Molekularsieb

Molekularsieb (oder auch kurz Molsieb) ist die Bezeichnung für natürliche und synthetische Zeolithe, die ein starkes Adsorptionsvermögen für Gase, Dämpfe und gelöste Stoffe mit bestimmten Molekülgrößen haben. Durch eine geeignete Wahl des Molekularsiebes ist es möglich, Moleküle verschiedener Größen zu trennen. Andere Materialien außer Zeolithen wurden auch als Molekularsiebe eingesetzt, die technische Anwendung gelang bis heute aber nicht.

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Die Molekularsiebe haben einheitliche Porendurchmesser, die in der Größenordnung der Durchmesser von Molekülen liegen, und eine große innere Oberfläche (600–700 m²/g).

In der Technik werden die Porendurchmesser oft noch in Ångström angegeben. Ein Molekularsieb 3Å hat eine Porenweite von 3 Å = 0,3 nm. In die Poren können somit nur Moleküle hineingelangen, die einen kleineren (wirksamen) Durchmesser als 0,3 nm haben. Mit Molekularsieben können Gase und Lösungsmittel dynamisch getrocknet, Gemische von geradkettigen und verzweigten Alkanen getrennt oder Wasser enthärtet werden.

Handelsüblich sind Molekularsiebe in gepulverter Form, bzw. in Stäbchen- oder Perlform. Die gängigsten Porenweiten sind 3Å, 4Å, 5Å und 10Å. Stäbchen- und perlförmige Molekularsiebe sind auch mit Feuchtigkeitsindikator zur Anzeige des Erreichens der Kapazitätsgrenze erhältlich.

Zur Trocknung der meisten gängigen Lösungsmittel in der Laborchemie ist Molekularsieb 4Å geeignet. Für Lösungsmittel mit relativ kleinen Molekülen (z. B. Methanol, Ethanol, Dichlormethan oder Acetonitril) ist die Porenweite 4Å ungeeignet, da die Lösungsmittelmoleküle selbst in die Poren eindringen und darin befindliches Wasser wieder herausdrängen können. Für solche Stoffe verwendet man Molekularsiebe der Porenweite 3Å.

Ein Vorteil der Molekularsiebe ist, dass sie fast beliebig oft durch Erhitzen auf 350–400 °C regeneriert werden können.