【大家文賞】中空玻璃用A型分子篩和B類干燥劑的區(qū)別

眾所周知，空氣中主要含氮氣、氧氣、二氧化碳，以及一些稀有氣體和其他氣體與雜質(zhì)等，其中氮氣（N2）約占78%，氧氣（O2）約占21%，剩下1%左右包含約0.03%二氧化碳（CO2）、約0.94%的稀有氣體（如氬Ar、氪Kr、氙Xe、氦He、氖Ne、氡Rn等）；其他氣體和雜質(zhì)約占0.03%，如臭氧O3、一氧化氮NO、二氧化氮NO2、水蒸氣H2O等。

部分常見氣體分子直徑分別是：He（氦）0.26 nm，H2（氫）0.289 nm，CO2（二氧化碳）0.33 nm，Ar (氬)0.34 nm，O2（氧）0.346 nm，N2（氮）0.364 nm，CO（一氧化碳）0.376 nm，CH4（甲烷）0.38 nm，HCHO（甲醛）0.45 nm。

3A分子篩與空氣進行接觸時，只吸收空氣中氣態(tài)的水分子，不會吸收空氣中其他成分，是最理想的用于中空玻璃的干燥材料。

1什么是中空玻璃用3A分子篩

分子篩（又稱合成沸石），是一種硅鋁酸鹽多微孔網(wǎng)狀晶體材料，由SiO2和Al2O3四面體組成，具有均一的孔徑（約幾埃）和極大的比表面積。在分子篩晶格中存在金屬陽離子（如Na+、K+、Ca2+等），以平衡四面體中多余的負電荷。不同類型的分子篩孔徑或形狀各不相同，可以用來分離各種各樣不同的分子。水是極性很強的分子，A型分子篩與水的親和力極高，常常被用作效果極佳的吸附劑。

3A型中空玻璃專用分子篩的晶格孔道約為3埃（1?=0.1nm）左右，是常用分子篩當(dāng)中孔道最小的，當(dāng)其與空氣接觸時，只能吸收空氣中氣態(tài)的水分子，不能吸收空氣中其他成分（空氣中的氦氣和氫氣含量僅僅占比0.007%左右，可以忽略不計）。其他任何吸附孔徑大于3A型號的分子篩，都會吸附空氣當(dāng)中的氧氣、氮氣等氣體，而且這種吸附能力會因為溫度的微小變化而十分敏感。

目前市場上用于中空玻璃的3A分子篩常見幾種規(guī)格：

1）機器灌裝折彎鋁條用的，直徑為0.5-0.9mm產(chǎn)品；

2）手工灌裝拆切鋁條用的，直徑為1.5-2.0mm產(chǎn)品；

3）其他直徑：1.0-1.5mm；1.3-1.8mm；1.8-2.2mm；2.0-2.5mm等。

23A分子篩之外的干燥劑

目前市場上有一些中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)使用的并非3A分子篩，有的會使用4A分子篩，還有的會使用B類干燥劑。

4A分子篩晶格孔道約為4埃，4A雖然對水具有很強的吸附力，但同時也會吸附空氣中部分的氮氣和其他惰性氣體，并且隨著環(huán)境溫度的升降，會對氮氣進行吸附和脫附；當(dāng)溫度略微降低，4A分子篩會將中空玻璃內(nèi)的空氣吸附，導(dǎo)致真空狀態(tài)；當(dāng)溫度升高時，4A分子篩又把空氣釋放到中空玻璃間隔層中，導(dǎo)致中空玻璃內(nèi)空氣膨脹。

隨著晝夜溫差與季節(jié)更替的變換，中空玻璃極易因膨脹和收縮而扭曲破碎，壽命縮短；中空玻璃的突然破碎可能會導(dǎo)致重大的安全事故，因此，中空玻璃嚴禁使用非3A型分子篩作為干燥劑。

B類干燥劑在行業(yè)標準中的定義是以凹凸棒土為主體材料制成的球形干燥劑。筆者分析認為，目前市場上常見的B類干燥劑分為4種：

a.只用焙燒過或未經(jīng)過焙燒的粘土制作，干燥力差，吸附力低，溫升低，露點高；

b.加用礦物原料沸石粉，沸石主要用于洗滌劑，有一定的溫升，但是露點控制力很差，最低在-30℃，使用壽命短；

c.用氯化鈣和粘土制作，溫升較好，吸水后發(fā)白，形成鹽狀晶體，泡在水中會裂開，吸附深度低，鹽會脫落，污染玻璃；

d.用氧化鈣制作，表現(xiàn)為溫升較高，有效吸附低，泡在水中會裂開。

B類干燥劑孔徑一般在20埃左右，除了吸附空氣中的水分以外，還吸附氧氣、氮氣和二氧化碳等大部分惰性氣體；當(dāng)環(huán)境溫度升高，干燥劑將吸附的氮氣和氧氣等氣體釋放出來，導(dǎo)致中空玻璃內(nèi)部壓強大于外界氣壓，中空玻璃將外凸；當(dāng)環(huán)境溫度降低時，干燥劑又將氮氣、氧氣等氣體吸附進干燥劑腔體內(nèi)，使得外界壓強大于中空玻璃內(nèi)部壓強，中空玻璃外凸現(xiàn)象消失或者內(nèi)凹，長時間作用下，玻璃達到疲勞臨界點時，中空玻璃就會發(fā)生爆裂，產(chǎn)生極大的安全隱患。

B類干燥劑在溫度較低或較高時，吸附量都會很低，這樣就會影響中空玻璃的露點，使中空玻璃極易發(fā)生起霧現(xiàn)象。

3A型分子篩與B類干燥劑的區(qū)別

正品3A型中空玻璃專用分子篩，pH值為8-9，屬于弱堿性，它不會腐蝕鋁條、膠之類的中空玻璃用輔材。

而B類干燥劑主要是由凹凸棒土、氯化鈣加工而成，因為氯化鈣有腐蝕性，所以加工成干燥劑后，遇水呈強堿性，pH值在11-13，遇水分子后，經(jīng)一段時間吸附，表皮脫落，腐蝕性物質(zhì)流出，會腐蝕鋁條和密封膠。

另外一個重要的區(qū)別是水解吸。B類干燥劑雖然吸附能力低，但它的孔徑很大，而且水解吸的溫度要求也低，一般像夏天陽光照射超過30-40攝氏度時，B類干燥劑就會把吸附在肚子里的水分子吐出來，水分子這時就會附著在中空玻璃內(nèi)表面，從而導(dǎo)致中空玻璃起霧。

而A型分子篩，一般水解吸的溫度條件需要達到150℃以上，才能把分子篩腔體內(nèi)吸附的水分子吐出來，而這個溫度已經(jīng)超過人類生存的極限。

A型分子篩的主要應(yīng)用領(lǐng)域

3A分子篩——各種液體（如乙醇）；各種空氣、制冷劑；天然氣、甲烷氣；不飽和烴和石油裂解氣、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯等的干燥、脫水、凈化。

4A分子篩——日化洗滌助劑；環(huán)?！まr(nóng)業(yè)，民用水污水處理；水處理——代替磺化煤，硬水軟化劑；冶金工業(yè)——分離劑，分離、提取鹵水中的鉀、銣、銫等，用于富集，分離和提取金屬等工藝過程；天然氣干燥；石化工業(yè)——吸附劑、催化劑、干燥劑；汽車剎車系統(tǒng)等領(lǐng)域。

5A分子篩——主要應(yīng)用：脫硫、脫二氧化碳；氮氧分離、氮氫分離；制取氧氣、氮氣、氫氣；石油脫蠟；從支烴、環(huán)烴中分離正構(gòu)烴。

13X分子篩——主要應(yīng)用：空氣分離裝置中氣體凈化、脫除水和二氧化碳；天然氣、液化石油氣、液態(tài)烴的干燥和脫硫；一般氣體的深度干燥。