Молекулярное сито

Молекулярное сито и его заменители.

По существующим стандартам, проверить качество молекулярного сита на производстве можно только с помощью «Дельта Т-тест». Суть теста в том, что поглощение воды ситом, сопровождается выделением тепла. Химических реакций при этом никаких не происходит, т.к по сути, молекулярное сито это цеолит. Цеолиты, а среди них и молекулярные сита как представители класса цеолитов, обладают строго регулярной кристаллической структурой. Каркас кристалла цеолита состоит из структурных первичных тетраэдрических элементов SiO₄^4- и AlO₄^5-, соединенных между собой общими атомами кислорода.

НО, это если мы говорим о молекулярном сите. Экзотермические процессы также происходят при некоторых химических реакциях, например, всем хорошо известное получение извести для побелки: при добавлении воды в негашеную известь (СаО) выделяется тепло: 67 кДж на Моль. Эту способность химических превращений, очень умные производители сита решили использовать на благо потребителей. Дельта Т – тест показывает прекрасные результаты, довольный покупатель засыпает смесь в стеклопакет и радуется экономии, т.к. смесь глины и негашеной извести достаточно дешевый продукт. В большинстве случаев ничего не происходит, но иногда мы наблюдаем вот такую картину:

Как же это так получилось? С недоумением спрашивают друг друга продавец и покупатель стеклопакета. Давайте разберемся.

 

 

Для начала необходимо понять, для чего же засыпают молекулярное сито в стеклопакет?

Зачем добавлять вещество, способное впитывать воду, в герметичный стеклопакет?

Как известно всем, кто учился в школе, (и даже те, кто не учился, замечают), что воздух вокруг нас влажный. Т.к. вода на нашей планете существует не только в твердом и жидком состоянии, но и в парообразном. Сухого воздуха не бывает в принципе. Получается, при создании герметичного стеклопакета внутрь попадает вода вместе с воздухом. Производители стеклопакетов к тому же еще моют стекло перед сборкой, на нем также остается вода (немного к счастью). В физике еще существует параметр «паропроницаемость». Это говорит о том, что даже если создать герметичную емкость, все равно туда будут просачиваться молекулы вездесущей Н₂О. А если при создании стеклопакета сделать незамкнутый контур первичной или вторичной герметизации (об этом моменте читайте отдельный раздел), то проникновение воды внутрь будет практически беспрепятственным.

Тут на сцену выходит молекулярное сито и начинает впитывать воду из воздуха. Пока не заполнит все свои поры. И в принципе ничего интересного в этом нет. Стоит себе такой стеклопакет в окне и ничего не происходит долгие годы.

Интересно бывает, когда засыпали в стеклопакет «несито» и оно напиталось водой. Примерно так, как на фото:

Причем если рассмотреть эту рамку в бракованном стеклопакете, видно, что коррозия проходит насквозь (действительно, что для хорошей коррозии каких-то 0,27-0,23 мм алюминия?).

Понятно, что коррозированный слой совсем негерметичный, это приглашение для воды поступать внутрь стеклопакета, тем более, что внутри уже разрежение воздуха от нагрева-охлаждения на солнышке. Вода с раствором извести добивает первичный слой герметизации (он такой мягкий и неустойчивый), накапливается, замерзает-оттаивает и механически рвет вторичную герметизацию, которая героически сопротивляется до последнего, т.к. химически устойчива. В итоге мы получаем результат, который наблюдали на первой фотографии.

Меняем стеклопакет, считаем экономию от заменителя сита еще раз.

Некоторые производители «несита» еще используют хлорид кальция. Результаты не такие впечатляющие, конечно, но стеклопакеты все равно приходится менять и высчитывать экономическую выгоду.

Таким образом, если в стеклопакете наблюдаются следующие симптомы:

Коррозия рамки, белые солевые выделения на внутренней поверхности, отсутствие адгезии у бутила, частичное отслаивание вторичной герметизации – это говорит о замене молекулярного сита на его аналог.

Если все-таки производитель не хочет пребывать в счастливом неведении и затем менять стеклопакеты, то стоит проверить входящее молекулярное сито не только Дельта-Т тестом, но и химической реакцией. 5-10 % раствор нитрата серебра может в этом помочь.

Если налить в молекулярное сито воды и добавить раствор нитрата серебра, то не должно происходить никакой реакции. Если же выпал осадок, то мы имеем дело с заменителем.

Если любопытно, что на этот раз добавили, то смотрим на цвет: белый осадок - хлорид кальция, темный осадок – оксид кальция.

Как приготовить раствор нитрата серебра? Очень просто: купить дистлированную воду в магазине автозапчастей (дистиллированную воду добавляют в аккумулятор), купить нитрат серебра(серебро азотнокислое), его используют для изготовления зеркал или в фотографии, поэтому ищите его в магазине хим.реактивов или в магазине для фотографов (в наборе для юных химиков оно тоже встречается). Потом смешать их в какой-нибудь чистой посуде в соотношении 5 гр. нитрата серебра на 100 гр. воды. Раствор готов, можно тестировать.

Ниже фотографии реакций.

Как уже сообщалось: белый осадок, указывает на присутствие хлорида кальция

 темный – оксида кальция.

 

Если реакции не убедительны, можно еще заказать анализ на содержание элементов в какой-нибудь научной лаборатории. 

Пик содержания кальция говорит о том, что это «несито», т.к. смотрим в начало: в нормальном сите должны быть только алюминий, кремний, кислород.