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化学实验有哪些干燥方法?


实验室k / 2019-02-22

       在化学工业中,常指借热能使物料中水份(或溶剂)气化,并由惰性气体带走所生成的蒸气以除去的过程,叫做干燥。干燥可分自然干燥和人工干燥两种。具体的干燥方法很多。

       在实际分析化验操作中具体采用什么样的干燥方法应根据被干燥物质的物理状态,加热时的稳定性,以及水与该物质的结合形式和强度来决定。总归起来主要常用的有四个类型的具体干燥方法,即:加热干燥;低温干燥;化学结合除水;吸附去水。这四种方法又以加热干燥和低温干燥为最常用。

       1.加热干燥

       加热干燥的具体方法也比较多,所有加热干燥法的原理,都是利用热能将物质中的水份变成蒸汽蒸发出去。一般加热干燥法在常压下进行,如电炉、电热板、红外线照射、各种浴热、热空气干燥等。除此之外,还有真空加热干燥的方法,这需要比较专门的复杂设备,如真空干燥箱。

       加热干燥法的优点在于,能在较短的时间达到干燥目的,一般无机物质比较适宜用此种方法。但亦存在它的缺点,如除电烘箱、电水浴等带有自动调节装置系统外,其它的加热干燥法温度不易控制。

       加热干燥的温度高低,干燥时间长短,取决于被干燥物质的性质、数量、排放厚度、含水量的大小、排风与否等。

       加热干燥,应注意不要使物质产生过热现象,或者产生焦糊,熔融现象。易爆炸和燃烧的物质不宜采用加热干燥。

       2.低温干燥

       采用低温干燥,一般指在常温或低于常温的情况下进行干燥。常温常压下在空气中晾干,吹风干燥,干燥器中干燥和减压(或真空)下干燥,还有冷冻干燥等均属低温干燥。优点是适用于不能用加热干燥的易燃易爆物质或加热易变质的物质,而且比较缓和安全。但干燥程度往往受周围空气中水份含量的限制,当蒸发出的水蒸汽压力与空气中的蒸汽压成平衡状态时,干燥则不能再进行下去。空气的流速也是影响干燥效果的重要因素,如果用吹风增加空气的流速,干燥效果会大大增强。

       3.化学结合法的干燥

       这种方法多用于干燥气体和液体中含有游离的水份,作为干燥剂的物质要易与游离水结合而又不破坏被干燥的物质。常用的干燥剂有金属钠、钙及氯化钙(CaCl2)、氧化钙(CaO)等。此种方法一般针对被干燥物的特殊性能的情况使用,如加热干燥时,物质本身易变质。但往往被干燥物质易被污染。还应该注意,使用氧化钙时,不能用于干燥醇类和胺类。

       4.吸附法干燥

       常用吸附剂很多,经常用的滤纸对吸附物质的表面水份是比较方便的,但这类吸附方法干燥能力非常有限,只用于样品表面水份的处理工作上。

       吸附干燥法用于更多的是干燥气体,因为有些吸附剂的表面吸附作用力较强能吸附水蒸汽,选择性非常强,而对其它被干燥的气体则不吸附,如浓硫酸。

       氯化钙、五氧化二磷(P2O5)也属于吸附干燥剂。

       除上述常用四类干燥方法外,还有其它物理方法的干燥,如挤压、离心、甩干等。

       干燥过程中注意的几个问题:

       在分析化验工作中用于干燥过程的,大多数是玻璃仪器的干燥、样品分析前的干燥处理、分析过程的干燥,或重量法分析时沉淀物的干燥等。

       各种干燥的目的要根据实验要求进行,如玻璃仪器的干燥,只要将表面水份烘干,在使用时不致带入水份于实验的物质中即可,干燥温度可适当高一些,一般可在110~120℃下烘干。但分析仪器(如仪表)则是防水防潮避免生锈的问题,而且分析仪器不宜在高温下干燥。一般用硅胶袋放在仪器橱内,按时更换即可。如果是样品处理或测定水份的干燥,则烘干温度一般在105~110℃,再高易产生过热现象,使物质受到破坏。实验过程中的干操也要根据具体要求进行,如果除去结晶水则要求温度达到120℃,或者有的更高些。

       常温常压下的干燥,要注意样品不要被尘土污染,物质层要薄些并注意不断翻动。

       减压干燥时,抽气机和被干爆物质中间应装有缓冲瓶,或吸收水份的特殊装置。

       用干燥剂吸附水的方法当千剂吸水饱和时应及时更换新干燥剂。


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