I setacci molecolari sono materiali che possono separare molecole in base alle loro dimensioni. Questa capacità è basata sulla presenza nel materiale di minuscoli pori di dimensione esatta e uniforme, con un diametro compreso tra 3 e 10  Angstrom a seconda del materiale. I setacci molecolari hanno un’area superficiale molto elevata all’interno dei pori (600–700 m2/g). Le molecole con dimensioni maggiori dei pori non possono entrare nel materiale, mentre quelle con dimensioni abbastanza piccole da penetrarci attraverso,i possono passare. In genere molecole polari sono adsorbite sulla superficie interna dei pori restandone intrappolate, mentre le molecole apolari non sono trattenute.

I materiali più utilizzati come setacci molecolari sono alluminosilicati e in particolare le zeoliti, sia naturali che sintetiche. 

Principio di funzionamento

I setacci molecolari sono usati comunemente in varie applicazioni tecnologiche:

  • come essiccanti, per rimuovere acqua sia da solventi che da gas, sia in campo industriale che in laboratorio; ad esempio l’acqua è una molecola piccola e polare, che può facilmente entrare attraverso i pori di un setaccio molecolare scelto opportunamente, rimanendovi intrappolata; una volta esauriti, i setacci molecolari possono in genere essere rigenerati facilmente rimuovendo l’acqua adsorbita per riscaldamento (130–250 °C) sotto vuoto
  • per la purificazione del gas naturale dove esistono molti utilizzi come ad esempio la rimozione di CO2, H2S e prodotti azotati
  • per la separazione di gas diversi, come la separazione di alcani lineari da isoalcani in fase liquida; ad esempio per isolare idrocarburi C5–C11 dalla nafta, o per separare fruttosio da saccarosio e altri zuccheri

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