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化學(xué)實(shí)驗(yàn)有哪些干燥方法?


實(shí)驗(yàn)室k / 2019-02-22

       在化學(xué)工業(yè)中,常指借熱能使物料中水份(或溶劑)氣化,并由惰性氣體帶走所生成的蒸氣以除去的過程,叫做干燥。干燥可分自然干燥和人工干燥兩種。具體的干燥方法很多。

       在實(shí)際分析化驗(yàn)操作中具體采用什么樣的干燥方法應(yīng)根據(jù)被干燥物質(zhì)的物理狀態(tài),加熱時的穩(wěn)定性,以及水與該物質(zhì)的結(jié)合形式和強(qiáng)度來決定??倸w起來主要常用的有四個類型的具體干燥方法,即:加熱干燥;低溫干燥;化學(xué)結(jié)合除水;吸附去水。這四種方法又以加熱干燥和低溫干燥為最常用。

       1.加熱干燥

       加熱干燥的具體方法也比較多,所有加熱干燥法的原理,都是利用熱能將物質(zhì)中的水份變成蒸汽蒸發(fā)出去。一般加熱干燥法在常壓下進(jìn)行,如電爐、電熱板、紅外線照射、各種浴熱、熱空氣干燥等。除此之外,還有真空加熱干燥的方法,這需要比較專門的復(fù)雜設(shè)備,如真空干燥箱。

       加熱干燥法的優(yōu)點(diǎn)在于,能在較短的時間達(dá)到干燥目的,一般無機(jī)物質(zhì)比較適宜用此種方法。但亦存在它的缺點(diǎn),如除電烘箱、電水浴等帶有自動調(diào)節(jié)裝置系統(tǒng)外,其它的加熱干燥法溫度不易控制。

       加熱干燥的溫度高低,干燥時間長短,取決于被干燥物質(zhì)的性質(zhì)、數(shù)量、排放厚度、含水量的大小、排風(fēng)與否等。

       加熱干燥,應(yīng)注意不要使物質(zhì)產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,或者產(chǎn)生焦糊,熔融現(xiàn)象。易爆炸和燃燒的物質(zhì)不宜采用加熱干燥。

       2.低溫干燥

       采用低溫干燥,一般指在常溫或低于常溫的情況下進(jìn)行干燥。常溫常壓下在空氣中晾干,吹風(fēng)干燥,干燥器中干燥和減壓(或真空)下干燥,還有冷凍干燥等均屬低溫干燥。優(yōu)點(diǎn)是適用于不能用加熱干燥的易燃易爆物質(zhì)或加熱易變質(zhì)的物質(zhì),而且比較緩和安全。但干燥程度往往受周圍空氣中水份含量的限制,當(dāng)蒸發(fā)出的水蒸汽壓力與空氣中的蒸汽壓成平衡狀態(tài)時,干燥則不能再進(jìn)行下去??諝獾牧魉僖彩怯绊懜稍镄Ч闹匾蛩?,如果用吹風(fēng)增加空氣的流速,干燥效果會大大增強(qiáng)。

       3.化學(xué)結(jié)合法的干燥

       這種方法多用于干燥氣體和液體中含有游離的水份,作為干燥劑的物質(zhì)要易與游離水結(jié)合而又不破壞被干燥的物質(zhì)。常用的干燥劑有金屬鈉、鈣及氯化鈣(CaCl2)、氧化鈣(CaO)等。此種方法一般針對被干燥物的特殊性能的情況使用,如加熱干燥時,物質(zhì)本身易變質(zhì)。但往往被干燥物質(zhì)易被污染。還應(yīng)該注意,使用氧化鈣時,不能用于干燥醇類和胺類。

       4.吸附法干燥

       常用吸附劑很多,經(jīng)常用的濾紙對吸附物質(zhì)的表面水份是比較方便的,但這類吸附方法干燥能力非常有限,只用于樣品表面水份的處理工作上。

       吸附干燥法用于更多的是干燥氣體,因?yàn)橛行┪絼┑谋砻嫖阶饔昧^強(qiáng)能吸附水蒸汽,選擇性非常強(qiáng),而對其它被干燥的氣體則不吸附,如濃硫酸。

       氯化鈣、五氧化二磷(P2O5)也屬于吸附干燥劑。

       除上述常用四類干燥方法外,還有其它物理方法的干燥,如擠壓、離心、甩干等。

       干燥過程中注意的幾個問題:

       在分析化驗(yàn)工作中用于干燥過程的,大多數(shù)是玻璃儀器的干燥、樣品分析前的干燥處理、分析過程的干燥,或重量法分析時沉淀物的干燥等。

       各種干燥的目的要根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行,如玻璃儀器的干燥,只要將表面水份烘干,在使用時不致帶入水份于實(shí)驗(yàn)的物質(zhì)中即可,干燥溫度可適當(dāng)高一些,一般可在110~120℃下烘干。但分析儀器(如儀表)則是防水防潮避免生銹的問題,而且分析儀器不宜在高溫下干燥。一般用硅膠袋放在儀器櫥內(nèi),按時更換即可。如果是樣品處理或測定水份的干燥,則烘干溫度一般在105~110℃,再高易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,使物質(zhì)受到破壞。實(shí)驗(yàn)過程中的干操也要根據(jù)具體要求進(jìn)行,如果除去結(jié)晶水則要求溫度達(dá)到120℃,或者有的更高些。

       常溫常壓下的干燥,要注意樣品不要被塵土污染,物質(zhì)層要薄些并注意不斷翻動。

       減壓干燥時,抽氣機(jī)和被干爆物質(zhì)中間應(yīng)裝有緩沖瓶,或吸收水份的特殊裝置。

       用干燥劑吸附水的方法當(dāng)千劑吸水飽和時應(yīng)及時更換新干燥劑。


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