常用干燥剂及其原理

常用干燥剂及其原理

干燥剂是指能除去潮湿物质（固态、液态或气态）中水分子的物质。干燥剂根据其干燥原理可分为化学干燥剂和物理干燥剂两类。 一. 化学干燥剂

化学干燥剂是一些能吸收水分并常伴有化学反应的物质。常见的有：C aC l 2、浓H SO 24、P O CaO 25、等。

化学干燥剂的蒸气压比水蒸气的蒸气压要小，结果空气中或潮湿物质中的水蒸气不断凝聚进入干燥剂，并生成结晶水合物或相应的酸或碱。上述物质与水发生反应的方程式为：

C a C l H O C a C l H O

P O H O H P O C aO H O C a O H 222225234

22

6632+=⋅+=+=()

碱石灰()CaO NaOH +是另一例化学干燥剂，易吸收水份和C O 2，生成N a C O 23，Ca OH CaCO ()23，，既可以用作干燥剂又可以用作C O 2的吸收剂。

化学干燥剂的使用原则是，用于干燥气体的干燥剂不能与被干燥的气体发生反应。一般来说，酸性气体如CO SO 22、等可以用酸性或中性干燥剂干燥，但不能用碱性干燥剂干燥；碱性气体如N H 3等可以用碱性或中性干燥剂干燥，但不能用酸性干燥剂干燥；中性气体如H O 22、等用酸性、碱性或中性干燥剂干燥都可以；具有还原性的气体如H S 2等不能用浓硫酸等氧化性干燥剂干燥。同时，C aC l 2因能与N H 3发生氨合反应生成氨合物C aC l N H 238⋅而不能用无水氯化钙干燥N H 3。常见干燥剂与应用如下表所示。

二. 物理干燥剂

能吸收水分但不伴有化学反应的干燥剂称为物理干燥剂。这类干燥剂常见的是硅胶。

硅胶又叫氧化硅胶和硅酸凝胶，化学式可用m SIO nH O 22⋅来表示。它是一种无色透明或乳白色颗粒，一般约含水3%~7%，吸湿量可达40%。市售商品中常含有C oC l 2，称为变色硅胶。利用它在吸水和脱水中发生的颜色变化来指示硅胶吸湿程度。其过程可用下式表示：

硅胶作为干燥剂，其干燥原理是依靠吸附作用来除去潮湿物质中的水分子，即通过固体表面的质点与各种气体、液体等中的水分子发生相互吸引力而将其吸附在固体物质表面上。这类物质大多有很多的孔隙，有着巨大的表面积。

硅胶可用可溶性硅酸盐与盐酸反应而制得，反应的实际过程很复杂，反应方程式一般可写为：

SiO H

H SiO 4

4444-

+

+=↓

硅酸在水里的溶解度不大，但生成后并不立即沉淀，而是硅酸分子之间发生缩合形成硅酸凝胶。将硅酸凝胶充分洗涤除去可溶性盐类后，干燥脱水即成为多孔性固体物质，称为硅胶。 具有吸附作用能作为干燥剂的物理干燥剂，除了硅胶外，还有活性炭、活性氧化铝等。