分子篩在中空玻璃中的應(yīng)用

中空玻璃是一種良好的隔熱、隔音、美觀適用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料。它是用兩片(或三片)玻璃，使用高強(qiáng)度高氣密性復(fù)合粘結(jié)劑，將玻璃片與內(nèi)含干燥劑的鋁合金框架粘結(jié)，制成的能隔音隔熱玻璃。中空玻璃多種性能優(yōu)越于普通雙層玻璃，因此得到了世界各國(guó)的認(rèn)可，中空玻璃是將兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘結(jié)密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。其主要材料是玻璃、暖邊間隔條、彎角栓、丁基橡膠、聚硫膠、干燥劑。

分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物，主要由硅鋁通過(guò)氧橋連接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內(nèi)表面積很大的空腔的物質(zhì)，為什么分子篩中含有很多的空腔呢?

分子篩中含有很多的空腔是因?yàn)榉肿雍Y中含有電價(jià)較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水，由于水分子在加熱后連續(xù)地失去，但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變，因此形成了許多大小相同的空腔。

分子篩的個(gè)作用是晶體的外表面吸附多種吸附物。對(duì)于分子篩的研究表明，其外表面提供了一個(gè)的被吸附的分子尺寸。如果被吸附物的分子超過(guò)該尺寸，就不能進(jìn)入晶體內(nèi)部，只能被吸附在外表面。表面吸附作用(也發(fā)生在非結(jié)晶體的表面，如硅膠)，這是很弱的，而在晶體內(nèi)部有成千上萬(wàn)的晶體空隙和槽，進(jìn)一步吸附分子。

分子篩由硅、鋁和氧原子組成。這些分子的離子電荷在穩(wěn)定的晶體中加起來(lái)的總和應(yīng)是零。為平衡正負(fù)負(fù)荷，加入鉀、鈉、鈣等正電荷離子。帶有正負(fù)離子的巨大的面被稱做吸附場(chǎng)。在吸附物與被吸附物之間有很強(qiáng)的吸引力，需要很大能量的(一般是熱能)才能消除吸引力，還原成篩子。隨著被吸附物的濃度增加，密度電荷場(chǎng)增強(qiáng)以至于幾乎沒(méi)有幾層被吸附分子存在。被吸附物接近滿負(fù)荷，孔被填滿，類似于毛細(xì)管冷凝。

自然界中存在一種天然硅鋁酸鹽，它們具有篩分分子、吸附、離子交換和催化作用。這種天然物質(zhì)稱為沸石，人工合成的沸石也稱為分子篩。分子篩的化學(xué)組成通式為：(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O，M代表金屬離子(人工合成時(shí)通常為Na)，n代表金屬離子價(jià)數(shù)， x代表SiO2的摩爾數(shù)，也稱為硅鋁比，p代表水的摩爾數(shù)。分子篩骨架的基本結(jié)構(gòu)是 SiO4和AlO4四面體，通過(guò)共有的氧原子結(jié)合而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶。這種結(jié)合形式，構(gòu)成了具有分子級(jí)、孔徑均勻的空洞及孔道。由于結(jié)構(gòu)不同，形式不同，“籠”形的空間孔洞分為α、β、γ、六方柱、八面沸石等 “籠”的結(jié)構(gòu)。