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益森(广州)经贸有限公司干燥剂组成成分分析

2021-04-07 13:28:55 来源:中华网

  干燥剂是指能除去潮湿物质中水分的物质,也称吸附剂,化学吸附是其中一种常见的吸附方式,化学吸附干燥剂是通过化学方式吸收水分子并改变其化学结构,使其变成另一种物质的试剂。

  干燥剂是什么

  干燥剂是一种从大气中吸收潮气的除水剂,它的干燥原理就是通过物理方式将水分子吸附在自身的结构中或通过化学方式吸收水分子并改变其化学结构,变成另外一种物质。

  干燥剂也叫吸附剂,是用在防潮,防霉方面,起干燥作用,是一种从大气中吸收潮气的除水剂,它的干燥原理就是通过物理方式将水分子吸附在自身的结构中或通过化学方式吸收水分子并改变其化学结构,变成另外一种物质。

  日常生活中常用的干燥剂可分为,①酸性干燥剂:浓硫酸,五氧化二磷,可以干燥中性或酸性气体:②碱性干燥剂:碱石灰,氧化钙,固体氨氧化钠,金属钠可以干燥中性或碱性气体;③中性干燥剂:氯化钙,硅胶,无水硝酸镁可以干燥中性、碱性或酸性气体。

  干燥剂

  干燥剂成分

  硅胶干燥剂:

  硅胶分无机硅胶和有机硅胶,有棚硅胶属于合成橡胶中特种橡胶,其根据形态分为固态和液态,液态按硫化温度又分为室温硫化型和高温硫化型;无机硅胶的主要成份是二氧化硅,是一种由硅土中的硅酸钠与硫磺酸制成的无定形的机器制成品。它由自然界中存在的矿物经洗涤、加工后成为粒状或珠状,它的结构非常像—个海绵体,由互相连通的小孔构成—个有巨大的表面积的毛细孔吸附系统,能吸附和保存水气。在湿度为100%条件下,它能吸附并凝结相当于其自重40%的水气。

  硅胶干燥剂的主要成分是二氧化硅,是一种高活性吸附材料,由天然矿物经过提纯加工而成粒状或珠状。作为干燥剂,硅胶的平均气孔尺寸为24埃(长度单位),它即使在温度大于105℃时仍能吸收潮气,但当温度大于38℃后,它的吸湿速度开始下降,它的最佳吸湿状态在21℃-32℃,即使相对湿度较高60%-90%时,也能使容器内的相对湿度维持在40%。

  硅胶对包材的选择范围很广,一般有OPP/PE、PET/PE薄膜、无纺布、复合纸等。硅胶属非晶态物质,其化学分子式为mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。

  硅胶的化学组份和物理结构,决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点:吸刚生能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。

  其他干燥剂:

  粘土干燥剂(蒙脱石)的外观形状为灰色小球,最适宜在50℃以下的环境中吸湿。当温度高于50℃,粘土的“放水“程度便大于“吸水”程度;

  分子筛干燥剂是人工合成目对水分子有较强吸附性的干燥剂产品。分子筛的孔径大小可通过加工工艺的不同来控制,除了吸附水气,它还可以吸附其它气体。在230℃以上的高温隋况下,仍能很好的容纳水分子;

  矿物干燥剂是由数种天然矿物组成,外观为灰白色小球。它无毒无害,是可降解的环保型干燥剂。吸湿率达50%以上;

  纤维干燥剂是由纯天然植物纤维经特殊工艺精致而成。其中尤其是覆膜纤维干燥剂片,便实用,不占用空间。它的吸湿能力达到100%的la身重量,是普通干燥剂所无法比拟的。

  干燥剂的作用及其分类

  干燥剂常用于防湿包装,比如照相机及感光材料、精密仪器/电器、食品、药品、鞋、衣服、皮革、武器、电讯器材等;也可以用于空气脱湿,如家庭内壁橱、柜子、地板、乐器等;可以用在空气干燥方面,比如仓库、制药厂、精密机械、电子器材制造厂、压缩空气、仪表空气干燥。

  另外,活性矿物干燥剂被广泛应用于不能采用油封、气相封存的产品中,诸如:光学仪器、电子产品、医学保健、食品包装及军工产品和民用产品的干燥空气封存。化学分子式是Al2O34SiO2·nH2O。

  干燥剂

  干燥剂分为以下几类:

  由天然矿物经过提纯加工而成粒状或珠状的硅胶干燥剂;

  外观形状为灰色小球,最适宜在50℃以下的环境中吸湿粘土干燥剂;

  人工合成目对水分子有较强吸附性的分子筛干燥剂;

  由数种天然矿物组成,外观为灰白色小球的矿物干燥剂;

  由植物纤维组成,有较好的呖显效果,应用范围较为广泛的纤维干燥剂要由氯化钙及其他一些天然植物材料经特殊工艺精致而成,安全方便实用又不占用空间氯化钙干燥剂。

  干燥剂选择原则

  不同干燥剂的干燥对象不同,需根据被干燥物质的性质选择合适的干燥剂。选择时既要考虑所选干燥剂不能与被干燥物质发生反应,又要注意干燥过程中不能引入新物质。

  (一)干燥剂的性质

  当我们仅从物质酸碱性的角度分析时,考虑到酸性物质与碱性物质相遇会发生中和反应,可得结论:

  酸性干燥剂不能干燥碱性气体,可干燥酸性和中性气体;

  碱性干燥剂不能干燥酸性气体,可干燥碱性和中性气体;

  中性干燥剂一般可干燥各种气体。

  但物质除了具有酸碱性之外,可能还具有氧化还原性,即有还原性的物质不能选有氧化性的干燥剂,因干燥剂与被干燥物质可发生氧化还原反应,同理,若物质有络合性或加合性等性质,易生成络合物或加合物,也不宜用于干燥。

  (二)常见干燥剂适合干燥的物质

  1、总体来说:

  酸性干燥剂可干燥CO2、SO2、HCl、Cl2、O2、CH4、H2等。

  碱性干燥剂可干燥NH3、H2、O2、CH4等。

  中性干燥剂可干燥O2、CH4、N2等。

  2、具体介绍各干燥剂的性质和应用:

  浓硫酸:有强烈的吸水性,可干燥N2、O2、H2、CH4、CO等中性气体和CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等非还原性的酸性气体,因其酸性故不能用来干燥NH3等碱性气体,又因其强氧化性故不能干燥H2S、HBr、HI、C2H4(烯烃)等还原性气体。

  五氧化二磷:白色粉末,有“实验室最强的脱水剂”之说,可用来干燥O2、H2、N2、CO、CH4等中性气体和CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等酸性气体。

  硅胶:化学性质稳定,不溶于水和任何溶剂,内部为极细的毛孔网状结构,对水有强烈的吸附作用,可做袋装食品的干燥剂,也常用来保持仪器的干燥,可干燥O2、N2、NH3等。

  碱石灰和固体氢氧化钠:吸水快、是极佳的干燥剂,常用来干燥N2、O2、H2、CH4、CO等中性气体和NH3等碱性气体,不可干燥Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2等酸性气体。

  生石灰:白色固体,碱性氧化物,可用来干燥中性和碱性气体。

  无水氯化钙:白色多孔固体,干燥能力强,一般用以填充干燥器,可干燥多种药品和N2、O2、H2、CH4、CO、CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等大多数气体,不能用来干燥氨、酒精、胺、酰、酮、醛、酯等。

  无水硫酸镁:吸水作用迅速,干燥能力强,常用来干燥有机试剂。

  硫酸钙:可干燥H2、O2、CO2、CO、N2、Cl、HCl、H2S、NH3、CH4等。

  活性氧化铝:吸水量大,干燥速度快。

  无水硫酸铜:具有一定的干燥性,吸水程度较小,一般用来检验水的存在,吸水后变蓝,不用来做干燥剂。

  (三)常见物质适用的干燥剂

  H2:CaCl2、H2SO4(浓)、CaO、P2O5、MgSO4、CaSO4

  O2:CaCl2、H2SO4(浓)、P2O5、MgSO4、CaSO4

  N2:P2O5、CaCl2、H2SO4(浓)、MgSO4、CaSO4

  O3:P2O5、CaCl2

  Cl2:CaCl2、H2SO4(浓)

  CO:H2SO4(浓)、CaCl2、P2O5、MgSO4、CaSO4

  CO2:H2SO4(浓)、CaCl2、P2O5、MgSO4、CaSO4

  SO2:H2SO4(浓)、P2O5、CaCl2、MgSO4、CaSO4

  CH4:P2O5、CaCl2、H2SO4(浓)、MgSO4、CaSO4、NaOH、Na、CaH2

  NH3:碱石灰、CaO、KOH、Mg(ClO4)2、NaOH、MgSO4、CaSO4

  HCl:CaCl2、H2SO4(浓)、ZnCl2

  HBr:CaBr2、ZnBr2

  HI:CaCl2

  H2S:CaCl2、P2O5

  C2H4:P2O5

  C2H2:P2O5、NaOH

  NO:Ca(NO3)2、CaCl2、H2SO4(浓)、碱石灰、P2O5

  酸性溶液:P2O5、MgSO4、CaSO4、硅胶

  碱性溶液:NaOH、KOH、BaO、MgSO4、CaSO4

  (四)干燥的特殊实例

  1、干燥过程不能引入其他杂质

  例:用Na2O2干燥N2时发生反应

  2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,该过程虽除去了水蒸气,却也引入了杂质O2,故不能用Na2O2干燥N2。

  2、干燥过程不应发生酸碱中和反应

  例:不能用浓硫酸干燥氨水,因两者发生反应:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

  不能用五氧化二磷干燥氨水,因:

  P2O5+H2O=2HPO3、

  2HPO3+2H2O=2H3PO4、

  3NH3+H3PO4=(NH4)3PO4

  不能用碱石灰干燥硫化氢气体,因两者发生中和反应:H2S+2NaOH=Na2S+2H2O

  3、不选用可与被干燥物质发生氧化还原反应的干燥剂

  例:不能用浓硫酸干燥H2S、HBr、HI等强还原性的酸性气体,因为两者会发生氧化还原反应,如:

  H2S+H2SO4=2H2O+SO2+S↓

  4、不选用可与被干燥物质发生络合或加合反应的干燥剂

  例:不能用无水硫酸铜干燥NH3,两者会反应生成络合物:CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4

  不能用无水CaCl2干燥NH3,两者会反应生成加合物:CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3

  5、不选用可与被干燥物质发生沉淀反应的干燥剂

  例:不能用无水硫酸铜干燥H2S气体,因两者反应生成沉淀:CuSO4+H2S=H2SO4+CuS↓

  6、浓硫酸能干燥还原性气体SO2

  SO2不能被浓硫酸氧化,SO2中S显+4价,浓硫酸中S显+6价,同种元素的不同价态之间若发生氧化还原反应,遵循归中而不交叉,而SO2与浓硫酸之间没有中间价态,故不发生归中反应。

  7、浓硫酸能干燥还原性气体CO和H2

  CO虽有较强的还原性,但它是等电子体,结构很稳定,难以被浓硫酸氧化;H2只有在高温时才能体现出还原性,常温下很稳定,可用浓硫酸干燥。

  由以上部分实例可看出氨水只能用碱性干燥剂干燥。


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