实验室常用干燥剂有哪些?

日期: 2024-05-24 19:04:28|浏览: 67|编号: 69168

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实验室常用干燥剂有哪些?

干燥剂的性质各有不同,使用时必须充分考虑干燥剂的特性和性质,才能有效达到干燥的目的。在了解实验室常用的干燥剂之前,我们先来了解一下使用干燥剂的几个原则或者说要点。

选择干燥剂时,首先要保证被干燥的物质不与干燥剂发生反应;当干燥剂兼作催化剂时,应防止被干燥的溶剂分解、聚合或生成加成产物。

此外,还要考虑干燥剂的干燥速度、干燥效果、吸水率等。

在具体使用上,干燥酸性物质最好用酸性干燥剂,干燥碱性物质最好用碱性干燥剂,干燥中性物质最好用中性干燥剂。

当溶剂中含有大量水分时,应避免使用易燃(如金属钠)或遇水产生高热的干燥剂,而应使用氯化钙等性质温和的干燥剂进行干燥脱水,使用金属钠干燥前应先减少水分的用量。

加入干燥剂后,搅拌并静置过夜。

可以根据干燥剂的性质及其对干燥速率的影响来考虑温度。

干燥剂的用量应稍过量,在含水量较高的情况下,干燥剂会因吸湿而部分或全部溶解,形成液层或糊状层,此时应进行分离,并加入新的干燥剂。溶剂与干燥剂的分离一般采用倾析法,将残渣过滤,如果过滤时间过长或环境湿度过大,会再次吸湿,与水混合,此时应采用与大气隔绝的专用过滤装置。

使用分子筛或活性氧化铝等干燥剂时,应装入玻璃管内,使溶剂自上而下或自下而上流动进行脱水,此法可用于大多数溶剂的脱水。

干燥剂的分类

按照状态,干燥剂可分为固体、液体、气体三类。

常见的固体干燥剂有:钠石灰、固体NaOH、氧化钙、固体五氧化二磷、无水氯化钙、无水硫酸铜等。

常见的液体干燥剂有浓硫酸、浓磷酸等。

根据干燥剂的酸碱性不同,可分为酸性干燥剂、中性干燥剂、碱性干燥剂。

酸性干燥剂:浓硫酸、浓磷酸、五氧化二磷

中性干燥剂:无水氯化钙、无水硫酸铜

碱性干燥剂:钠石灰、氧化钙、固体NaOH等。

此外还有金属干燥剂、分子筛等。

实验室常用干燥剂及其特点

1、无水氯化钙(CaCl2):

无定形颗粒(或块状),价格便宜,吸水能力强,干燥速度快。吸水后生成含不同结晶水的水合物CaCl2·nH2O(n=1,2,4,6),最终的吸水产物为CaCl2·6H2O(30℃以下)。是实验室常用的干燥剂之一,但氯化钙能水解为Ca(OH)2或Ca(OH)Cl,因此不宜作酸性物质或酸的干燥剂。同时氯化钙易与醇、胺及某些醛、酮、酯形成分子络合物,如CaCl2·与乙醇、CaCl2·与甲胺、CaCl2·2(CH3)2CO与丙酮等,因此不能用作上述有机物质的干燥剂。

2.无水硫酸钠():

白色粉末,吸水后生成含10个结晶水(·10H2O)的硫酸钠。由于其吸水量大,且盐呈中性,适用于酸性或碱性有机物,价格便宜,应用范围广。但与水反应较慢,干燥程度不高。当有机物中含有较多水分时,常先用它进行初步干燥,除去大量水分,然后再加干燥效率较高的干燥剂进行干燥。使用前最好先在蒸发皿中仔细煎炒,除去水分后再使用。

3、无水硫酸镁(MgSO4):

白色粉末,吸水量大,吸水后生成具有不同结晶水数(n=1、2、4、5、6、7)的硫酸镁MgSO4·nH2O,最终吸水产物为MgSO4·7H2O(48℃以下)。由于它吸水快,且为中性化合物,与各种有机物不发生化学反应,所以是一种常用的干燥剂。特别是常用于干燥那些用无水氯化钙无法干燥的有机物。

4、无水硫酸钙(CaSO4):

白色粉末,吸水量小,吸水后生成H2O(100℃以下)。硫酸钙虽然是中性盐,不与有机物发生反应,但由于吸水量小,所以不如上述干燥剂用途广泛。由于硫酸钙吸水很快,生成的结晶水合物在100℃以下比较稳定,所以凡是沸点在100℃以下的液态有机物,用无水硫酸钙干燥后,不需过滤,就可直接蒸馏,如甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、乙醛、苯等,用无水硫酸钙脱水效果都很好。

5.无水碳酸钾(K2CO3)

白色粉末,碱性干燥剂,吸水量中等,能生成有两个结晶水的碳酸钾(K2CO3·2H2O),但与水反应缓慢。适用于醇、酯等中性有机物的干燥,也适用于胺、生物碱等一般碱性有机物的干燥,但不能用作酸、酚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,强碱性化合物,只适用于干燥胺类等碱性有机物。由于其碱性强,对某些有机物有催化作用,且易潮解,所以应用范围受到限制,不能用来干燥酸、酚、酯、酰胺、醛、酮等。

7.五氧化二磷(P2O5):

它是所有干燥剂中最有效的干燥剂。它与水的反应过程如下:P2O5与水反应很快,但吸水后表面变粘,操作不便,价格昂贵。一般用无水硫酸镁或无水硫酸钠等其他干燥剂除去大部分水分,剩下的微量水分再用P2O5干燥。它可用于干燥烷烃、烷基卤化物、芳族卤化物、醚类等,但不能用于干燥醇类、酮类、有机酸和有机碱。

8.金属钠(Na):

它常用作醚类、苯类等惰性溶剂的最终干燥。一般用无水氯化钙或无水硫酸镁干燥除去溶剂中的大量水分,其余微量水分可用金属钠丝或钠片除去。但金属钠不宜用于干燥能与碱反应或易被还原的有机物,如醇类(制备无水甲醇、无水乙醇除外)、酸类、酯类、有机卤化物、酮类、醛类及某些胺类等。

9、分子筛干燥剂:

(1)用分子筛可以干燥的气体有空气、天然气、氩气、氦气、氧气、氢气、裂解气、乙炔、乙烯、二氧化碳、硫化氢等,干燥气体中水含量一般小于10-6。

(2)可用分子筛干燥的液体有乙醇、乙醚、丙酮、苯、正己烷、正庚烷、丙烯腈、醋酸丁酯、四氯化碳、异丙醇、甲苯、变压器油、甲乙酮、苯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烯、丙醇、正戊醇、氟利昂、苯酚、汽油、乙腈、吡啶、二甲基亚砜、环己烷、液氧、喷气燃料、异戊二烯、二氯乙烷等。干燥液含水量一般小于10-6。

(3)分子筛的化学组成和性能分子筛的种类很多,目前销售和应用最广泛的是A型、X型和Y型分子筛。

10、变色硅胶:

变色硅胶干燥剂是一种能指示吸湿性的高档干燥剂,除了蓝色外,还有橙色,蓝色硅胶干燥剂吸湿后由蓝色变成粉红色,橙色硅胶干燥剂吸湿后变成深绿色,是一种附加值高、技术含量高的指示型吸附剂,是高档的吸附干燥剂。

蓝色硅胶分为蓝胶指示剂和蓝胶,外观为蓝色或淡蓝色玻璃颗粒,根据颗粒形状可分为球形和块状,其特点是吸湿后颜色由蓝色变为粉红色。本品为球形颗粒,根据外观可分为蓝色或橙色两种,其主要成分是二氧化硅,颜色随湿度而变化。

变色指示效果为:由蓝色逐渐变为红色,表示正在逐渐吸收水分,若完全变成粉红色,则证明已经被水分饱和,需要及时更换。

变色硅胶干燥剂是比较高端的干燥剂,一般使用在需要经常更换干燥剂的产品上,比如药品,电子产品等。

干燥剂的性质各不相同,使用时必须充分考虑干燥剂的特性和所要干燥溶剂的性质,才能达到有效干燥的目的。

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