- Tamis moléculaire
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La découverte du tamis moléculaire remonte à 1756 lorsque le terme zéolithe fut utilisé pour la première fois, pour décrire un matériel solide dont la partie d'eau pouvait être retirée par chauffage. Le terme tamis moléculaire tient son origine de J.W. McBain et définit un matériel solide et poreux qui a la propriété d'agir comme un tamis à l'échelle moléculaire. Il s'agit d'une classe d'adsorbant qui a la capacité de retenir certaines molécules à l'intérieur de ses pores. Dans l'idéal, il possède des pores de petite taille distribués de manière homogène. Il a de ce fait une grande surface spécifique.
Les zéolithes sont un exemple de tamis moléculaire d'origine naturelle ; mais il existe également de nombreuses zéolithes synthétiques pouvant s'appliquer à diverses tailles de molécules.
Les tamis moléculaires sont souvent utilisés pour filtrer des gaz et des liquides ; un bon exemple est l'élimination de l'eau dans un solvant organique ou dans l'air, les micropores du tamis moléculaire réabsorbant l'eau jusqu'à des concentrations très faibles.
Les exemples typiques sont :
- aluminosilicates ;
- charbon microporeux ;
- verres poreux ;
- zéolithes ;
- …
Plusieurs tamis moléculaires de la famille des zéolithes peuvent être régénérés par la chaleur un nombre quasi illimité de fois.
Capacités d'adsorption[1],[2]
- 3A (taille des pores : 3 Å): adsorbe NH3, H2O, (pas C2H6), bon pour sécher les liquides polaires.
- 4A (taille des pores : 4 Å): adsorbe H2O, CO2, SO2, H2S, C2H4, C2H6, C3H6, EtOH. N'adsorbe pas C3H8 et les chaînes carbonées plus longues. Bon pour sécher les liquides apolaires et les gaz.
- 5A (taille des pores : 5 Å): adsorbe les chaînes carbonées normales (linéaires) de type n-C4H10, alcools de type C4H9OH et thiols de type C4H9SH. N'adsorbe pas les isomères ou les composés cycliques plus grands que C4.
- 10X (taille des pores : 8 Å): adsorbe les chaînes carbonées ramifiées et les cycles aromatiques. Utile pour sécher les gaz.
- 13X (taille des pores : 10 Å): adsorbe le di-n-butylamine (pas le tri-n-butylamine). Utile pour sécher le HMPA.
Voir aussi
Notes et références
- Fieser and Fieser, Reagents for Organic Synthesis, Vol. 1, Wiley, New York, 1967, p. 703
- Breck, D.W. J. Chem. Ed., 41, 678 (1964)
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