Com a dos materials d’adsorció comuns, el tamís molecular i el gel de sílice mostren diferències evidents en la composició química, les propietats estructurals, el rendiment d’adsorció i els camps d’aplicació.
Composició química:
Des de la perspectiva de la composició química, el component principal del tamís molecular està fet de silicat sintètic o zeolita natural, mentre que el component principal del gel de sílice és el diòxid de silici.
Propietats estructurals:
En termes de propietats estructurals, el tamís molecular és una estructura de cristall amb micropores regulars i uniformes. El seu interior està compost per un esquelet de porus en forma de gàbia compost per tetraedrons d’oxigen d’oxigen de silici (alumini) (SiO₄, Alo₄). La mida dels porus és precisa i es pot controlar mitjançant un procés, presentant diverses especificacions com 3A, 4A, 5A i 13x. En canvi, el gel de sílice és una estructura amorfa amb una estructura porosa oberta, però la seva distribució de la mida dels porus és relativament àmplia i la seva mida és un ordre de magnitud més gran que la del tamís molecular.
Selectivitat d’adsorció:
En termes de rendiment d’adsorció, la diferència entre tots dos és més significativa. Els tamis moleculars són altament selectius en l’adsorció de molècules. Només permeten molècules amb un diàmetre cinètic molecular menor que la mida del seu porus per entrar a la cavitat de cristall i ser adsorbida. També poden aconseguir assecat profunds i mantenir una alta capacitat d’adsorció fins i tot en un entorn de baixa humitat, però la taxa d’adsorció és relativament lenta. Per exemple, els tamis moleculars 3A només permeten que les molècules amb un diàmetre inferior a 3å passin i es poden utilitzar per adsorbir molècules petites com l’aigua. A més, la taxa d’adsorció de tamis moleculars és més lenta que la del gel de sílice, especialment per a algunes molècules o molècules grans amb taxes de difusió lentes, perquè les molècules han de passar per canals amb mides de porus específiques per entrar al tamís molecular per ser adsorbides.
El gel de sílice té una forta capacitat d’adsorció per a substàncies polars com les molècules que contenen grups hidroxil i carboxil, però la seva selectivitat d’adsorció és més feble que la dels tamis moleculars. Sempre que la mida molecular sigui adequada i hi hagi una certa interacció amb la superfície del gel de sílice, la substància es pot adsorbir. La taxa d’adsorció és relativament ràpida i la seva estructura porosa permet adsorbir molècules relativament ràpidament a la seva superfície i als porus.
Camp d'aplicació:
Al camp de l’aplicació, els tamis moleculars s’utilitzen àmpliament en l’assecat, la separació de gasos, la petroquímica i altres camps a causa de les seves propietats úniques i tenen un paper clau en la separació de l’aire, l’oxigen i la producció de nitrogen, la reacció d’esquerdament del petroli i l’assecat profund. El gel de sílice s’utilitza més sovint com a dessecant i s’aplica als envasos a prova d’humitat d’aliments, medicaments i productes electrònics. També té aplicacions importants en la purificació de gas, l’anàlisi cromatogràfica i com a transportista de catalitzadors.
