Kľúčový rozdiel medzi molekulovým sitom a silikagélom je v tom, že molekulové sito je materiál obsahujúci póry podobnej veľkosti, zatiaľ čo silikagél je látka, ktorú možno použiť na prípravu porézneho materiálu s pórmi rôznych veľkostí.
Molekulové sito aj silikagél sú dôležitými materiálmi pri chemických separáciách. Sú to porézne materiály, ktoré majú póry, ktoré umožňujú niektorým analytom prejsť, zatiaľ čo ostatné zadržujú. Výberom veľkosti pórov môžeme oddeliť zlúčeninu túžby od zmesi.
Čo je molekulárne sito?
Molekulárne sito je materiál s veľmi malými otvormi (pórmi) s jednotnou veľkosťou. To znamená, že póry majú podobný priemer. Preto môžeme použiť molekulové sitá na oddelenie malých častíc od veľkých častíc. Keď zmes častíc rôznej veľkosti prechádza cez molekulové sito, veľké častice opúšťajú sito ako prvé, po ktorých nasledujú častice strednej veľkosti. Existujú dve hlavné použitia molekulových sít: používajú sa v chromatografii ako separačná technika a používajú sa ako sušidlá, napr. aktívne uhlie.
Vo všeobecnosti sa veľkosť pórov molekulového sita pohybuje od nanometrovej stupnice po angstromovú stupnicu. Existujú dva hlavné typy molekulových sít na základe veľkosti pórov: mikroporézne sitá a makroporézne sitá. Veľkosť pórov v mikroporéznych sitách je typicky menšia ako 2 nm. Makroporézne sitá majú póry typicky vyššie ako 50 nm. Existuje aj ďalšia kategória molekulových sít ako mezoporézne sitá, ktoré majú veľkosť pórov v rozsahu od 2 do 50 nm.
Niektoré príklady mikroporéznych sít zahŕňajú zeolity, aktívne uhlie, íly a porézne sklo. Bežným príkladom mezoporéznych materiálov je silikagél. Príkladom makroporézneho materiálu je mezoporézny oxid kremičitý.
Obrázok 01: Mezoporézny oxid kremičitý
Hlavnou výhodou molekulových sít je, že tieto materiály môžeme regenerovať pre ďalšie aplikácie. Existuje niekoľko metód na túto regeneráciu, vrátane zmeny tlaku, zahrievania, preplachovania nosným plynom a zahrievania vo vysokom vákuu.
Čo je silikagél?
Silikagél je typ molekulárneho sita s nepravidelným vzorom atómov kremíka a kyslíka s nerovnomernými pórmi. Tento materiál je amorfná forma oxidu kremičitého. Obsahuje dutiny a póry v nanometrovom meradle. Tieto dutiny môžu obsahovať buď vodu alebo akúkoľvek inú tekutinu, ktorú používame pri príprave silikagélu. napr. plyn, vákuum, iné rozpúšťadlá atď. Keďže veľkosti pórov nie sú jednotné, môžeme povedať, že toto molekulové sito má priemernú veľkosť pórov 2.4 nm.
Silikagél má silnú afinitu k vode; teda ho môžeme použiť ako vysúšadlo. Tento materiál je veľmi tvrdý a priesvitný. Je však podstatne mäkší ako kremičité sklo alebo kremeň. Keď je silikagél nasýtený vodou, zostáva v tvrdom stave.
Obrázok 02: Silikagél
V komerčnej kvalite môžeme nájsť silikagél vo forme granúl alebo guľôčok. Tieto guľôčky majú priemer niekoľko milimetrov. Niekedy tieto guľôčky obsahujú aj určité množstvo indikátorového činidla, ktoré môže zmeniť farbu guľôčok, keď sa absorbuje voda. Ako sušidlo sú tieto guľôčky súčasťou balenia potravín ako malé balíčky, ktoré absorbujú vodnú paru vo vnútri balenia.
Aký je rozdiel medzi molekulárnym sitom a silikagélom?
Kľúčový rozdiel medzi molekulovým sitom a silikagélom je v tom, že molekulové sito je materiál obsahujúci póry podobnej veľkosti, zatiaľ čo silikagél je látka, ktorú môžeme použiť na prípravu porézneho materiálu, ktorý má póry s rôznymi veľkosťami. Okrem toho sa molekulové sitá používajú hlavne v chromatografii ako separačná technika a ako sušidlá, zatiaľ čo silikagél sa používa hlavne ako sušidlo.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi molekulovým sitom a silikagélom.
Zhrnutie – Molekulárne sito vs silikagél
Molekulárne sito a silikagél sú dôležité materiály v chemickej analýze. Kľúčový rozdiel medzi molekulovým sitom a silikagélom je v tom, že molekulové sito je materiál obsahujúci póry podobnej veľkosti, zatiaľ čo silikagél je látka, ktorú môžeme použiť na prípravu porézneho materiálu, ktorý má póry s rôznymi veľkosťami.
