Neue energieeffiziente Methode zur Extraktion von Inertgasen aus Luft

Die EdelgaseKrypton undXenonstehen ganz rechts im Periodensystem und haben praktische und wichtige Verwendungsmöglichkeiten. Beide werden beispielsweise zur Beleuchtung verwendet.Xenonist das nützlichere von beiden und hat mehr Anwendungen in der Medizin und Nukleartechnik.
Im Gegensatz zu Erdgas, das im Untergrund reichlich vorhanden ist,KryptonUndXenonmachen nur einen kleinen Teil der Erdatmosphäre aus. Um sie zu sammeln, müssen die Gase mehrere Zyklen eines energieintensiven Prozesses namens kryogene Destillation durchlaufen, bei dem Luft eingefangen und auf etwa -300 Grad Fahrenheit abgekühlt wird. Durch diese extreme Abkühlung werden die Gase nach ihrem Siedepunkt getrennt.
Ein neuesKryptonUndXenonEine Sammeltechnologie, die Energie und Geld spart, ist äußerst wünschenswert. Die Forscher glauben nun, eine solche Technik gefunden zu haben, und ihre Methode wird im Journal of the American Chemical Society ausführlich beschrieben.
Das Team synthetisierte Silicoalumophosphat (SAPO), einen Kristall mit sehr kleinen Poren. Manchmal liegt die Porengröße zwischen der Größe eines Kryptonatoms und einemXenonAtom. KleinerKryptonAtome können problemlos durch die Poren gelangen, während größere Xenonatome stecken bleiben. Somit wirkt SAPO wie ein Molekularsieb. (Siehe Bild.)
Das zeigten die Autoren mit ihrem neuen InstrumentKryptondiffundiert 45-mal schneller alsXenon, was seine Effizienz bei der Edelgastrennung bei Raumtemperatur demonstriert. Weitere Experimente zeigten, dass das Xenon nicht nur Schwierigkeiten hatte, durch diese winzigen Poren zu dringen, sondern auch dazu neigte, an den SAPO-Kristallen zu adsorbieren.
In einem Interview mit ACSH sagten die Autoren, ihre vorherige Analyse habe gezeigt, dass ihre Methode den Energiebedarf für die Sammlung reduzieren könneKryptonund Xenon um etwa 30 Prozent. Wenn dies zutrifft, können Industriewissenschaftler und Fluoreszenzlicht-Enthusiasten auf vieles stolz sein.
Quelle: Xuhui Feng, Zhaowang Zong, Sameh K. Elsaidi, Jacek B. Jasinski, Rajamani Krishna, Praveen K. Tallapally und Moises A. Carreon. „Kr/Xe-Trennung auf Chabazit-Zeolith-Membranen“, J. Am. Chemisch. Veröffentlichungsdatum (Internet): 27. Juli 2016 Artikel so schnell wie möglich DOI: 10.1021/jacs.6b06515
Dr. Alex Berezov ist ein promovierter Mikrobiologe, Wissenschaftsjournalist und Redner, der sich für den American Council on Science and Health auf die Entlarvung von Pseudowissenschaften spezialisiert hat. Er ist außerdem Vorstandsmitglied von USA TODAY Writers und Gastredner beim Insight Bureau. Zuvor war er Gründungsherausgeber von RealClearScience.
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