ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมเลกุลตะแกรงและซิลิกาเจลคือ ตะแกรงโมเลกุลเป็นวัสดุที่มีรูพรุนที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ในขณะที่ซิลิกาเจลเป็นสารที่สามารถใช้เตรียมวัสดุที่มีรูพรุนที่มีรูพรุนขนาดต่างๆ
ทั้งตะแกรงโมเลกุลและซิลิกาเจลเป็นวัสดุสำคัญในการแยกสารเคมี พวกมันเป็นวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งมีรูพรุนซึ่งช่วยให้สารวิเคราะห์บางตัวผ่านไปได้ในขณะที่ยังคงรักษาตัวอื่นๆ โดยการเลือกขนาดรูพรุน เราสามารถแยกสารประกอบของความปรารถนาออกจากส่วนผสมได้
ตะแกรงโมเลกุลคืออะไร
ตะแกรงโมเลกุลเป็นวัสดุที่มีรูเล็กๆ (รูพรุน) ที่มีขนาดเท่ากันซึ่งหมายความว่ารูขุมขนมีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกัน ดังนั้นเราจึงสามารถใช้ตะแกรงโมเลกุลเพื่อแยกอนุภาคขนาดเล็กออกจากอนุภาคขนาดใหญ่ได้ เมื่อส่วนผสมของอนุภาคที่มีขนาดต่างกันผ่านตะแกรงโมเลกุล อนุภาคขนาดใหญ่จะออกจากตะแกรงก่อนตามด้วยอนุภาคขนาดกลาง มีการใช้ตะแกรงโมเลกุลหลักสองแบบ: ใช้ในโครมาโตกราฟีเป็นเทคนิคการแยกสารและใช้เป็นสารดูดความชื้นเช่น ถ่านกัมมันต์
โดยทั่วไป ขนาดของรูพรุนของตะแกรงโมเลกุลจะมีขนาดตั้งแต่ระดับนาโนเมตรไปจนถึงระดับอังสตรอม ตะแกรงโมเลกุลมี 2 ประเภทใหญ่ๆ ตามขนาดของรูพรุน ได้แก่ ตะแกรงพรุนขนาดเล็ก และตะแกรงพรุนขนาดใหญ่ ขนาดของรูพรุนในตะแกรงพรุนขนาดเล็กมักจะน้อยกว่า 2 นาโนเมตร Macroporous sieves มีรูพรุนมากกว่า 50 นาโนเมตร นอกจากนี้ยังมีตะแกรงโมเลกุลอีกประเภทหนึ่งเป็นตะแกรงแบบมีโซพอรัสซึ่งมีขนาดรูพรุนตั้งแต่ 2 ถึง 50 นาโนเมตร
ตัวอย่างของตะแกรงพรุนขนาดเล็ก ได้แก่ ซีโอไลต์ ถ่านกัมมันต์ ดินเหนียว และแก้วที่มีรูพรุน ตัวอย่างทั่วไปของวัสดุ mesoporous คือซิลิกาเจล ตัวอย่างของวัสดุที่มีรูพรุนมากคือซิลิกามีโซพอรัส
รูปที่ 01: Mesoporous Silica
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของตะแกรงโมเลกุลคือการที่เราสามารถสร้างวัสดุเหล่านี้ขึ้นใหม่เพื่อการใช้งานต่อไปได้ มีวิธีการสองสามวิธีสำหรับการฟื้นฟูนี้ รวมถึงการเปลี่ยนแรงดัน การให้ความร้อน การล้างด้วยก๊าซพาหะ และการให้ความร้อนภายใต้สุญญากาศสูง
ซิลิกาเจลคืออะไร
ซิลิกาเจลเป็นตะแกรงโมเลกุลชนิดหนึ่งที่มีรูปแบบของอะตอมซิลิกอนและออกซิเจนที่ผิดปกติซึ่งมีรูพรุนไม่สม่ำเสมอ วัสดุนี้เป็นซิลิกอนไดออกไซด์รูปแบบอสัณฐาน ประกอบด้วยช่องว่างและรูขุมขนขนาดนาโนเมตร ช่องว่างเหล่านี้อาจมีน้ำหรือของเหลวอื่น ๆ ที่เราใช้ในการเตรียมซิลิกาเจล เช่น. แก๊ส สุญญากาศ ตัวทำละลายอื่นๆ เป็นต้น เนื่องจากขนาดรูพรุนไม่เท่ากัน เราจึงกล่าวได้ว่าตะแกรงโมเลกุลนี้มีขนาดรูพรุนเฉลี่ยอยู่ที่ 24 นาโนเมตร
ซิลิกาเจลมีความสัมพันธ์ที่ดีต่อน้ำ ดังนั้นเราจึงสามารถใช้เป็นสารดูดความชื้นได้ วัสดุนี้มีความแข็งและโปร่งแสงมาก อย่างไรก็ตาม มันนุ่มกว่าแก้วซิลิกาหรือควอตซ์มาก เมื่อซิลิกาเจลอิ่มตัวด้วยน้ำ ซิลิกาเจลจะยังคงอยู่ในสภาพแข็ง
รูปที่ 02: ซิลิกาเจล
ในเชิงพาณิชย์ เราสามารถหาซิลิกาเจลในรูปของเม็ดหรือลูกปัด ลูกปัดเหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่กี่มิลลิเมตร บางครั้งลูกปัดเหล่านี้ยังมีสารบ่งชี้จำนวนหนึ่งที่สามารถเปลี่ยนสีของลูกปัดเมื่อดูดซับน้ำ ในฐานะที่เป็นสารดูดความชื้น ลูกปัดเหล่านี้จะรวมอยู่ในบรรจุภัณฑ์อาหารเป็นห่อเล็กๆ เพื่อดูดซับไอน้ำภายในบรรจุภัณฑ์
ตะแกรงโมเลกุลและซิลิกาเจลต่างกันอย่างไร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมเลกุลตะแกรงและซิลิกาเจลคือ ตะแกรงโมเลกุลเป็นวัสดุที่มีรูพรุนที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ในขณะที่ซิลิกาเจลเป็นสารที่เราสามารถใช้เตรียมวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งมีรูพรุนที่มีขนาดต่างกัน นอกจากนี้ ตะแกรงโมเลกุลยังใช้เป็นหลักในโครมาโตกราฟีเป็นเทคนิคการแยกสาร และเป็นสารดูดความชื้น ในขณะที่ซิลิกาเจลส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารดูดความชื้น
ด้านล่างอินโฟกราฟิกสรุปความแตกต่างระหว่างตะแกรงโมเลกุลและซิลิกาเจล
สรุป – ตะแกรงโมเลกุลกับซิลิกาเจล
ตะแกรงโมเลกุลและซิลิกาเจลเป็นวัสดุที่สำคัญในการวิเคราะห์ทางเคมี ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมเลกุลตะแกรงและซิลิกาเจลคือ ตะแกรงโมเลกุลเป็นวัสดุที่มีรูพรุนที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ในขณะที่ซิลิกาเจลเป็นสารที่เราสามารถใช้ในการเตรียมวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งมีรูพรุนที่มีขนาดต่างกัน