Tamis moléculaire
Bonjour,
J'aimerai savoir s'il y a des conditions spéciales pour utiliser le tamis moléculaire (une pression ou une température nécessaire par exemple) et à quoi ressemble un tamis moléculaire.(si quelqu'un a un lien avec de bonnes photos).
Merci
Bonjour
Un tamis moléculaire est un support qui interagit avec un composé en fonction des conditions. Il n'y a pas exactement "une condition spéciale".
Si je prend par exemple une zéolite type A cristalline de 0.3nm on pourra fixer de la vapeur d'eau à pression ambiante, encore plus efficacement à 3/4 bar, mais il faudra la redescendre vers 0.1b pour désorber.
On peut ainsi effectuer un cycle d'absorption/désorption, pour déshydrater de l'alcool par exemple; c'est ainsi qu'on produit l'éthanol déshydraté qui va dans le carburant.
Chaque tamis moléculaire est défini par une courbe d'équilibre qui lie la concentration en phase vapeur ou liquide avec la concentration en phase solide à une température donnée et une pression donné.
L'aspect d'un tamis est variable; en fait on lui donne l'aspect que l'on veut, suivant ce qu'on veut en faire, mais les formes habituelles sont les baguettes, les billes, les poudres ou les bouchons; d'une taille comprise entre 0.1 et 10mm.
Ok donc si j'ai bien compris, si on veut qu'un tamis retienne des molécules d'H2O, la pression doit etre ambiante ou à 3/4 bar. Par contre, si ensuite je veux récuperer ces molécules la pression doit etre de 0.1 bar.
Est-ce que ça signifie qu'avec un même tamis je peux retenir différentes molécules rien qu'en changeant la pression?
Non pas forcément; ici j'ai pris l'exemple d'un tamis spécifique employé pour déshydrater l'éthanol, mais ils ne réagissent et ne s'utilisent pas tous de la même façon.
Un tamis peut être simplement représenté comme une "cage" dans laquelle une molécule va pouvoir se retrouver coincée. Le tamis est défini par la taille de cette cage.
Une molécule d'eau fait environ 0.3nm, donc si on veux piéger de l'eau on utilisera un tamis 0.3nm (ou 3A) ou 0.4nm (4A).
Par contre si on veux piéger des traces de benzène dans l'eau on utilisera un 5A.
Le tamis est particulièrement adapté pour retirer des faibles quantités d'une substance dans une autre (impossible de séparer un mélange 50% éthanol 50% eau par exemple), et cette rétention est d'autant plus efficace que le composé est peu soluble ou miscible (il est plus facile de piéger des traces d'hydrocarbure dans l'eau que d'alcool dans l'eau).
On utilise aussi couramment des tamis pour purifier l'air, surtout dans les domaines des solvants. On capte les solvants à pression et température ambiante, et on les désorbe à pression réduite et plus haute température.
Les charbons actifs sont une variété de tamis, offrant des tailles de sites très variées (de 3A à 100 ou plus). Les autres grandes familles de tamis sont les zéolites (minérales ou synthétiques), les alumines activées, la silice et les terres de diatomées.
Les résines échangeuses d'ions sont une forme particulière de tamis moléculaire.
Pour d'autres exemples d'applications tu peux visiter le site de CECA; ils sont spécialisés dans le domaine (mais ils ne répondent pas souvent aux mails, à croire qu'ils ont trop de clients...): http://www.ceca.fr/sites/ceca/fr/home.page
Ici je voulais dire peu soluble ou peu miscible.Le tamis (...) est d'autant plus efficace que le composé est peu soluble ou miscible (il est plus facile de piéger des traces d'hydrocarbure dans l'eau que d'alcool dans l'eau).
Ok merci beaucoup Dudulle
Euh... en fait j'ai encore une question:
Pour désorber, une fois que les molécules voulues ont été piégée, il faut toujours descendre à une pression de 0,1 bar quelque soit le tamis que l'on utilise, quelque soient les molécules piégées? Où était-ce seulement dans le cas de l'H2O?
On peut désorber en descendant la pression et/ou en augmentant la température, mais on peut aussi désorber avec un solvant; c'est la méthode que l'on utilise par exemple pour doser certains composés dans l'air: On aspire l'air à travers un tube rempli de charbon actif, de silice ou autre support, puis on passe un solvant dans le tube pour libérer ce qui a été piégé.
La 1ere méthode permet de réutiliser le tamis, alors qu'en principe la 2eme méthode ne le permet pas (le solvant prend la place du composé dans les sites du support, et celui ci ne peut plus rien piéger).
