实验室常用干燥剂有哪些？

王中泰

实验室常用干燥剂有哪些？

做实验时会不会常忧虑如何进行干燥剂的选择？
干燥剂的性质各有不同，在使用时要充分考虑干燥剂的特性和干燥剂的性质，才能有效达到干燥的目的。在了解实验室常用干燥剂之前，我们要了解使用干燥剂的几个原则或者要点。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；干燥剂兼作催化剂时，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。

在具体使用时，酸性物质的干燥最好选用酸性物质干燥剂，碱性物质的干燥用碱性物质干燥剂，中性物质的干燥用中性物质干燥剂。

溶剂中有大量水存在时，应避免选用与水接触着火 ( 如金属钠等 ) 或者发热猛烈的干燥剂，可选用如氯化钙一类缓和的干燥剂进行干燥脱水，使水分减少后再使用金属钠干燥。加人干燥剂后应搅拌，放置一夜。温度可根据干燥剂的性质和对干燥速度的影响加以考虑。

干燥剂的用量应稍过量。在水分多的情况下，干燥剂因吸收水分发生部分或全部溶解，生成液状或糊状分层，此时应进行分离，并加人新的干燥剂。溶剂与干燥剂的分离一般采用倾析法，将残留物进行过滤。若过滤时间太长，或因环境湿度过大，会再次吸湿而使水混人。此时，应采用与大气隔绝的特殊过滤装置。

使用分子筛或活性氧化铝等干燥剂时，应装填于玻璃管内，溶剂自上而下流动或从下向上流动进行脱水。大多数溶剂脱水都可采用这种方法。

干燥剂分类
根据状态干燥剂分可分为：

固体、液体和气体三类。
常见固体干燥剂有：

碱石灰、 NaOH 固体、氧化钙、固体五氧化二磷、无水氯化钙、无水硫酸铜。
常见液体干燥剂有：

浓硫酸、浓磷酸。

根据干燥剂的酸碱性可分为酸性干燥剂、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：

碱石灰、氧化钙、固体 NaOH 等
还有金属干燥剂和分子筛等。

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 、分子筛干燥剂：
(1) 可用分子筛干燥的气体 有空气、天然气、氩、氦、氧、氢、裂解气、乙炔、乙烯、二氧化碳、硫化氢等。干燥后的气体中含水量一般＜ 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、乙酸丁酯、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、氟里昂、苯酚、汽油、乙腈、吡啶、二甲亚砜、环已烷、液氧、喷气燃料、异戊二烯、二氯乙烷。干燥后的液体中含水量一般＜ 10-6 。
(3) 分子筛的化学组成及特性分子筛的种类较多，目前作为商品出售和应用最广的是 A 型、 X 型和 Y 型。

10 、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，根据颗粒形状可分为球形和块状两种，具有吸湿后自身颜色由蓝色变粉红色的特性。本品为球形形状的颗粒，根据外观的不同分为蓝色或橙色两种型号，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。
变色硅胶干燥剂属于比较高档的干燥剂，一般常用于经常更换干燥剂的产品，比如药品、电子产品等。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。

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