分子筛的工作原理是什么？

分子筛是一种多孔材料，其孔径非常小且均匀。它的工作原理类似于厨房筛，只不过是在分子尺度上，用于分离含有多种大小分子的气体混合物。只有小于孔径的分子才能通过，而较大的分子则会被阻挡。如果待分离的分子大小相同，分子筛还可以通过极性进行分离。分子筛被广泛应用于各种领域，例如用作除湿干燥剂，并有助于防止产品变质。

分子筛的类型

分子筛有多种类型，例如 3A、4A、5A 和 13X。这些数值代表了孔径大小和分子筛的化学成分。通过改变钾、钠和钙离子的含量来控制孔径大小。不同分子筛的筛网数量也不同。筛网数量较少的分子筛用于分离气体，而筛网数量较多的分子筛则用于分离液体。分子筛的其他重要参数包括形态（粉末或珠状）、堆积密度、pH 值、再生温度（活化温度）、水分含量等。

分子筛与硅胶

硅胶也可用作除湿干燥剂，但与分子筛截然不同。选择二者时需要考虑的因素包括组装方式、压力变化、湿度、机械力、温度范围等。分子筛和硅胶的主要区别在于：

分子筛的吸附速率比硅胶大。这是因为分子筛是一种速干剂。

分子筛在高温下比硅胶性能更好，因为它具有更均匀的结构，能牢固地结合水。

在低相对湿度下，分子筛的吸附能力远优于硅胶。

分子筛的结构是确定的，具有均匀的孔隙，而硅胶的结构是无定形的，具有多个不规则的孔隙。

如何激活分子筛

激活分子筛的基本要求是将其暴露于超高温下，且温度必须高到足以使吸附物汽化。所需温度会因被吸附物质和吸附剂类型而异。对于前面讨论的几种分子筛，需要170-315℃（338-600℉）的恒定温度范围。被吸附物质和吸附剂都会被加热到该温度。与火焰干燥相比，真空干燥是一种更快捷且所需温度相对较低的方法。

激活后，筛子可以存放在用双层封口膜包裹的玻璃容器中。这样可以使其保持激活状态长达六个月。要检查筛子是否处于激活状态，您可以戴上手套，将筛子握在手中并加水。如果筛子完全激活，温度会显著升高，即使戴着手套也无法握住。

建议使用个人防护装备、手套和护目镜等安全设备，因为分子筛的活化过程涉及高温和化学品，以及相关的风险。