Skip to Content


CAGESPHERE™ 5A: Effiziente Adsorption größerer Moleküle mit hoher Feuchteaufnahme.

Molekularsieb 5A adsorbiert gezielt Wassermoleküle und größere gasförmige Moleküle – ideal für Anwendungen, bei denen neben Feuchtigkeit auch andere Verunreinigungen zuverlässig entfernt werden sollen.

ONLINE KAUFEN DOWNLOADS FAQ


Große Porenöffnungen

Für Moleküle bis 5 Å, für vielfältige Adsorptionsaufgaben.​

Hohe Adsorptionskapazität

Effiziente Feuchteaufnahme und Molekülbindung.

Langlebigkeit

Hohe mechanische Stabilität und chemische Beständigkeit.

Einfache Regeneration

Mehrfach nutzbar durch unkomplizierte Erwärmung.

CAGESPHERE™ 5A ist ein synthetisch hergestelltes Zeolith mit einer definierten Porengröße von 5Å (0,5 nm). Es gehört zur Familie der alkalischen Alumosilikate und überzeugt durch seine Fähigkeit, kleine polare Moleküle wie Wasser oder Kohlendioxid gezielt zu adsorbieren, während größere Moleküle wie Propan, Butan oder andere schwere Kohlenwasserstoffe effektiv ausgeschlossen werden. Dadurch zählt 5A zu den leistungsstärksten Adsorbentien für die Trocknung und selektive Trennung von Gasen und Flüssigkeiten.

Dieses Molekularsieb ist besonders geeignet für Anwendungen, bei denen die Trennung kleiner Moleküle und absolute Trockenheit von entscheidender Bedeutung sind, beispielsweise in der Erdgas- und Biogasaufbereitung, bei der Entfernung von CO₂ oder H₂O aus Gasströmen, in Luftzerlegungsanlagen oder in der pharmazeutischen und chemischen Produktion, wo bereits geringe Mengen Feuchtigkeit oder CO₂ problematisch sein können.

Die Kombination aus präziser Selektivität, hoher Regenerierbarkeit und zuverlässiger Prozesssicherheit macht CAGESPHERE™ 5A zu einer wirtschaftlichen und nachhaltigen Lösung für anspruchsvolle Trocknungs- und Trennprozesse.

JETZT KAUFEN UND SCHÄDEN DURCH FEUCHTE VERMEIDEN

Technische Details. 

CAGESPHERE™ 5A-Molekularsiebe bestehen aus synthetischem Zeolith, also aus Silizium- und Aluminiumoxid. Dabei bilden SiO₄- und AlO₄-Tetraeder, die über gemeinsame Sauerstoffatome verbunden sind, ein festes Kristallgitter. Dieses Gitter erzeugt ein offenes Käfigsystem, das wie ein dreidimensionales Netzwerk aus Poren funktioniert.

Die Porenöffnungen sind etwa 5Å groß und werden durch gezielt eingesetzte Ca²⁺-Ionen (Calciumkationen) im Gitter definiert. Moleküle, die kleiner oder gleich groß 5Å sind, können in die Poren gelangen und adsorbiert werden, während größere Moleküle ausgeschlossen werden.  

Innerhalb der Gitterstruktur befinden sich die typischen α-Käfige mit einem Durchmesser von etwa 11-12Å, also größere Hohlräume, die Platz für die adsorbierten Moleküle bieten. Der Zugang zu diesen Käfigen erfolgt durch die 5Å-Poren, sodass nur Moleküle, die durch diese Öffnungen passen, effektiv adsorbiert werden können.


Grafik: Wassermoleküle lagern sich in Käfigstruktur von Molekularsieb an

Die Aluminiumatome im Gitter des CAGESPHERE™ 5A-Molekularsiebs erzeugen eine negative Ladung, die von Calciumionen (Ca²⁺) ausgeglichen wird. Diese Kationen wirken als aktive Adsorptionsstellen und ziehen stark polare Moleküle wie Wasser oder Kohlenstoffdioxid an. Polare Bereiche des Moleküls werden von den Ca²⁺-Ionen angezogen, während Moleküle, die Wasserstoffbrücken ausbilden können, gleichzeitig Bindungen zu den Sauerstoffatomen im Zeolith eingehen. Dies führt zu einer stabilen Bindung innerhalb der Poren und ermöglicht eine schnelle Adsorption. Unpolare Moleküle oder solche, die größer als 5Å sind, können die Poren nicht passieren und werden daher kaum adsorbiert.


Abhängigkeit von Temperatur

Die Adsorptionsreaktion ist exotherm, das heißt bei steigenden Temperaturen nimmt die Adsorptionskapazität von Molekularsieb ab. Höhere Temperaturen beschleunigen zwar die Diffusion in die Poren, gleichzeitig wird aber die Bindung an die Kationen schwächer, was in einer geringeren Gleichgewichtsbeladung resultiert. 

<20°C: Die Adsorption ist stark und die Gleichgewichtsbeladung kann je nach Bedingungen seine maximale Kapazität erreichen.

20–50°C: Die Adsorption ist weiterhin effektiv, die Bindungen im Gitter werden jedoch schwächer. Das Material kann immer noch moderat beladen werden.

>50°C: Die Adsorption ist deutlich verlangsamt, da die Reaktion thermodynamisch ungünstig ist. Die Beladung ist ebenfalls gering, da nicht viel Wasser aufgenommen werden kann. 



Abhängigkeit von Luftfeuchtigkeit

Eine hohe Luftfeuchtigkeit bedeutet eine hohe Beladung mit Molekülen. Niedrige Luftfeuchtigkeit resultiert in einer langsameren, aber präzisen Adsorption.

<20% rF: Da nur wenig Wassermoleküle in der Umgebung vorhanden sind, ist auch die Adsorption langsam und das Material sättigt sich nur langsam, trocknet die Umgebungsluft jedoch sehr präzise. 

20-60% rF: Die Beladung steigt proportional zur Luftfeuchte und die Adsorption wird schneller. 

60% rF: Die Adsorption ist sehr schnell, da viele Moleküle in der Umgebung vorhanden sind, die Trockenperlen sind dafür aber rasch gesättigt.


Regeneration:

Da die Adsorption auf physikalischen Prinzipien beruht (Physisorption) und die Reaktion exotherm abläuft, ist sie auch wieder reversibel. CAGESPHERE™ Molekularsiebe sind durch eine Temperaturerhöhung vollständig regenerierbar. Bei diesem Prozess werden die gebundenen Wassermoleküle und anderen Stoffe wieder aus den Poren freigesetzt und eine lange Einsatzdauer mit zuverlässiger Performance kann gewährleistet werden. Mehr Informationen dazu im Reiter weiter rechts. 

Die Adsorption von Wassermolekülen ist ein rein physikalischer Prozess, der vollständig reversibel ist. Da das CAGESPHERE™ 3A sehr robust ist, sind über 1000 Regenerationszyklen ohne signifikanten Verlust der Adsorptionskapazität kein Problem. Dieser Vorgang wird als Regeneration bezeichnet und kann durch verschiedene Methoden ausgelöst werden: 


Thermische Regeneration: 

Unser CAGESPHERE™ 3A kann bei einer Temperatur von 300°C regeneriert werden. Dabei muss das Granulat über mehrere Stunden konstant erwärmt werden. Temperaturen unterhalb von 200°C reichen nicht aus, um die benötigte endotherme Reaktion auszulösen, die das Molekularsieb vollständig regeneriert. Temperaturen über 350°C können dagegen das Material und seine Kristallstruktur beschädigen und sollten vermieden werden. Die reine thermische Regeneration ist sehr effektiv, benötigt aber einen hohen Energieaufwand. 

Oft wird zur Regeneration ein Inertgasstrom genutzt. Dieser hat die Aufgabe, den Prozess zu beschleunigen, indem er die gelösten Wassermoleküle direkt abträgt und so eine Resorption vermeidet. Ansonsten könnten sich die nun freien Wassermoleküle direkt wieder am Molekularsieb anlagern. Zusätzlich senkt sich durch den Einsatz von Inertgas der Partialdruck an den Poren und die Feuchtigkeit kann noch effektiver aus dem Trockengranulat gelöst und abtransportiert werden. Durch den Gasstrom kann die Prozesstemperatur etwas gesenkt werden, was in Folge langfristig das Material schützt. 


Druckwechsel- oder Vakuum-Regeneraion: 

Bei der Druckwechseladsorption (PSA) wird der Umgebungsdruck so weit gesenkt (teils bis ins Vakuum), sodass adsorbiertes Wasser einfacher aus den Poren verdampft. Bei einer Drucksenkung auf 0,1 bar sinkt der Siedepunkt von Wasser bereits von 100°C auf 50°C. Der Partialdruck über dem Zeolith sinkt damit und das Gleichgewicht verschiebt sich hin zur Desorption. Diese Methode ist deutlich energieeffizienter, birgt aber das Risiko, dass die Regeneration insbesondere nach einer hohen Sättigung länger dauert und nicht immer vollständig ist. 


Kombinierte Verfahren: 

Hier wird eine Kombination aus leicht erhitzter Luft/Inertgas und Unterdruck genutzt. Der Effekt ist eine schnelle und vollständige Regeneration, die häufig bei industriellen Gas- oder Flüssiggas-Trocknern eingesetzt wird. So wird im Gesamten die Zykluszeit und der Energieverbrauch optimiert. 

Alle numerischen Daten zu Porenvolumen, spezifischer Oberfläche, Wasseraufnahme, Partikelgröße etc. finden Sie separat in der Produkttab​elle weiter unten.

Eine genaue Tabelle, welche Moleküle selektiv aufgenommen werden können, finden Sie hier 

Worin unterscheiden sich die Typen 3A, 4A, 5A und 13X? 

CAGESPHERE™ 3A

  • Kleine Moleküle (H2O)
  • Wasserentfernung

ZU TYP 3A​

CAGESPHERE™ 4A

  • Kleine bis Mittelgroße Moleküle
  • Wasser und kleine Gase

​ZU TYP 4A​

CAGESPHERE™ 5A

  • Mittelgroße Moleküle (H2O, CO2, H2S)
  • Wasser und größere Gase und Moleküle

JETZT KAUFEN

CAGESPHERE™ 13X

  • Größere Moleküle inkl. Aromaten
  • Wasser und große Moleküle

​ZU TYP 13X​

Molekularsiebe der Typen 3A, 4A, 5A und 13X unterscheiden sich vor allem durch ihre spezifische Porengröße, welche entscheidend bestimmt, welche Moleküle selektiv adsorbiert werden können. Die präzise Auswahl des passenden Molekularsiebs ermöglicht eine gezielte Anpassung an industrielle Adsorptionsprozesse, ohne dabei unerwünschte Begleitstoffe zu beeinflussen.

Die Molekularsiebe 3A, 4A und 5A adsorbieren Moleküle zunehmender Größe, während das Molekularsieb 13X das Adsorptionsspektrum deutlich erweitert. Besonders hervorzuheben ist die hohe Adsorptionskapazität von 13X, die auch für größere Moleküle optimale Ergebnisse in der Feuchtigkeits- und Gassorption bietet.

Anwendungsbeispiele. 

Anlage zur Lufttrocknung in der Stickstoff- und Argonversorgung für chemische Anwendungen

Lufttrocknung in Stickstoff-/Argonversorgung

- Chemie

In Laboren der organischen Chemie werden Stickstoff oder Argon als Schutzgase genutzt, um empfindliche Synthesen vor Feuchtigkeit zu schützen. 

Schon kleine Mengen Restfeuchte können Reaktionswege verändern oder unerwünschte Nebenprodukte erzeugen. Eine zuverlässige Trocknung der Gase ist daher entscheidend, um präzise und reproduzierbare Ergebnisse sicherzustellen, die den Qualitätsstandards entsprechen.


Warum das CAGESPHERE™ 5A hier perfekt passt?

5A-Molekularsieb adsorbiert aufgrund seiner Porengröße von (5Å) gezielt Wasserdampf, ohne die Zusammensetzung des Trägergases zu beeinflussen. Sauerstoff (3,46Å), Stickstoff (3,64Å) oder Argon (3,4Å) könnten bedingt durch ihre Molekülgröße zwar im Sieb aufgenommen werden, passieren aufgrund ihrer sehr schwachen polaren Wechselwirkungen jedoch ungehindert hindurch. So wird die Restfeuchte im Gas auf wenige ppm gesenkt. 

Durch diese selektive Adsorption wird die Schutzgasqualität dauerhaft gewährleistet und kritische Reaktionen bleiben stabil. 


Welche Körnung sollte ich verwenden?

Eine 3–5 mm Körnung sorgt für geringen Druckverlust auch bei hohen Gasdurchsätzen, wie sie in Laborversorgungssystemen üblich sind. Gleichzeitig wird Staubbildung vermieden, was besonders in analytischen Geräten und geschlossenen Gasleitungen wichtig ist, um Kontaminationen und Verstopfungen zu verhindern.

JETZT KAUFEN

Trocknung von natürlichen Ölen & Fetten

- Lebensmittelindustrie

Bei der Verarbeitung und Verpackung von Pflanzenölen und Speisefetten ist Restfeuchtigkeit ein entscheidender Faktor für die Produktqualität. Schon geringe Mengen an Wasser fördern die Hydrolyse von Triglyceriden, was zu freien Fettsäuren, Geschmacksveränderungen und verkürzter Haltbarkeit führt. 

Durch den Einsatz von Molekularsieb 5A lässt sich die Restfeuchte zuverlässig auf sehr niedrige Werte absenken, ohne die empfindliche Zusammensetzung der Öle zu beeinträchtigen.


Warum ist 5A hier die richtige Größe?

Molekularsieb 5A adsorbiert selektiv Wassermoleküle aufgrund ihrer Polarität und kleinen Molekülgröße, während die deutlich größeren und unpolaren Ölmoleküle (Triglyceride, freie Fettsäuren, Aromakomponenten) nicht in die Porenstruktur passen und daher unbeeinträchtigt bleiben. 

Dadurch wird die Feuchtigkeit effektiv entfernt, ohne dass das Molekularsieb wertvolle Inhaltsstoffe wie Aromen, Vitamine oder ungesättigte Fettsäuren zurückhält. Das Ergebnis ist ein abgerundetes Produkt mit verlängerter Haltbarkeit und besserer Geschmacks- und Farbstabilität.


Welche Körnung wird empfohlen?

Die Körnung 3–5 mm bietet eine gute Balance zwischen Adsorptionsgeschwindigkeit und mechanischer Stabilität in industriellen Prozessen. 

In Rührbehältern oder Durchflusskolonnen verhindert die größere Partikelgröße die Bildung von Feinstaub, der das Öl verunreinigen könnte, und reduziert gleichzeitig die Gefahr von Kanalbildung im Festbett. 

JETZT KAUFEN

Normal-und Iso-Paraffin-Trennung

- Raffinerien/Petrochemie

In Raffinerien spielt die Trennung von n-Paraffinen und Iso-Paraffinen eine zentrale Rolle, insbesondere in der Herstellung von hochwertigen Schmierstoffen und in Isomerisationsprozessen. 

Nur lineare Paraffine werden benötigt, während die verzweigten Strukturen andere Verarbeitungsschritte erfordern. Mit Molekularsieb 5A gelingt diese Trennung effizient auf Basis reiner Molekülgröße.


Warum passt das CAGESPHERE™ 5A?

Das CAGESPHERE™ 5A besitzt Poren mit etwa 5 Å Durchmesser – groß genug, um die gestreckten n-Paraffine der C₄–C₆-Klasse aufzunehmen, während die verzweigten Iso-Paraffine aufgrund ihrer sperrigeren Struktur außen vor bleiben. 

Diese selektive „molekulare Siebwirkung“ ist einzigartig für 5A; kleinere Poren wie 3A oder 4A lassen beide Molekülklassen nicht ausreichend passieren, während größere Poren (z. B. 13X) keine Selektivität bieten würden. So ermöglicht 5A eine effiziente Trennung, die für nachgeschaltete Prozesse wie die Isomerisation essenziell ist.


Welche Körnung ist hier geeignet?

In großtechnischen Adsorptionsanlagen mit hohen Gasdurchsätzen ist die Körnung 3–5 mm optimal: Sie reduziert den Druckverlust im Festbett, verhindert Abrieb und Staubbildung bei hohen Umlaufmengen und sorgt für lange Standzeiten der Adsorber. 

Gleichzeitig bleibt die Adsorptionskinetik ausreichend schnell, um n-Paraffine zuverlässig zurückzuhalten, während Iso-Paraffine kontinuierlich durchströmen.


JETZT KAUFEN

Wie setzen Sie ihre CAGESPHERE™ Trocknungskugeln richtig ein?

Optimale

Befüllung

Vermeiden Sie Hohlräume im Adsorberbett für maximale Ausnutzung

Gezielte

Stofftrennugn

Verhindert Partikeltransport und sichert effektive Adsorption.

Saubere

Umgebung

Schutz vor Staub und Verunreinigungen sichert gleichbleibende Leistung.

Korrekte

Lagerung

Trocken und luftdicht lagern, um vorzeitige Feuchteaufnahme zu verhindern.

Mehrfach

regenerierbar

Nach Sättigung bei 120°C im Ofen vollständig regenerierter

Damit Molekularsiebe ihre volle Leistungsfähigkeit entfalten und eine effiziente Adsorption gewährleisten, ist eine fachgerechte Handhabung unerlässlich. Von der optimalen Befüllung über den Schutz vor Verunreinigungen bis hin zur richtigen Lagerung und Regeneration – jeder Schritt trägt dazu bei, die Lebensdauer und Wirksamkeit des Adsorptionsmaterials zu maximieren. Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Empfehlungen für eine nachhaltige und effektive Nutzung.

Downloads.

Technisches DAtenblatt (TDb) 

​sicherheitsDAtenblatt (sDb)

FAQ zu CAGESPHERE™ 5A? 

Produktdetails.

Anwendungen.

Vergleich und Auswahlhilfe.

Technische Details.

Regeneration.

Verpackung und Lagerung.

Sicherheit und Unbedenklichkeit.

Wir kümmern uns um Sie & Ihre Produkte!

REQUEST A CALL BACK

More than 16,000 companies rely on our GIEBEL desiccants


Pro Jahr schützen unsere Kunden mit über 80.000kg Silicagel & Molekularsieb ihre Maschinen und Produkte und verhindern, dass 26.400l Wasser mit empfindlichen Materialien in Kontakt kommen.