PORESPHERE™ AL-N: Effektive Adsorption bei kontrollierten Bedingungen

Engporiges Silicagel Alumina. Mechanisch robust und thermisch widerstandsfähig – ideal für Standardanwendungen mit erhöhter Belastung durch Temperatur oder Druck.

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Stabile Mikrostruktur

Konstant zuverlässige Leistung ohne strukturellen Zerfall

Hohe Adsorptionsleistung

Effiziente Feuchteaufnahme bei niedriger relativer Luftfeuchtigkeit

Alumina-gestützte Performance

Optimiertes Adsorptionsverhalten durch Aluminiumoxid

Wiederverwendbar durch Regeneration

Nachhaltiger Einsatz durch Trocknung 

PORESPHERE™ AL-N ist ein hochreines Alumina-Silicagel, das speziell für die effiziente Adsorption von Feuchtigkeit entwickelt wurde. Durch einen gezielten Zusatz von Aluminiumoxid hat es eine im Gegensatz zu reinen Siliziumdioxid-Trockenperlen eine robustere Struktur und leicht erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse. Seine hydrophilen Eigenschaften und damit seine guten Adsorptionseigenschaften behält es währenddessen bei. 

Typ N ist besonders geeignet für Anwendungen, bei denen eine hohe mechanische Stabilität und eine zuverlässige und gleichmäßige Feuchtigkeitskontrolle bei trockenen oder moderat feuchten Bedingungen entscheidend sind – beispielsweise in Biogasanlagen zur Gasaufbereitung, Fertigungstechnik oder Industrie.  

Im Gegensatz zum PORESPHERE™ AL-W eignet sich AL-N durch seinen geringeren Aluminiumoxid Anteil nicht für den direkten Kontakt mit Wasser. 

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Technische Details.

PORESPHERE™ AL-N ist ein speziell entwickeltes engporiges Silicagel, das auf einem amorphen, dreidimensionalen Netzwerk aus Siliciumdioxid (SiO₂) basiert. Im Unterschied zu klassischem Silicagel enthält dieser Typ einen geringen Zusatz von 3% Aluminiumoxid (Al₂O₃), der die chemische Zusammensetzung und die Oberflächenpolarität gezielt verändert. Es verfügt überwiegend über enge Mikroporen (< 2 nm), die dicht mit Silanolgruppen (Si–OH) und in geringerem Maße mit Aluminolgruppen (Al–OH) besetzt sind. Diese hochpolaren Oberflächenzentren ermöglichen bereits bei niedriger Luftfeuchtigkeit eine starke physikalische Adsorption über Wasserstoffbrückenbindungen. Das Ergebnis ist eine sehr schnelle und intensive Anfangsadsorption.

Durch die stellenweise Ausbildung von Si–O–Al-Bindungen (Aluminol-Gruppen) neben der üblichen Si–O–Si-Brücken (Silanolgruppen) entstehen beim AL-N energetisch stabilere heteroatomare Bindungen, die chemisch robuster und widerstandsfähiger sind. Auf diese Weise wird eine in Maßen verbesserte hydrothermale und mechanische Stabilität erreicht, die das Material langlebiger und belastbarer macht. 

Die Veränderung der Porenstruktur führt neben den überwiegend kleinen Poren im Granulat zu einer leichten Verschiebung hin zu mittelgroßen Poren (Mesoporen). Diese helfen dabei, wenn auch nur gering, die mechanische Spannung im Material zu reduzieren und die Bruchstabilität und Hydroresistenz zu erhöhen.

Damit ist PORESPHERE™ AL-N die ideale Wahl für Anwendungen unter moderaten Feuchtigkeitsbedingungen, bei denen eine höhere strukturelle Stabilität, aber trotzdem zuverlässige Adsorptionseigenschaften gefordert werden, z.B. in der Prozesslufttrocknung oder Gasaufbereitung. AL-N nimmt aufgrund seiner engen Poren Feuchtigkeit langsamer aber dafür effektiv auf und eignet sich so perfekt für Anwendungen, bei denen lange Standzeiten notwendig sind und nicht mit allzu hohem Druck und zu großen Volumenströmen gearbeitet wird. 

PORESPHERE™ Typ N zeichnet sich durch eine physikalische Adsorption (Physisorption) an der Oberfläche und durch einen Zusatz an Aluminiumoxid (Al₂O₃) aus. Die Wassermoleküle werden über Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen an die Silanolgruppen (Hydroxylgruppen) des Silicagels gebunden. Die Adsorptionskapazität hängt dabei stark von der spezifischen Oberfläche, der Größenverteilung der Poren und der chemischen Zusammensetzung des Materials ab.

Der Alumina-Anteil ist gering, sodass die Silanolgruppen weiterhin die Hauptrolle bei der Bindung der Wassermoleküle spielen. Diese stark polaren Gruppen ziehen Wassermoleküle effektiv an und sorgen für eine hohe Aktivität bei niedriger bis mittlerer Luftfeuchtigkeit. Dieser Effekt wird durch die engen Poren des AL-N begünstigt. Gleichzeitig stabilisieren die wenigen Aluminolgruppen die Oberfläche der Trockenperlen, reduzieren mechanische Spannungen in den Porenwänden und erhöhen die hydrothermale Stabilität. Dadurch wird ein Zerfall der Struktur bei höheren relativen Luftfeuchten im Zweigel zumindest teilweise verhindert. 

Durch seine enge Porenstruktur erreicht AL-N lange Standzeiten, bevor es seine Gleichgewichtsbeladung erreicht und adsorbiert Feuchtigkeit konstant und zuverlässig. Die Porenstruktur (engporig/weitporig) ist hierbei auch das Haupt Differenzierungsmerkmal zum PORESPHERE™ AL-H.

 

Temperatur Abhängigkeit:

Die Adsorptionsleistung von PORESPHERE™ AL-N variiert mit der Umgebungstemperatur:

  • <20°C: AL-N arbeitet nahezu optimal: Wassermoleküle werden stark gebunden, und die Adsorption setzt schon bei geringer Luftfeuchte ein.
  • 20–60°C: Die Leistung schwächt ab, da die thermische Energie die Wasserstoffbrückenbindungen destabilisiert und die Desorption erleichtert. 
  • <60°C: Die Adsorptionskapazität sinkt deutlich, da die enge Porenstruktur Wasser nicht mehr zuverlässig halten kann.


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Abhängigkeit von Luftfeuchtigeit:

  • <20% rF: Viele aktive Adsorptionsstellen auf der Oberfläche reagieren aktiv – Typ N eignet sich daher besonders für trockene Luft.
  • 20–60% rF: Die Beladung steigt schnell an und das Material erreicht nahezu seine maximale Kapazität. 
  • >60% rF: Sättigung tritt schnell ein. Durch die hohe Hydrophilie können zusätzlich eindringende Wassermengen die Porenwände mechanisch belasten und die Struktur möglicherweise beschädigen.  


Regeneration:

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

Mit Alumina versetztes PORESPHERE™ Silicagel ist nicht mit Farbindikator erhältlich.

Die Adsorption von Wassermolekülen in Kieselsäure-Perlen ist ein rein physikalischer Prozess, der reversibel ist. Dieser Vorgang wird als Regeneration bezeichnet. Unser PORESPHERE™ AL-N kann bei einer Temperatur von 140°C regeneriert werden. Dabei muss das Granulat über mehrere Stunden konstant erwärmt werden. Temperaturen unterhalb von 100°C reichen nicht aus, um die Trockenperlen vollständig zu regenerieren, während Temperaturen über 180°C die Struktur der Poren beschädigen können. Je nach Anwendung und Reinheitsanforderung stehen dabei unterschiedliche Regenerationsverfahren zur Option.   


Thermische Regeneration von Silicagel

Die thermische Regeneration von Silicagel kann entweder durch Heißluft – zum Beispiel in Öfen – oder bei besonders empfindlichen Prozessen mithilfe von Inertgasen wie Stickstoff (N₂) oder Argon (Ar) erfolgen. Beim Erhitzen des beladenen Silicagels werden die Wassermoleküle aus den Poren und von der Oberfläche gelöst. Ohne die Unterstützung eines Trägergases besteht jedoch die Gefahr, dass die Moleküle erneut adsorbiert werden: Zwar verlassen sie die Poren, verbleiben jedoch in der unmittelbaren Umgebung und können kurz darauf wieder aufgenommen werden. Ein kontinuierlicher Inertgasstrom sorgt dafür, dass die freigesetzten Wassermoleküle effizient aus dem Adsorberbett abtransportiert werden. Gleichzeitig reduziert das Inertgas den Partialdruck, wodurch auch tief in den Poren gebundene Feuchtigkeit zuverlässig entfernt wird.

Der Einsatz von Inertgasen bietet zudem Vorteile in Prozessen mit brennbaren Gasen, Lösungsmitteln oder empfindlichen Chemikalien, da Sauerstoff in diesen Szenarien zu Oxidation, Zersetzung oder sogar Explosionsgefahr führen könnte. Stickstoff und Argon sind chemisch inert, reagieren weder mit dem Silicagel noch mit den adsorbierten Molekülen und gewährleisten so eine kontaminationsfreie und sichere Regeneration. Besonders trockener Stickstoff mit niedriger absoluter Feuchte kann den Wasserdampf besonders effizient aufnehmen und abführen.

Typische Anwendungsbereiche der thermischen Regeneration sind industrielle Trockenanlagen und die Gasaufbereitung, bei denen eine zuverlässige Feuchtigkeitskontrolle und die langfristige Nutzung des Materials entscheidend sind. In technischen Adsorbern erfolgt die Regeneration häufig im Wechsel- oder Zweikammerbetrieb, wie es beispielsweise bei Drucklufttrocknern üblich ist. Während eine Kammer Feuchtigkeit adsorbiert, wird die andere Kammer erhitzt und mit einem Teil der bereits getrockneten Luft durchströmt, wodurch sie regeneriert wird. Dieses kontinuierliche Verfahren stellt sicher, dass stets trockene Luft zur Verfügung steht, ohne dass der Prozess unterbrochen wird.


Neben der klassischen thermischen Regeneration gibt es weitere Verfahren, die je nach Prozessanforderung und Materialempfindlichkeit spezifische Vorteile bieten.

Vakuumregeneration:

Bei der Vakuumregeneration wird der Druck im Adsorberbett reduziert. Dadurch schwächt sich die Bindung der Wassermoleküle an die Porenoberflächen, sodass Feuchtigkeit bereits bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen verdampft. Dieses Verfahren ist besonders energieeffizient und materialschonend, eignet sich daher ideal für temperaturempfindliche Anwendungen. Der Nachteil liegt im höheren technischen Aufwand, da Vakuumpumpen und druckfeste Systeme erforderlich sind.

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

Welcher Typ ist der richtige für Ihre Anforderungen?

AL-N vs. AL-H


PORESPHERE™ AL-N

  • Gute Adsorptionsleistung bei Standardfeuchte
  • Typische Umgebungstemperaturen
  • Geeignet für moderaten Druck und Luftvolumen
  • Standardisierte Regeneration durch lange Standzeiten
  • Preislich effizient

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PORESPHERE™ AL-H​

  • Hohe Adsorptionsleistung bei hoher Luftfeuchtigkeit
  • Beständig bei höheren Temperaturen
  • Geeignet für hohen Druck und große Luftvolumen
  • Häufige und intensive Regeneration durch kurze Standzeiten
  • Technisch robust

MEHR ZU AL-H ERFAHREN 

PORESPHERE™ AL-N und AL-H basieren auf einer ähnlichen Zusammensetzung aus Silicagel und Aluminiumoxid, unterscheiden sich jedoch in ihrer Leistungscharakteristik. Während AL-N auf eine ausgewogene Balance zwischen Adsorptionsgeschwindigkeit und Regenerierbarkeit ausgelegt ist, bietet AL-H eine höhere Adsorptionsleistung speziell bei hohen relativen Feuchten. 

AL-H eignet sich besonders dort, wo höchste Trockenheit in kürzester Zeit benötigt wird, etwa in technischen oder präzisen Industrieanwendungen. AL-N hingegen punktet mit stabiler Langzeitleistung und ist vielseitig einsetzbar. Beide Typen sind regenerierbar und zeigen eine hohe strukturelle Beständigkeit.

Anwendungsbeispiele.

Silicagel ist ein vielseitiges Adsorptionsmittel, das in zahlreichen Industrie- und Laboranwendungen eingesetzt wird, um Feuchtigkeit zuverlässig zu binden und empfindliche Produkte sowie Prozesse zu schützen. Unterschiedliche Typen und Porengrößen ermöglichen die gezielte Anpassung an spezifische Anforderungen, von der Prozesslufttrocknung über Gasaufbereitung bis hin zur Lagerung und Verpackung feuchtigkeitsempfindlicher Materialien. Die folgenden Anwendungsbeispiele zeigen praxisnah, wie PORESPHERE™ AL-N effektiv eingesetzt werden kann:

Anlage zur Rauchgastrocknung, ausgestattet mit Silicagel-Alumina-Trockenmittel

Rauchgastrocknung

- Biogasanlagen

In Biogasanlagen enthält das Rauchgas noch erhebliche Mengen Feuchtigkeit, die Korrosion, Ablagerungen und Effizienzverluste in nachgeschalteten Wärmetauschern oder Rohrleitungen verursachen kann. 

PORESPHERE™ AL-N adsorbiert das Wasser effektiv aus dem Rauchgas und senkt den Taupunkt deutlich ab, wodurch die Anlagenkomponenten zuverlässig geschützt werden. Um die Lebensdauer und Funktionalität von Alumina N zu sichern, wird es häufig zusammen mit einer Schicht Alumina W (wasserresistent) eingesetzt, die das N vor direktem Wasserkontakt schützt. 


Warum wird Alumina N verwendet?

Alumina N ist hochselektiv für die Adsorption von Wassermolekülen und arbeitet auch unter wechselnden Temperaturen stabil. Im Vergleich zu anderen Trocknungsmitteln wie Silicagel oder Molsieben bietet es eine besonders lange Lebensdauer bei hohen Gasvolumenströmen. 

In manchen Fällen wird hier noch Kalkhydrat verwendet, was jedoch eine schlechtere Trockenleistung bietet und  nur einen einmaligen Gebrauch ohne Regeneration erlaubt, auch wenn es dafür günstiger ist.  

Die wasserdichte Alumina W-Schicht dient lediglich als Schutzmantel, während die eigentliche Adsorption durch Alumina N erfolgt.


Welche Körnung eignet sich?

Für größere Rauchgasvolumen empfehlen wir eine Körnung von 3,0 - 5,0mm. Diese steigert die Lebensdauer des Trockenmittels und sorgt für einen geringen Druckverlust in der Trocknungsanlage. 

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AL-W - EFFEKTIVER SCHUTZ VOR WASSER

Pneumatische Steuerung in der Fertigungstechnik mit Silicagel-Trockenmittel zur Feuchtigkeitskontrolle

Pneumatische Steuerungen

- Automatisierungs- und Fertigungstechnik

In automatisierten Fertigungszellen werden pneumatische Steuerungen über kontinuierliche Luftströme betrieben. Selbst moderate Umgebungsluftfeuchte kann im Laufe der Zeit zu Kondensation in Ventilen, Schläuchen oder Aktuatoren führen. 

Dies kann Funktionsstörungen, erhöhten Verschleiß oder Produktionsunterbrechungen verursachen, die hohe Folgekosten mit sich ziehen können. 


Warum PORESPHERE™ AL-N hier geeignet ist?

AL-N enthält einen Anteil an Aluminiumoxid, der das Granulat mechanisch stabiler als reines Silicagel (100% Siliziumdioxid) hält. Dies ist besonders wichtig bei kontinuierlichem Luftstrom, da sonst die Trocknerpatrone brechen oder Staub ins System gelangen könnte. 

Die Adsorptionskapazität und Geschwindigkeit von Typ N sind dabei für die moderate Feuchte in Fertigungszellen vollständig ausreichend.


Welche Körnung sollte genutzt werden?

Eine gröbere Körnung von 3–5 mm ermöglicht gleichmäßigen Luftdurchfluss, reduziert Staubbildung und erhöht die mechanische Stabilität des Trockenbetts in der Trockner-Patrone. 

Gleichzeitig sorgt sie für langfristige, zuverlässige Feuchtigkeitsaufnahme bei kontinuierlichem Betrieb und verlängert die Wartungsintervalle.

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Maschinengetriebe mit Zahnrad, geschützt durch Alumina Trockenperlen

Ölgeschmierte Getriebe in Maschinen

- Industrie

In Industrieanlagen werden Getriebe-Zahnräder oft in mäßig feuchten Umgebungen mit Schmieröl betrieben. Die Luftfeuchtigkeit muss kontrolliert werden, um Korrosion im Öl und Verschmutzung durch Staub zu vermeiden. 

Adsorber-Elemente (Trocknerpatronen) mit Trockenperlen sorgen dafür, dass nur trockene Luft in den Ölbehälter gelangt. Bei gelegentlichen Wartungsintervallen ist eine dauerhafte und stabile Lösung gefragt, die der mechanischen Belastung standhält. 


Warum wird Alumina verstärktes Silicagel genutzt?

PORESPHERE™ AL-N enthält einen 3% Aluminiumoxid-Anteil, der das Granulat mechanisch stabilisiert. In industriellen Gängen wirken Vibrationen und gelegentlicher mechanischer Druck auf die Trockner-Patronen. Der Alumina-Zusatz verhindert, dass die Körner zerbrechen und feiner Staub ins Schmieröl gelangt. 

Trotzdem bietet Typ N eine ausreichend hohe Adsorptionskapazität und Adsorptionsrate für moderate Feuchtebedingungen, sodass die Feuchtigkeit zuverlässig entfernt wird.


Welche Körnung kann verwendet werden?

Wir empfehlen eine gröbere Körnung von 3–5 mm. Diese sorgt dafür, dass das Granulat mechanisch stabil bleibt und sich nicht bei Vibrationen oder Luftstrombewegungen im Gehäuse zersetzt. 

Währenddessen ermöglicht sie einen gleichmäßigen Luftdurchfluss durch das Adsorbergehäuse, ohne dass der Druckverlust dabei zu hoch wird.

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Wie wird PORESPHERE™ AL-N richtig eingesetzt?

Trockene

Prozessluft

Ideal bei geringer relativer Luftfeuchte

Inert und

sicher

Keine chemische Reaktion mit gelagerten Stoffen

Nicht für

Wasser

Nicht direktem Kontakt mit flüssigem Wasser aussetzen

Mehrfach

regenerierbar

Einfach mehrfach einsetzbar durch Erwärmung

Luftdicht

lagern

Bereits kurze Exposition mit Luftfeuchtigkeit reduziert die Wirksamkeit

Für eine optimale Leistung und lange Nutzungsdauer von PORESPHERE™ AL-N ist es entscheidend, einige grundlegende Anwendungshinweise zu beachten. Im Folgenden erhalten Sie eine kompakte Übersicht der wichtigsten Tipps und Best Practices, damit das Trockenmittel seine Funktion zuverlässig erfüllt und mehrfach verwendet werden kann.

Ihre Alternative zum Sorbead® Air R 2050.

GIEBEL PORESPHERE™ AL-N bietet eine vergleichbare Trocknungsleistung wie BASF Sorbead® Air R 2050 und eignet sich für ähnliche Anwendungen in der Feuchtigkeitskontrolle. Beide Produkte gewährleisten eine zuverlässige Adsorption von Wasser, wobei AL-N als leistungsfähige Alternative verfügbar ist. 

Datenblatt.

FAQ zu PORESPHERE™ AL-N.

Produktdetails.

Anwendungen.

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Technische Details.

Regeneration.

Verpackung und Lagerung.

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