تفاوت های سیلیکاژل و غربال مولکولی

ساشه های رطوبت گیر برای شرکت هایی که کالاهای فاسد شدنی را تولید می کنند، به ویژه تولیدکنندگان مواد غذایی و دارویی، برای ماندگاری و کیفیت یک محصول بسیار مهم هستند. وجود رطوبت در کنار مواد غذایی و دارویی باعث فاسد شدن آنها می شود، اما مواد خوراکی در طی مراحل حمل و بسته بندی و داروهایی که در قفسه های داروخانه ها قرار دارند نباید تا زمان خرید و مصرف اثر بخشی آن ها کم شود یا از بین بروند. بنابراین بسیاری از تولیدکنندگان برای کنترل رطوبت و حفظ کارایی محصولات خود، بسته های رطوبت گیر و خشک کننده ها را در بسته بندی هایشان اضافه می کنند و عمر مفید آنها را افزایش می دهند. امروزه، شرکت ها طیف گسترده ای از خشک کننده های با کیفیت را در اختیار دارند، که سیلیکاژل و غربال های مولکولی دو مورد از رایج ترین موارد استفاده هستند.

مقایسه سیلیکاژل و غربال مولکولی

در حالی که هم سیلیکاژل و هم غربال های مولکولی خشک کننده هایی با قابلیت های قابل توجه برای حذف رطوبت هستند، تفاوت های مشخصی بین این دو از نظر ترکیب شیمیایی و نحوه عملکرد آنها وجود دارد. هم سیلیکاژل و هم غربال مولکولی را می توان به راحتی در کنار یک محصول قرار داد، درون کیسه ها، قوطی ها و بسته ها، خشک کننده ها می توانند اشکال مختلفی به خود بگیرند که آنها را برای هر کاربردی مناسب میکند. البته هم غربال مولکولی و هم سیلیکاژل از مواد مهم در جداسازی شیمیایی نیز هستند، به دلیل تخلخل و منافذ موجود در این مواد به برخی از آنالیت ها اجازه عبور می دهند و در عین حال برخی دیگر را حفظ می کنند.

سیلیکاژل چیست؟

سیلیکاژل شکلی از سیلیس با الگوی نامنظمی از اتم های سیلیکون و اکسیژن و منافذ غیر یکنواخت است که به اشکال مختلف مانند سیلیکاژل گرانول، پرک یا پودری تولید می شود. این یک ماده متخلخل است که مانند یک اسفنج عمل می کند و رطوبت را در منافذ خود کشیده و نگه می دارد، قابلیت جذب آب سیلیکاژل تا 40 درصد وزن خود می باشد. سیلیکاژل علاوه بر قابلیت جذب عالی رطوبت، به دلیل بی اثر بودن شیمیایی و غیر سمی بودن یک ماده مورد تایید FDA برای بسته بندی دارو و مواد غذایی است. سطح ویژه بالای سیلیکا ژل (حدود 750 تا 800 مترمربع بر گرم) و منافذ فراوان نانومتری غیر یکنواخت به آن اجازه می دهد تا به راحتی آب را جذب کند و به عنوان یک ماده خشک کننده (عامل خشک کننده) مفید باشد.

این ماده بسیار سخت و شفاف است، با این حال به طور قابل توجهی نرم تر از شیشه سیلیکا یا کوارتز است؛ هنگامی که سیلیکاژل با آب اشباع می شود، در حالت سخت باقی می ماند. سیلیکاژل تاریخ انقضا ندارد، به این معنی که با احیا کردن سیلیکاژل امکان استفاده از آن به دفعات متعدد، بالغ بر 500 بار وجود دارد. در برخی شرایط سیلیکاژل ها را با موادی ترکیب میکنند که هنگام جذب و اشباع رطوبت تغییر رنگ دهند و به این نوع سیلیکاژل دارای نشانگر میگویند. سیلیکاژل آبی و نارنجی نتیجه این ترکیب هستند که با کلرید کبالت و متیل بنفش ترکیب شده اند و پس از جذب رطوبت به ترتیب به رنگ های صورتی و سبز در می آیند. معمولاً برای قرارگیری در بسته بندی مواد غذایی و دارویی از سیلیکاژل شفاف (سفید) استفاده می کنند.

غربال مولکولی چیست؟

غربال مولکولی ماده ای با منافذ بسیار کوچک با اندازه یکنواخت است، این بدان معنیست که منافذ این ماده دارای قطرهای مشابه هستند؛ بنابراین می توان از غربال های مولکولی برای جداسازی ذرات کوچک از ذرات بزرگ استفاده کرد. هنگامی که مخلوطی از ذرات با اندازه های متفاوت از یک غربال مولکولی عبور می کند، ذرات بزرگ ابتدا از غربال خارج می شوند و سپس ذرات با اندازه متوسط. دو کاربرد عمده از غربال مولکولی وجود دارد: استفاده در کروماتوگرافی به عنوان یک تکنیک جداسازی و استفاده به عنوان خشک کننده. به طور کلی، اندازه منافذ یک غربال مولکولی از مقیاس نانومتری تا مقیاس آنگستروم متغیر است، دو نوع عمده غربال مولکولی بر اساس اندازه منافذ وجود دارد: غربال های میکرو متخلخل و ماکرو متخلخل. اندازه منافذ در غربال های میکرو متخلخل معمولاً کمتر از 2 نانومتر است و غربال های ماکرو متخلخل معمولاً دارای منافذ بالاتر از 50 نانومتر هستند. همچنین دسته دیگری از غربال های مولکولی به عنوان غربال های مزوپور وجود دارند که اندازه منافذ آن بین 2 تا 50 نانومتر است.

برخی از نمونه های غربال‌ مولکولی میکرو متخلخل عبارتند از زئولیت، کربن فعال، خاک رس و شیشه متخلخل. نمونه رایج مواد مزوپور سیلیکاژل و نمونه ای از مواد ماکرو متخلخل سیلیس مزوپور است. غربال مولکولی یک آلومینوسیلیکات با ساختار سه بعدی و یک عامل خشک کننده سریع است که قابلیت جذب آب آن بسیار بالاتر از سیلیکاژل می باشد. علاوه بر این، غربال های مولکولی حتی در دماهای بالا ثابت می مانند و برای محصولاتی که نیاز به رطوبت کم دارند، عالی هستند. اما با توجه به این مزایا، در حالی که این ماده به عنوان یک ماده خشک کننده در اروپا استفاده می شود، هنوز تایید FDA را دریافت نکرده است. قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض غربال مولکولی یکبار بعید است که باعث تحریک پوست شود؛ بلع، استنشاق یا تماس با چشم یا غشاهای مخاطی ممکن است باعث تحریک یا سوختگی حرارتی شود.

تفاوت بین غربال مولکولی و سیلیکاژل چیست؟

تفاوت اصلی بین غربال مولکولی و سیلیکاژل در این است که غربال مولکولی ماده ای حاوی منافذ با اندازه مشابه است، در حالی که سیلیکاژل ماده ایست متخلخل که دارای منافذ با اندازه های مختلف می باشد. علاوه بر این غربال های مولکولی عمدتاً در کروماتوگرافی به عنوان یک تکنیک جداسازی و گاهی به عنوان خشک کننده استفاده می شوند در حالی که سیلیکاژل عمدتاً به عنوان یک خشک کننده استفاده می شود. وقتی نوبت به انتخاب خشک کننده مناسب برای محصول می رسد، هزینه تنها عامل مهم نیست؛ عوامل زیادی وجود دارد که باید هنگام انتخاب یک خشک کننده مناسب در نظر بگیرید. مواردی که باید در نظر داشته باشید عبارتند از:

•         نوسانات رطوبت

•         نیروهای مکانیکی

•         محدوده دما

•         گزینه های مونتاژ

•         رطوبت نسبی

•         تغییرات فشار