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一、干燥

干燥是除去固体液体或气体中含有的水分或有机溶剂的操作过程。干燥在化学实验中非常普遍，也十分重要。

化学实验中哪些情况需要干燥？

1. 许多反应必须在无水条件下进行，要求原料、溶剂和仪器都必须干燥。

2. 液体在蒸馏前需要进行干燥，以防水和有机物形成恒沸物从而增加前馏分，而且水有可能引发一些副反应而影响产物的纯度。

3. 开展分析鉴定之前，被测物要完全干燥，否则影响测试结果的可靠性。

……

有哪些干燥方法？

干燥可以是人工干燥和自然干燥。干燥过程又分为物理干燥和化学干燥。

●物理干燥法

利用加热、冷冻、吸附、分馏、恒沸蒸馏等物理过程达到干燥目的。这些方法常用于除去相对较大量水分或用于有机溶剂的干燥。

加热干燥：干燥时，应根据物质本身的热稳定性，选用不同的干燥温度和干燥条件。如将被干燥物放在蒸发皿内用电炉、红外线照射、热浴等进行干燥。无机物质干燥一般用此法。

低温干燥：在空气中晾干、吹干，在减压（或真空）下干燥和冷冻干燥均属于低温干燥。低温干燥适用于易燃、易爆或受热变质的物质。但被干燥的物质在空气中必须稳定、不易分解和不吸潮。

吸附干燥：利用具有多孔性骨架结构的吸附剂所特有的物理吸附性能，选择性吸附分子直径或截面积小于孔径的分子，达到干燥目的。

典型的干燥用吸附剂有硅胶和分子筛。分子筛是一种含硅酸盐的结晶体，具有高效的选择吸附能力。常用的A型分子筛根据其孔径大小可分为3A\4A\5A型三种。

分子筛的吸附性能

分馏和共沸蒸馏干燥：

分馏是利用待干燥物与残余溶剂的沸点差，通过蒸馏分离达到清除残余溶剂的目的。

共沸蒸馏是利用某些化合物与水能形成共沸物的特性，在待干燥的化合物中加入能与水形成共沸物的物质，因共沸物的沸点通常低于待干燥物的沸点，蒸馏时可将水带出，从而达到干燥的目的。比如，除去乙醇中少量的水，可加入少量苯与水和乙醇形成低共沸组成，通过共沸蒸馏除去乙醇中的水分。

●化学干燥法

化学干燥法是利用干燥剂与水发生反应来除去水。这种方法多用于有机物的除水。

二、干燥剂

1、干燥剂的分类

干燥剂可分为两类：一类是能与水可逆地结合成水合物，因此可再生后反复使用，如无水氯化钙、无水硫酸钙、无水硫酸镁等；另一类干燥剂则与水反应生成新的化合物，如五氧化二磷、氧化钙、金属钠等，此类干燥剂不能反复使用。

什么样的物质能作为干燥剂？

从理论上讲，每一种能与水分结合的物质，均可作为干燥剂，但实际上，只有那些能大量而快速地脱除其他物质中水分的物质，才被作为干燥剂广泛使用。常见的化学干燥剂有固体状态和液体状态两种。在中学化学中，干燥剂主要讲述的是应用在气体干燥方面的问题。而在大学化学中，关注的是无机物和有机物合成后的干燥问题。

2、如何选择干燥剂？

干燥剂与被干燥试样应无任何作用，包括化学反应、溶解、吸附等现象。比如，酸性试样应选用酸性干燥剂，反之则选用碱性干燥剂。

此外，还要综合考虑干燥剂的吸水容量、效率、速度、价格及是否易与液体分离等因素。一般情况下，应优先选择价格低廉、吸水容量大的干燥剂。

温度越高，干燥效果越好？

对于吸附、水合作用的干燥剂，其干燥机制是一个可逆过程，升温往往不利于干燥。例如，无水氯化钙在低于30℃时形成CaSO₄·6H₂O，温度在30~45℃时形成CaSO₄·4H₂O，更高温度下平衡左移又可能变为无水氯化钙，故此类干燥剂应在较低的温度下使用，以利用其最高吸水容量。

气体干燥

为得到比较纯净的气体，常常需要除去气体中带有的酸雾、水汽和其他气体杂质。实验室一般是将气体通过洗涤、吸收其中的杂质达到净化干燥目的。装置一般使用洗气瓶、干燥塔、干燥管、U形干燥管等。

●常用于气体的干燥剂

●气体用干燥剂选择的基本原则

根据干燥剂和气体的性质选择，其基本原则是干燥剂只吸收气体中的水分，不吸收被干燥的气体：

①碱性气体不能选用酸性干燥剂，如不能用碱石灰、CaO 和NaOH干燥CO₂、SO₂、HCl、H₂S、Cl₂、NO₂等。

②酸性气体不能选用碱性干燥剂，如不能用P₂O₅、浓H₂SO₄干燥NH₃。

③还原性气体不能选用有强氧化性的干燥剂，如不能用浓 H₂SO₄，干燥H₂S、HBr、HI等；虽然H₂、SO₂、CO、CH₄也有还原性，但浓硫酸在常温下不能氧化它们，可用浓硫酸干燥。

④能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用无水氯化钙干燥NH₃ (因生成CaCl₂·8NH₃)；浓硫酸不能干燥烯烃、炔烃和NO₂。

液体干燥

液体干燥的方法有三种：

直接将干燥剂加入液体中，这时要保证需干燥的液体不与干燥剂发生反应。

可在干燥器中进行，将干燥剂放在干燥器的下层，待干燥的液体放在上层。

将固体干燥剂装入玻璃小柱中，使需干燥的液体流经干燥剂。

液体中有大量水存在的时候，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，可以先选用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。

加入干燥剂后应搅拌，放置一段时间。干燥剂的用量应稍有过剩。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，与被干燥的液体分为两层，此时应进行分离并加入新的干燥剂。

●常用于液体（有机试剂）的干燥剂

固体干燥

固体的干燥方法很多，需要根据固体化合物的性质来选择，常用的方法有以下几种：

1）室温晾干

2）加热烘干

实验室常用红外灯(红外线穿透性强，干燥快)和恒温烘箱干燥。在烘干过程中，要注意控制温度并经常翻动固体，切记加热的温度超过该固体的熔点，以免固体变色和分解。

3）干燥器干燥

对于热稳定性差或易吸潮的固体化合物，可用干燥器干燥。干燥器有普通干燥器和真空干燥器两种。

4）真空恒温干燥枪干燥

也称减压恒温干燥枪，适用于少量物质的干燥。

●常用于固体的干燥剂