Come due materiali di adsorbimento comuni, il setaccio molecolare e il gel di silice mostrano ovvie differenze nella composizione chimica, nelle proprietà strutturali, nelle prestazioni di adsorbimento e nei campi di applicazione.
Composizione chimica:
Dal punto di vista della composizione chimica, il componente principale del setaccio molecolare è realizzato in silicato sintetico o zeolite naturale, mentre il componente principale del gel di silice è il biossido di silicio.
Proprietà strutturali:
In termini di proprietà strutturali, il setaccio molecolare è una struttura cristallina con micropori regolari e uniformi. Il suo interno è composto da uno scheletro di pori a forma di gabbia composto da tetraedri di ossigeno di silicio (alluminio) (Sio₄). La dimensione dei pori è precisa e può essere controllata per processo, presentando una varietà di specifiche come 3A, 4a, 5a e 13x. Al contrario, il gel di silice è una struttura amorfa con una struttura porosa aperta, ma la sua distribuzione delle dimensioni dei pori è relativamente ampia e la sua dimensione è un ordine di grandezza più grande di quella del setaccio molecolare.
Selettività di adsorbimento:
In termini di prestazioni di adsorbimento, la differenza tra i due è più significativa. I setacci molecolari sono altamente selettivi nell'adsorbimento delle molecole. Consentono solo a molecole con un diametro cinetico molecolare più piccolo della loro dimensione dei pori di entrare nella cavità cristallina ed essere adsorbiti. Possono anche ottenere un'essiccazione profonda e mantenere un'alta capacità di adsorbimento anche in un ambiente a bassa umidità, ma il tasso di adsorbimento è relativamente lento. Ad esempio, i setacci molecolari 3A consentono di passare solo molecole con un diametro inferiore a 3Å e possono essere usati per assorbire piccole molecole come l'acqua. Inoltre, il tasso di adsorbimento dei setacci molecolari è più lento di quello del gel di silice, in particolare per alcune grandi molecole o molecole con tassi di diffusione lenti, poiché le molecole devono passare attraverso canali con dimensioni specifiche dei pori per entrare nel setaccio molecolare per essere adsorbiti.
Il gel di silice ha una forte capacità di adsorbimento per sostanze polari come molecole contenenti gruppi idrossilici e carbossilici, ma la sua selettività di adsorbimento è più debole di quella dei setacci molecolari. Finché la dimensione molecolare è adatta e c'è una certa interazione con la superficie del gel di silice, la sostanza può essere adsorbita. Il tasso di adsorbimento è relativamente veloce e la sua struttura porosa consente alle molecole di essere adsorbite relativamente rapidamente sulla sua superficie e nei pori.
Campo di applicazione:
Nel campo dell'applicazione, i setacci molecolari sono ampiamente utilizzati nella separazione dell'essiccazione, nella separazione del gas, nella petrolchimica e in altri campi a causa delle loro proprietà uniche e svolgono un ruolo chiave nella separazione dell'aria, nella produzione di ossigeno e azoto, reazione di cracking del petrolio e asciugatura profonda. Il gel di silice è più spesso usato come essiccante e applicato alla confezione a prova di umidità di alimenti, medicine e prodotti elettronici. Ha anche importanti applicazioni nella purificazione del gas, nell'analisi cromatografica e come portatore catalizzatore.
