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实验室常用干燥剂及其特性

发布日期:2024-03-05    新闻来源:品科研-生物试剂,化学试剂,科学服务试剂超市-河北品科研生物科技有限公司    浏览次数: 223    

干燥剂是指能除去潮湿物质中水分的物质,干燥剂的性质各不相同,在使用时要充分考虑干燥剂的特性以及欲干燥溶剂的性质,使之达到有效干燥的目的。

一、实验室干燥剂的分类:

干燥剂的分类有好多种,根据吸附方式及反应产物不同分为:物理吸附干燥剂和化学吸附干燥剂。

1、物理吸附的干燥剂有:

硅胶、氧化铝凝胶、分子筛、活性炭、骨炭、木炭、矿物干燥剂,或活性白土等。它的干燥原理就是通过物理方式将水分子吸附在自身的结构中。

2、化学吸附干燥剂分类:

分类

干燥剂名称

酸性干燥剂

浓硫酸、五氧化二磷、无水硫酸铜等

碱性干燥剂

固体烧碱、石灰和碱石灰无水碳酸钾、固体氢氧化钠、固体氢氧化钾

中性干燥剂

无水氯化钙、无水硫酸镁无水硫酸钠、无水硫酸钙


  二、实验室中常用的干燥剂及其特性


1、无水氯化钙(CaCl2): 

无定形颗粒状(或块状),价格便宜,吸水能力强,干燥速度较快。吸水后形成含不同结晶水的水合物CaCl2·nH2O(n= 1,2,4,6)最终吸水产物为CaCl2·6H2O (30℃以下),是实验室中常用的干燥剂之一,但是氯化钙能水解Ca(OH)2 或Ca(OH)Cl ,因此不宜作为酸性物质或酸类的干燥剂。同时氯化钙易与醇类、胺类及某些醛、酮、酯形成分子络合物,如与乙醇生成CaCl2·4C2H5OH、与甲胺生成CaCl2·2CH3NH2,与丙酮生成CaCl2·2(CH3)2CO 等,因此不能作为上述各类有机物的干燥剂。

2、无水硫酸钠(Na2SO4):

白色粉末状,吸水后形成带10个结晶水的硫酸钠(Na2SO4·10H2O)。因其吸水容量大,且为中性盐,对酸性或碱性有机物都可适用,价格便宜,因此应用范围较广。但它与水作用较慢,干燥程度不高,当有机物中夹杂有大量水分时,常先用它来作初步干燥,除去大量水分,然后再用干燥效率高的干燥剂干燥。使用前最好先放在蒸发皿中小心烘炒,除去水分,然后再用。

3、无水硫酸镁(MgSO4):

白色粉末状,吸水容量大,吸水后形成带不同数目结晶水的硫酸镁MgSO4·nH2O (n=1,2,4,5,6,7),最终吸水产物为MgSO4·7H2O(48℃以下)。由于其吸水较快,且为中性化合物,对各种有机物均不起化学反应,故为常用干燥剂。特别是那些不能用无水氯化钙干燥的有机物常用它来干燥。

4、无水硫酸钙(CaSO4):

白色粉末,吸水容量小,吸水后形成2CaSO4·H2O(100℃以下)。虽然硫酸钙为中性盐,不与有机化合物起反应,但因其吸水容量小,没有前述几种干燥剂应用广泛,由于硫酸钙吸水速度快,而且形成的结晶水合物在100℃以下较稳定,所以凡沸点在100℃以下的液体有机物,经无水硫酸钙干燥后,不必过滤就可以直接蒸馏,如甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、乙醛、苯等,用无水硫酸钙脱水处理效果良好。

5、无水碳酸钾(K2CO3)

白色粉末,是一种碱性干燥剂,其吸水能力中等,能形成带两个结晶水的碳酸钾(K2CO3·2H2O),但是与水作用较慢,适用于干燥醇、酯等中性有机物以及一般的碱性有机物如胺、生物碱等,但不能作为酸类、酚类或其他酸性物质的干燥剂。

6、固体氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH):

白色颗粒状,是强碱性化合物,只适用于干燥碱性有机物如胺类等。因其碱性强,对某些有机物起催化反应,而且易潮解,故应用范围受到限制,不能用于干燥酸类、酚类、酯、酰胺类以及醛酮。

7、五氧化二磷(P2O5):

是所有干燥剂中干燥效力最高的干燥剂,与水的作用过程是:P2O5与水作用非常快,但吸水后表面呈粘浆状,操作不便,且价格较贵,一般是先用其他干燥剂如无水硫酸镁或无水硫酸钠除去大部分水,残留的微量水分再用P2O5干燥。它可用于干燥烷烃、卤代烷、卤代芳烃、醚等,但不能用于干燥醇类、酮类、有机酸和有机碱。

8、金属钠(Na):

常常用作醚类、苯等惰性溶剂的最后干燥。一般先用无水氯化钙或无水硫酸镁干燥除去溶剂中较多量的水分,剩下的微量水分可用金属钠丝或钠片除去,但金属钠不适用于能与碱起反应的或易被还原的有机物的干燥,如不能用于干燥醇(制无水甲醇、无水乙醇等除外)、酸、酯、有机卤代物、酮、醛及某些胺。

9、变色硅胶:

 

变色硅胶干燥剂是可以吸潮指示的一种高级干燥剂,除了蓝色之外还有橙色。蓝色硅胶干燥剂吸潮后由蓝色变成粉红色,橙色硅胶干燥剂吸潮后变墨绿色,具有高附加值和较高技术含量的指示型吸附剂,属于高档次的吸附干燥剂。

蓝色硅胶分为蓝胶指示剂和蓝胶,外观为蓝色或浅蓝色玻璃状颗粒,其主要成分为二氧化硅,颜色随湿度不同而变化。颜色变化的指示效果为:由蓝色逐渐变分红色,表明逐渐在吸潮,如果全部变为粉红色,就证明已经吸潮饱和,需要及时更换。

干燥剂的种类及性质各不相同,在选择干燥剂时,首先确保进行干燥的物质与干燥剂不发生任何反应;干燥剂兼做催化剂时,应不使被干燥的溶剂发生分解、聚合,不生成加成物。此外,还要考虑干燥速度、干燥效果和干燥剂的吸水量科学选择才能达到更好的干燥目的。

—The end—

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