Como dos materiales de adsorción comunes, el tamiz molecular y el gel de sílice muestran diferencias obvias en la composición química, las propiedades estructurales, el rendimiento de la adsorción y los campos de aplicación.
Composición química:
Desde la perspectiva de la composición química, el componente principal del tamiz molecular está hecho de silicato sintético o zeolita natural, mientras que el componente principal del gel de sílice es el dióxido de silicio.
Propiedades estructurales:
En términos de propiedades estructurales, el tamiz molecular es una estructura cristalina con microporos regulares y uniformes. Su interior está compuesto por un esqueleto de poro en forma de jaula compuesto de tetraedros de oxígeno de silicio (aluminio) (SIO₄, ALO₄). El tamaño de los poros es preciso y puede controlarse por proceso, presentando una variedad de especificaciones como 3a, 4a, 5a y 13x. En contraste, el gel de sílice es una estructura amorfa con una estructura porosa abierta, pero su distribución de tamaño de poro es relativamente ancho, y su tamaño es un orden de magnitud mayor que el del tamiz molecular.
Selectividad de adsorción:
En términos de rendimiento de adsorción, la diferencia entre los dos es más significativa. Los tamices moleculares son altamente selectivos en la adsorción de moléculas. Solo permiten moléculas con un diámetro cinético molecular más pequeño que su tamaño de poro para ingresar a la cavidad cristalina y se adsorben. También pueden lograr un secado profundo y mantener una alta capacidad de adsorción incluso en un entorno de baja humedad, pero la tasa de adsorción es relativamente lenta. Por ejemplo, los tamices moleculares 3A solo permiten que las moléculas con un diámetro inferior a 3Å pasen, y se pueden usar para adsorbir moléculas pequeñas como el agua. Además, la tasa de adsorción de los tamices moleculares es más lenta que la del gel de sílice, especialmente para algunas moléculas o moléculas grandes con tasas de difusión lentas, porque las moléculas deben pasar a través de canales con tamaños de poro específicos para ingresar al tamiz molecular que se adsorben.
El gel de sílice tiene una fuerte capacidad de adsorción para sustancias polares como las moléculas que contienen grupos hidroxilo y carboxilo, pero su selectividad de adsorción es más débil que la de los tamices moleculares. Mientras el tamaño molecular sea adecuado y haya una cierta interacción con la superficie del gel de sílice, la sustancia puede estar adsorbida. La tasa de adsorción es relativamente rápida, y su estructura porosa permite que las moléculas se adsorban relativamente rápidamente en su superficie y en los poros.
Campo de aplicación:
En el campo de aplicación, los tamices moleculares se usan ampliamente en secado, separación de gases, petroquímicos y otros campos debido a sus propiedades únicas, y juegan un papel clave en la separación del aire, la producción de oxígeno y nitrógeno, reacción de agrietamiento de petróleo y secado profundo. El gel de sílice se usa más a menudo como desecante y se aplica al embalaje a prueba de humedad de alimentos, medicamentos y productos electrónicos. También tiene aplicaciones importantes en purificación de gas, análisis cromatográfico y como portador de catalizador.
