分子篩（又稱合成沸石）是一種硅鋁酸鹽多微孔晶體，它是由SiO和AIO四面體組成和框架結構。在分子篩晶格中存在金屬陽離子（如Na，K，Ca等），以平衡四面體中多餘的負電荷。分子篩的類型按其晶體結構主要分為：A型，X型，Y型等 A型 主要成分是硅鋁酸鹽，孔徑為4A（1A=10 -10 米），稱為4A（又稱納A型）分子篩；用Ca2+交換4A分子篩中的Na+，形成5A的孔徑，即為5A（又稱鈣A型）分子篩；用K+交換4A分子篩的Na+，形成3A的孔徑，即為3A（又稱鉀A型）分子篩。 X型 硅鋁酸鹽的晶體結構不同（硅鋁比大小不一樣），形成孔徑為9—10A的分子篩晶體，稱為13X（又稱鈉X型）分子篩；用Ca2+交換13X分子篩中的Na+，形成孔徑為9A的分子篩晶體，稱為10X（又稱鈣X型）分子篩。

分   子   篩

一、分子篩的品種型號

分子篩（又稱合成沸石）是一種硅鋁酸鹽多微孔晶體，它是由SiO和AIO四面體組成和框架結構。在分子篩晶格中存在金屬陽離子（如Na，K，Ca等），以平衡四面體中多餘的負電荷。分子篩的類型按其晶體結構主要分為：A型，X型，Y型等
A型
主要成分是硅鋁酸鹽，孔徑為4A（1A=10 ^-10 米），稱為4A（又稱納A型）分子篩；用Ca²⁺交換4A分子篩中的Na⁺，形成5A的孔徑，即為5A（又稱鈣A型）分子篩；用K⁺交換4A分子篩的Na⁺，形成3A的孔徑，即為3A（又稱鉀A型）分子篩。
X型
硅鋁酸鹽的晶體結構不同（硅鋁比大小不一樣），形成孔徑為9—10A的分子篩晶體，稱為13X（又稱鈉X型）分子篩；用Ca²⁺交換13X分子篩中的Na⁺，形成孔徑為9A的分子篩晶體，稱為10X（又稱鈣X型）分子篩
Y型
Y型分子篩具有X型分子篩烴似的晶體結構，但化學組成不同（硅鋁比較大）通常用於催化領域。

二、 分子篩的主要特性

1、物理特性：
   比熱：約0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃
導熱係數（脫水物）：2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃
水吸附熱：約3780KJ/Kg(915Kcal/Kg)
2、熱穩定性和化學穩定性：

分子篩能承受600—700℃ 的短暫高溫，但再生溫度一般在400℃ 以下。分子篩可在PH值5-10範圍的介質中使用；在鹽溶液中能交換某些金屬陽離子。
3、分子篩的特性

分子篩是一類結晶的硅鋁酸鹽，由於它具有均一的孔徑和極高的比表面積，所以具有許多優異的特點。(1)按分子的大小和形狀不同的選擇吸附作用，即只吸附那些小於分子篩孔徑的分子。(2)對於小的極性分子和不飽和分子，具有選擇吸附性能，極性越大，不飽和度越高，其選擇吸附性越強。(3)具有強烈的吸水性。哪怕在較高的溫度、較大的空速和含水量較低的情況下，仍有相當高的吸水容量。

3．1、基本特性：
  a)分子篩對水或各種氣，液態化合物可逆吸附及脫附。
  b)金屬陽離子易被交換。
  c)分子篩內部空腔和通道形成非常高的內表面積。其內表面可高于分子篩顆粒的外表面積的10000-100000倍。

1、根據分子大小和形狀的不同選擇吸附——分子篩效應

分子篩晶體具有蜂窩狀的結構，晶體內的晶穴和孔道相互溝通，並且孔徑大小均勻，固定（分子篩空腔直徑一般在6—15埃之間），與通常分子的大小相當，只有那些直徑比較小的分子才能通過沸石孔道被分子篩吸附，而構型龐大的分子由於不能進入沸石孔道，則不被分子篩吸附。而硅膠，活性氧化鋁和活性碳沒有均勻的孔徑，孔徑分布範圍十分寬廣，所以沒有篩分性能。
2、根據分子極性，不飽和度和極化率的選擇吸附

分子篩對於極性分子和不飽和分子有很高的親和力；在非極性分子中，對於極化率在的分子有較高的選擇吸附優勢。此外，沸點越低的分子，越不易被分子篩所吸附。

3．2、分子篩的高效吸附特性：

分子篩對於H₂O、NH₃、H₂S、CO₂ 等高分子極性具有很高的親和力，特別是對於水，在低分壓（甚至在133帕以下）或低濃度，高溫（甚至在100℃ 以上）等十分苛刻的條件下仍有很高的吸附容量。
1、低分壓或低濃度下的吸附
在相對濕度30% 時分子篩的吸水量比硅膠,活性氧化鋁都高。隨着相對濕度的降低，分子篩的優越性越發顯着，而硅膠，活性氧化鋁隨着濕度的增加，吸附量不斷增加，在相對濕度很低時，它們的吸附量很少。
2、高溫吸附

分子篩是唯一可用的高溫吸附劑。在100 ℃和1.3 %相對濕度時分子篩可吸附15%重量的水分,比相同條件下活性氧化鋁的吸水量大10倍;而比硅膠大20倍以上。所以在較高的溫度下，分子篩仍能吸附相當數量的水分，而活性氧化鋁，特別是硅膠，大大喪失了吸附能力。
3、高速吸附

分子篩對像水等極性分子在分壓或濃度很低時的吸附速率要遠遠超過硅膠，活性氧化鋁。雖然在相對濕度很高時，硅膠的平衡吸水量要高于分子篩，但隨着吸附質的線速度的提高，硅膠的吸水率越來越不如分子篩效率高。
3.3、分子篩的離子交換性
分子篩的一個重要性能是可以進行可逆的離子交換。通過這種交換，改進了分子篩的吸附和催化性能，從而獲得了廣氾的應用（如可用於軟化水和廢水處理）。
3.4、分子篩的催化性能
    分子篩晶體具有均勻的孔結構，孔徑的大小與通常分子相當；它們具有很大的表面積。而且表面極性很高；平衡骨架負電荷的陽離子，可進行離子交換；一些具有催化活性的金屬也可以交換導入晶體，然後以極高的分散度還原為元素狀態；同時分子篩骨架結構的穩定性很高。這些結構性質，使分子篩不僅成為優良的吸附劑，而且成為有效的催化劑和催化劑載體。

四、分子篩的主要技術指標及應用範圍

沸石分子篩是一類由硅氧四面體和鋁氧四面體通過共用氧原子相互連接成骨架結構、並具有均勻晶內孔道的晶態微孔材料。通常，天然的和人工合成的沸石分子篩指的是硅鋁酸鹽。
    沸石分子篩不僅可應用於催化、吸附、分離等過程，還可用於微激光器、非線性光學材料及納米器件等新興領域，並在藥物化學、精細化工和石油化工等領域有着廣闊的應用前景。
分子篩主要應用品種有3A、4A、5A、13X以及以上述為基質的改性產品。
3A分子篩用途：各種液體(如乙醇)的乾燥；空氣的乾燥；制冷劑的乾燥；天然氣、甲烷氣的乾燥；不飽和烴和裂解氣、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯的乾燥。
4A分子篩用途：空氣、天然氣、烷烴、制冷劑等氣體和液體的深度乾燥；氬氣的制取和淨化；藥品包裝、電子元件和易變質物質的靜態乾燥；油漆、燃料、塗料中作為脫水劑。
5A分子篩用途：變壓吸附；空氣淨化脫水和二氧化碳。
13X分子篩用途：空氣分離裝置中氣體淨化，脫除水和二氧化碳；天然氣、液化石油氣、液態烴的乾燥和脫硫；一般氣體深度乾燥。
改性分子篩可用於有機反應的催化劑和吸附劑。