧原子都為相鄰的兩個四面體所共有,這種結(jié)構(gòu)形成了可為陽離子和水分子占據(jù)的大晶穴,而且這些陽離子和水分子有較大的移動性,可進行陽離子交換和可逆脫水。4A分子篩的離子交換是在帶有鋁離子的骨架上進行的,每一個鋁離子所帶的一個負電荷,不僅可以結(jié)合鈉離子,也可以結(jié)合其它陽離子。鈣、鎂離子可以進入原來鈉離子占據(jù)的大晶穴,將4A分子篩中的鈉離子替換下來----即4A分子篩中的鈉離子可進行離子交換,可與硬水中的Ca2+、、Mg2+離子進行交換,從而達到軟化水質(zhì)的目的。
與其它分子結(jié)合:4A分子篩與鈣鎂離子的速度比三聚磷酸鈉慢,且與鎂離子的結(jié)合能力較弱。但4A分子篩可將水溶液中少量有害的重金屬離子(如Pb2+、Cd2+、Hg2+)能很容易快速除去,對凈化水質(zhì)有著十分重要的意義。
對表面活性劑的吸附性----載液功能:由于4A分子篩晶體的孔穴結(jié)構(gòu),加上微粒具有很大的比表面積,所以4A分子篩的吸附性能很強。
對非離子表面活性劑的吸附性:4A分子篩是NTA(次氨基三乙酸)和碳酸鈉的3倍,是三聚磷酸鈉(STPP)和硫酸鈉的5倍,這個性質(zhì)對于在附聚成型生產(chǎn)高濃縮洗衣粉中配入更多的表面活性劑,制得洗滌和流動性能好的產(chǎn)品很有意義。通過實驗,4A分子篩的液體攜帶量≥30%,在洗衣粉生產(chǎn)過程中加入4A分子篩,可增加材料流動性,調(diào)節(jié)粘度,制得產(chǎn)品外觀、流動性和抗結(jié)塊性能力好的產(chǎn)品。
去污力:通過實驗對含不同助劑同一配方,改變助劑比較其去污力,發(fā)現(xiàn)20%的STPP、20%的分子篩、4%的聚合物去污效果與40%的STPP相當,在無磷配方中20%的分子篩中加入10%的碳酸鈉和4.5%的聚合物,可得到去污力十分理想的產(chǎn)品。
抗再沉積性:4A分子篩具有良好的油污附著力,當碳酸鈉、CMC、硅酸鈉和硫酸鈉等助劑中加入沸石后,明顯減少尼龍布對油污的吸附。沸石的粒度在0.4-1.0μm時,其分散性比較好,可以防止在織物上附著。雖然4A分子篩的分散能力不如STPP,但通過與聚丙烯酸鈉復(fù)配可以解決其對污垢的分散問題。
與其他助劑的配伍性:4A分子篩與其他助劑得當可以使其性能互補,4A分子篩對污垢的分散性及對硬度離子的螯合性不如STPP,但4A分子篩與STPP混用,去污力可達到單一用STPP的效果。這是因為STPP能自固體表面快速絡(luò)合鈣鎂離子,并通過水介質(zhì)傳給4A分子篩。4A分子篩結(jié)合鎂離子能力差,可通過在分子篩中復(fù)配硅酸鹽、碳酸鹽得到補償。
PH緩沖作用:4A分子篩呈堿性,1%的水溶液PH在11.0,因此具有一定的緩沖堿度。
安全性:4A分子篩無毒,對人體高度安全。對眼睛、皮膚無刺激,不會導(dǎo)致過敏,使用安全可靠。在洗滌后沉積于土壤中,不造成污染,而且還可以改良土壤,4A分子篩對生態(tài)無不良影響。
具體應(yīng)用
折疊滌劑助劑:4A分子篩作為洗滌劑助劑的作用主要是交換水中的鈣離子產(chǎn)生軟化水,去除污垢和防止污垢再沉積。4A分子篩是目前代磷助洗劑中應(yīng)用最多和應(yīng)用最成熟的產(chǎn)品。4A分子篩替代三聚磷酸鈉作洗滌助劑對解決環(huán)境污染有著重大作用。4A分子篩還可用作香皂的成型劑、牙膏的摩擦劑等。
折疊污水處理:4A分子篩可以去除污水中的NH3-N及Pb、Cu、Zn、Cd等。工農(nóng)業(yè)、民用及水產(chǎn)畜牧業(yè)排出的污水中含有氨態(tài)氮,不僅危害魚類等的生存、污染內(nèi)養(yǎng)殖環(huán)境,而且促進藻類生長,導(dǎo)致江河湖泊的阻塞。由于4A分子篩對NH的高選擇交換性,已成功應(yīng)用于該領(lǐng)域。來源于金屬礦山、冶煉廠、金屬表面處理和化學(xué)工業(yè)等部門排放的污水,其中所含重金屬離子對人體危害極大。用4A分子篩處理這些污水除了能保證水質(zhì)合格外,還能回收重金屬。
折疊其他用途:水處理硬水軟化劑,可以代替目前我國廣泛使用的磺化煤,從而降低成本;冶金工業(yè)分離劑,分離、提取鹵水中的鉀、銣、銫等,在工業(yè)上用于富集、分離和提取金屬等工藝過程;石化工業(yè)催化劑、干燥劑、吸附劑;農(nóng)業(yè)土壤改良劑;醫(yī)藥載銀沸石抗菌劑。
儲存
室溫,相對濕度不大于90%的室內(nèi);避免水、酸、堿、隔絕空氣,密閉保存。