{"id":147769,"date":"2020-04-09T10:35:10","date_gmt":"2020-04-09T12:35:10","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=147769"},"modified":"2020-04-09T10:35:10","modified_gmt":"2020-04-09T12:35:10","slug":"peneira-molecular","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/quimica\/peneira-molecular","title":{"rendered":"Peneira Molecular"},"content":{"rendered":"

As\u00a0peneiras moleculares<\/strong>\u00a0s\u00e3o s\u00f3lidos com porosidade muito estreita e uniforme, que separam as misturas gasosas formadas por mol\u00e9culas de diferentes tamanhos.<\/p>\n

As\u00a0peneiras moleculares<\/strong>\u00a0\u00e9 um material, geralmente um mineral de silicato de ze\u00f3lita, que pode absorver grandes quantidades de certos compostos enquanto n\u00e3o absorve outros e, portanto, \u00e9 adequado para uso na separa\u00e7\u00e3o de misturas<\/p>\n

O que \u00e9 uma peneira molecular?<\/strong><\/p>\n

Uma\u00a0peneira molecular\u00a0\u00e9 usada para secar ou absorver gases e l\u00edquidos.<\/p>\n

As\u00a0peneiras moleculares\u00a0s\u00e3o feitas de materiais porosos, geralmente um composto de aluminossilicato chamado ze\u00f3lito, e s\u00e3o usadas para separar subst\u00e2ncias em n\u00edvel molecular.<\/p>\n

Utilizadas principalmente como dessecante ou agente de secagem, essas peneiras tamb\u00e9m s\u00e3o frequentemente usadas na ind\u00fastria do petr\u00f3leo para purificar gases.<\/p>\n

Assim como uma peneira pode ser usada para separar rochas da areia, uma peneira molecular separa mol\u00e9culas maiores das menores. Por exemplo, as mol\u00e9culas de \u00e1gua t\u00eam um raio molecular de 0,193 nm, enquanto uma mol\u00e9cula de acetona possui um raio de 0,308 nm.<\/p>\n

Despejar uma solu\u00e7\u00e3o de acetona em uma peneira molecular resultaria na passagem de mol\u00e9culas menores de \u00e1gua atrav\u00e9s da peneira enquanto as mol\u00e9culas maiores de acetona permanecessem, secando o \u00e1lcool.<\/p>\n

Quando duas mol\u00e9culas s\u00e3o do mesmo tamanho, as peneiras moleculares tamb\u00e9m podem separar mol\u00e9culas com base na polaridade das mol\u00e9culas.<\/p>\n

As mol\u00e9culas mais polares ser\u00e3o absorvidas como se fossem as mol\u00e9culas menores.<\/p>\n

Ao contr\u00e1rio das peneiras que separam as rochas da areia, as\u00a0peneiras moleculares\u00a0n\u00e3o permitem que as mol\u00e9culas menores passem atrav\u00e9s delas. Em vez disso, essas mol\u00e9culas s\u00e3o absorvidas pela peneira.<\/p>\n

Os espa\u00e7os vazios na estrutura das peneiras, os poros, ret\u00eam essas mol\u00e9culas menores, de modo que a efic\u00e1cia de uma peneira depende n\u00e3o apenas do tamanho dos poros, mas tamb\u00e9m de quanto espa\u00e7o vazio est\u00e1 dispon\u00edvel dentro da estrutura da peneira.<\/p>\n

As\u00a0peneiras moleculares\u00a0podem absorver cerca de 24% do seu peso. Uma vez que a \u00e1gua \u00e9 absorvida pelos orif\u00edcios porosos e os materiais secos ou purificados recuperados, a \u00e1gua pode ser removida de diferentes maneiras.<\/p>\n

Como o calor n\u00e3o altera a estrutura molecular de uma peneira, a \u00e1gua \u00e9 frequentemente removida aquecendo a peneira a 250 \u00b0C por 48 horas por duas horas e depois permitindo que ela esfrie com o m\u00ednimo contato com o ar \u00famido.<\/p>\n

De estrutura cristalina, o material poroso em uma peneira molecular possui tamanhos de poros completamente uniformes. Esses tamanhos, no entanto, diferem dependendo do tipo de peneira.<\/p>\n

Existem v\u00e1rios tipos, incluindo peneiras moleculares de vidro isoladas, tipos 3A a 5A e tipo 13X.<\/p>\n

As\u00a0peneiras moleculares\u00a0de vidro isolado s\u00e3o usadas especificamente para fabricar vidro isolado. Eles impedem que a \u00e1gua se acumule dentro da superf\u00edcie do copo.<\/p>\n

As peneiras 3A e 4A s\u00e3o agentes secantes universais. 3As s\u00e3o usadas principalmente para secar ou desidratar hidrocarbonetos. Esse \u00e9 o tipo de peneira que seria usada para secar a acetona no exemplo anterior.<\/p>\n

As peneiras 4A s\u00e3o usadas em sistemas fechados, como componentes el\u00e9tricos e embalagens de medicamentos, para garantir a secura.<\/p>\n

As peneiras 5A s\u00e3o usadas para remover sulfetos de hidrog\u00eanio indesejados, um g\u00e1s extremamente venenoso e di\u00f3xido de carbono dos gases naturais. Estes s\u00e3o frequentemente utilizados pela ind\u00fastria do petr\u00f3leo.<\/p>\n

As peneiras 13X s\u00e3o usadas apenas comercialmente para secar gases.<\/p>\n

Tipo<\/strong><\/p>\n

As\u00a0peneiras moleculares\u00a0s\u00e3o materiais sint\u00e9ticos de ze\u00f3lita projetados com poros de tamanho e estrutura precisos e uniformes.<\/p>\n

Isso permite que eles absorvem preferencialmente gases e l\u00edquidos com base no tamanho molecular e na polaridade. Os ze\u00f3litos s\u00e3o s\u00f3lidos cristalinos altamente porosos e naturalmente existentes, pertencentes \u00e0 classe de produtos qu\u00edmicos conhecidos como aluminossilicatos.<\/p>\n

Existem quatro tipos principais de peneiras moleculares:\u00a0<\/strong>3A, 4A, 5A e 13X. O tipo depende da f\u00f3rmula qu\u00edmica da mol\u00e9cula e determina o tamanho dos poros da\u00a0peneira molecular.<\/p>\n

Uma peneira molecular funciona adsorvendo mol\u00e9culas de g\u00e1s ou l\u00edquido menores que o di\u00e2metro efetivo de seus poros, excluindo as mol\u00e9culas maiores que as aberturas.<\/p>\n

Um exemplo pr\u00e1tico da fun\u00e7\u00e3o das\u00a0peneiras moleculares\u00a0\u00e9 secar o etanol.<\/p>\n

Devido ao aze\u00f3tropo formado quando \u00e9 misturado com \u00e1gua, a destila\u00e7\u00e3o normal de etanol s\u00f3 pode atingir uma pureza de 96% de etanol – os 4% restantes sendo \u00e1gua.<\/p>\n

Para que o etanol seja considerado combust\u00edvel, deve ser superior a 99% desidratado. Para atingir esse n\u00edvel de pureza, uma peneira molecular 3A, projetada especificamente com 3 poros do tamanho de Angstrom, \u00e9 usada para adsorver as mol\u00e9culas de \u00e1gua, enquanto as mol\u00e9culas maiores de etanol s\u00e3o exclu\u00eddas. Como n\u00e3o h\u00e1 competi\u00e7\u00e3o pela adsor\u00e7\u00e3o, esse processo desidrata facilmente o etanol at\u00e9 o n\u00edvel de pureza desejado, para que possa ser considerado como combust\u00edvel.<\/p>\n

O tamanho dos poros das\u00a0peneiras moleculares\u00a0Tipo A e Tipo X \u00e9 controlado de perto durante o processo de fabrica\u00e7\u00e3o. Os \u00edons s\u00f3dio, c\u00e1lcio e pot\u00e1ssio podem ser trocados entre si na mol\u00e9cula para regular o tamanho da abertura dos poros. Isso permite a adsor\u00e7\u00e3o preferencial de mol\u00e9culas de g\u00e1s e l\u00edquido.<\/p>\n

Para ter uma ideia de como isso funciona, tente imaginar uma garagem:\u00a0a altura do seu ve\u00edculo \u00e9 7′, mas o teto da garagem \u00e9 de apenas 6′ 8”. Por mais que voc\u00ea tente, voc\u00ea n\u00e3o vai colocar seu ve\u00edculo na garagem.<\/p>\n

O mesmo princ\u00edpio se aplica \u00e0 adsor\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas nos poros de uma\u00a0peneira molecular. Isso permite que cientistas e engenheiros projetem sistemas que possam separar produtos qu\u00edmicos em n\u00edvel molecular.<\/p>\n

Muitas pessoas n\u00e3o percebem todas as aplica\u00e7\u00f5es de\u00a0peneiras moleculares\u00a0que ajudam a melhorar nossa vida cotidiana. Quase todos os produtos imagin\u00e1veis foram tocados por peneiras moleculares de alguma maneira.<\/p>\n

Desde a produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o, janelas de vidro isoladas, etanol combust\u00edvel e oxig\u00eanio para aparelhos respirat\u00f3rios, at\u00e9 os n\u00facleos dos filtros de ar condicionado em nossos carros, as peneiras moleculares fazem parte de nossas vidas todos os dias.<\/p>\n

Resumo<\/strong><\/p>\n

Uma\u00a0peneira molecular\u00a0\u00e9 um material com poros (orif\u00edcios muito pequenos) de tamanho uniforme.<\/p>\n

Esses di\u00e2metros de poros s\u00e3o semelhantes em tamanho a mol\u00e9culas pequenas e, portanto, mol\u00e9culas grandes n\u00e3o podem entrar ou ser adsorvidas, enquanto mol\u00e9culas menores podem.<\/p>\n

Como uma mistura de mol\u00e9culas migra atrav\u00e9s do leito estacion\u00e1rio de subst\u00e2ncia porosa, semi-s\u00f3lida, denominada peneira (ou matriz), os componentes de maior peso molecular (que n\u00e3o conseguem passar pelos poros moleculares) deixam o leito primeiro, seguido por mol\u00e9culas sucessivamente menores.<\/p>\n

Algumas\u00a0peneiras moleculares\u00a0s\u00e3o usadas na cromatografia, uma t\u00e9cnica de separa\u00e7\u00e3o que classifica as mol\u00e9culas com base em seu tamanho. Outras peneiras moleculares s\u00e3o usadas como dessecantes (alguns exemplos incluem carv\u00e3o ativado e s\u00edlica gel).<\/p>\n

O di\u00e2metro de uma\u00a0peneira molecular\u00a0\u00e9 medido em \u00e5ngstr\u00f6ms (\u00c5) ou nan\u00f4metros (nm).<\/p>\n

De acordo com a nota\u00e7\u00e3o Uni\u00e3o Internacional de Qu\u00edmica Pura e Aplicada (IUPAC), materiais microporosos t\u00eam di\u00e2metros de poro inferiores a 2 nm (20 \u00c5) e materiais macroporosos possuem di\u00e2metros de poros superiores a 50 nm (500 \u00c5); a categoria mesoporosa fica assim no meio com di\u00e2metros de poros entre 2 e 50 nm (20\u0096500 \u00c5).<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Uma peneira molecular pode separar mol\u00e9culas de \u00e1gua de mol\u00e9culas de tamanho maior<\/strong><\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0Editores Portal S\u00e3o Francisco<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

As\u00a0peneiras moleculares\u00a0s\u00e3o s\u00f3lidos com porosidade muito estreita e uniforme, que separam as misturas gasosas formadas por mol\u00e9culas de diferentes tamanhos. 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