酸,碱,中性干燥剂使用时分别能干燥哪些物质,不能干燥哪些物质?
常用的化学干燥剂可分为三类:
一类是酸性干燥剂,包括浓H2SO4、五氧化二磷P2O5(NH3不能干燥)、硅胶干燥剂等;
第二类是碱性干燥剂,包括固体烧碱、石灰干燥剂和钠石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)等。
第三类是中性干燥剂,如无水氯化钙干燥剂、无水硫酸镁等。
1、浓硫酸H2SO4:吸水性强,氧化性强,常用于除去与浓硫酸H2SO4不发生反应的气体中的水分,即能干燥酸性气体和中性气体:例如常用作N2、Cl2、H2、O2、CO、CO2、SO2、HCl、CH4等气体的干燥剂。但浓硫酸H2SO4不能用于干燥NH3等碱性气体和H2S等强还原性气体。(建议反应方程式:H2SO4(浓)+H2S=S+SO2+2H2O)
2、无水氯化钙干燥剂CaCl2:有络合物的加成反应,能吸水与氨发生反应,价格便宜,干燥能力强,应用广泛,干燥速度快,可再生,脱水温度473K,可干燥H2、O2、HCl、CO2、CO、N2、SO2等,不能用来干燥氨、醇、胺、酰、酮、醛、酯等。【CaCl2+nH2O=CaCl2·nH2O(n可为8),CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3(八氨合氯化钙,此为配位过程)】
3、无水硫酸镁MgSO4:干燥能力强,吸水后生成MgSO4.7H2O,吸水快,效率高,价格便宜,是一种很好的干燥剂,常用于有机试剂的干燥。(注意硫酸镁MgSO4对醇类、胺类有一定的配位能力(Mg2+),所以在干燥有机物时,干燥范围受到限制。)
4、无水硫酸钠NaSO4:与无水氯化钙干燥剂CaCl2相同,干燥温度须控制在30℃以内,干燥性能比无水硫酸镁干燥剂差很多,所以用的不多。
5、固体氢氧化钠NaOH和钠石灰:吸水速度快,效率高,价格便宜,是优良的干燥剂,但不能用来干燥酸性物质。常用于干燥中性气体如氢气H2、氧气O2、氮气N2、甲烷CH4等;可干燥中性气体如五氧化二磷P2O5;此外,钠石灰可干燥氨NH3;不能干燥酸性气体如氯化氢HCl(因生成络合物)、CO2、SO2等。同为碱性干燥剂的氢氧化钡Ba(OH)2和氢氧化钾KOH的干燥性能与上述相同。
6、硫酸钙CaSO4:白色单斜晶体或结晶性粉末,无臭,有吸湿性。在热水中溶解度极小,在甘油中溶解很慢,几乎不溶于乙醇及多数有机溶剂,溶于酸、硫代硫酸钠及铵盐溶液,相对密度2.32,有刺激性。通常含2个结晶水CaSO4·2H2O,在自然界以石膏矿形式存在。能干燥H2、O2、CO2、CO、N2、Cl2、HCl、H2S、NH3、CH4等。(不推荐)其吸水性比无水硫酸镁MgSO4弱很多,很少用作干燥剂,所以不推荐使用。
7、无水硫酸钠NaSO4:与无水氯化钙CaCl2相同,温度须控制在30℃以内,干燥性较无水硫酸镁差,故使用不多。
8、活性氧化铝(Al2O3):表面疏松多孔,能吸收水分,吸水量大,干燥快,可再生(400-500K烘烤)。
9、硅胶干燥剂:常见有透明、蓝色、橙色三种,常用于仪器、天平的干燥。蓝色的吸水后变红,橙色的吸水后变绿。透明硅胶干燥剂可用于食品、药品的干燥。失效的硅胶干燥剂干燥后可再生,继续使用。可干燥胺类、NH3、O2、N2等。
10、分子筛干燥剂,目前比硅胶干燥剂吸水能力强,不含重金属,无毒。分子筛干燥剂在红外仪器中用作干燥剂,其具体应用范围要看具体规格,使用时要慎重考虑其分子直径。
11、蒙脱石干燥剂(Al2O3·4SiO2·nH2O):采用纯天然蒙脱石,经干燥活化而成,不含任何添加剂及可溶性物质,无腐蚀、无毒、无污染的绿色环保产品,兼容性极佳;可作为一般废弃物处理。产品颜色:紫色、灰色、紫红色。吸湿性能在各种温度环境下都能保持稳定,即使与金属直接接触也不会腐蚀。