干燥劑的選擇

1、溶劑干燥方法一些溶劑因為種種原因總是含有雜質(zhì)，這些雜質(zhì)如果對溶劑的使用目的沒有什么影響的話，可直接使用。可是在進行化學實驗和進行一些特殊的化學反應時，必須將雜質(zhì)除去。雖然除去全部雜質(zhì)是有困難的，但至少應該將雜質(zhì)減少到對使用目的沒有防礙的限度。除去雜質(zhì)的操作稱為溶劑的精制，故溶劑的精制幾乎都要進行脫水，其次再除去其他的雜質(zhì)。1溶劑的脫水干燥：溶劑中水的混入往往是由于在溶劑制造，處理或者由于副反應時作為副產(chǎn)物帶入的，其次在保存的過程中吸潮也會混入水分。水的存在不僅對許多化學反應，就是對重結(jié)晶，萃取，洗滌等一系列的化學實驗操作都會帶來不良的影響。因此溶劑的脫水和干燥在化學實驗中是很重要的，又是經(jīng)常進

2、行的操作步驟。盡管在除去溶劑中的其他雜質(zhì)時有時往往加入水分，但在最好還是要進行脫水，干燥。精制后充分干燥的溶劑在保存過程中往往還必須加入適當?shù)母稍飫苑乐谷軇┪?。溶劑脫水的方法有下列幾種：（1）干燥劑脫水這是液體溶劑在常溫下脫水干燥最常用使用的方法。干燥劑有固體，液體和氣體，分為酸性物質(zhì)，堿性物質(zhì)，中性物質(zhì)以及金屬和金屬氫化物。干燥劑的性質(zhì)各有不同，在使用時要充分考慮干燥劑的特性和干燥劑的性質(zhì)，才能有效達到干燥的目的。在選擇干燥劑時首先要確保進行干燥的物質(zhì)與干燥劑不發(fā)生任何反應；干燥劑兼做催化劑時，應不使溶劑發(fā)生分解，聚合，并且干燥劑與溶劑之間不形成加合物。此外，還要考慮倒干燥速度，干燥效

3、果和干燥劑的吸水量。在具體使用時，酸性物質(zhì)的干燥最好選用酸性物質(zhì)干燥劑，堿性物質(zhì)的干燥用堿性干燥劑，中性物質(zhì)的干燥用中性干燥劑。溶劑中有大量水存在的，應避免選用與水接觸著火（如金屬鈉等）或者發(fā)熱猛烈的干燥劑，可以先選用氯化鈣一類緩和的干燥劑進行干燥脫水，使水分減少后再使用金屬鈉干燥。加入干燥劑后應攪拌，放置一夜。溫度可以根據(jù)干燥劑的性質(zhì)，對干燥速度的影響加以考慮。干燥劑的用量應稍有過剩。在水分多的情況下，干燥劑因吸水吸收水分發(fā)生部分或全部溶解生成液狀或泥狀分為兩層，此時應進行分離并加入新的干燥劑。溶劑與干燥劑的分離一般采用傾析法，將殘留物進行過濾，但過濾時間太長或周圍的濕度過大會再次吸濕而使水

4、分混入，因此，有時可采用與大氣隔絕的特殊的過濾裝置。有的干燥劑操作危險時，可在安全箱內(nèi)進行。安全箱在置有干燥劑，使箱內(nèi)充分干燥（我知道是無水五氧化二磷），或吹入干燥空氣或氮氣。使用分子篩或活性氧化鋁等干燥劑時應添在玻璃管內(nèi)，溶劑自上向下流動進行脫水，不與外界接觸效果較好。大多數(shù)溶劑都可以用這種脫水方法，而且干燥劑還可以回收使用。常用的干燥劑有：金屬，金屬氫化物Al,Ca,Mg：常用于醇類溶劑的干燥Na,K：適用于燒，醛，環(huán)己胺，液氨等溶劑的干燥。注意用于鹵代燒時有爆炸危險，絕對不能使用。也不能用于干燥甲醇，酯，酸，酮，醛與某些胺等。醇中含有微量的水分可加入少量金屬鈉直接蒸儲。CaH：一克氫化鈣

5、定量與0.85克水反應，因此比堿金屬，五氧化二磷干燥效果好。適用于煌，鹵代煌，醇，胺，醍等，特別是四氫味喃等環(huán)醍，二甲亞硼，六甲基磷酰胺等溶劑的干燥。有機反應常用的極性非質(zhì)子溶劑也是用此法進行干燥的。LiAlH4:常用醛類等溶劑的干燥。中性干燥劑CaSO4,NaSO4,MgSO4：適用于燒，鹵代煌，醛，酯，硝基甲烷，酰胺，睛等溶劑的干燥。CuSO4:無水硫酸銅為白色，含有5個分子的結(jié)晶水時變成藍色，常用檢測溶劑中微量水分。CuSO4適用于醇，醛，酯，低級脂肪酸的脫水，甲醇與CuSO4能形成加成物，故不宜使用。CaC2：適用于醇干燥。注意使用純度差的碳化鈣時，會發(fā)生硫化氫和磷化氫等惡臭氣體CaC

6、l2：適用于干燥燒，鹵代燒，醛硝基化合物，環(huán)己胺，睛，二硫化碳等。CaCl2能于伯醇，甘油，酚，某些類型的胺，酯等形成加成物，故不適用?；钚匝趸X：適用于燒，胺，酯，甲酰胺的干燥。分子篩：分子篩在水蒸氣分壓低和味素高時吸濕容量都很顯著，于其他干燥劑相比，吸濕能力非常大的。表3-1為各種干燥劑的吸濕能力比較（指常溫下經(jīng)足夠量的干燥劑干燥的1升空氣中殘存水分的毫克數(shù)）。分子篩在各種干燥劑中，其吸濕能力僅次于五氧化二磷。由于各種溶劑的幾乎都可以用分子篩脫水，故在實驗室和工業(yè)上獲得廣泛的應用。表31各種干燥劑的吸濕能力干燥劑1升空氣中的殘留水分，mg再生溫度，C五氧化二磷2M05-氫氧化鉀（熔融）3X

7、103-濃硫酸3X103-無水硫酸鈣4M03230250氧化鎂8X103-氫氧化鈉（熔融）1.6X01-氧化鈣2X101300無水氯化鈣2M01-95%硫酸3X10-1-無水硫酸銅1.4400分子篩1X104200400活性氧化鋁1.8¥03180硅月于6X103150堿性干燥劑KOH,NaOH:適用于干燥胺等堿性物質(zhì)和四氫味喃一類環(huán)醛。酸，酚，醛，酮，醇，酯，酰胺等不適用。K2CO3:適用于堿性物質(zhì)，鹵代燒，醇，酮，酯，睛，溶纖劑等溶劑的干燥。不適用于酸性物質(zhì)。BaO,CaO:適用于干燥醇，堿性物質(zhì)，睛，酰胺。不適用于酮，酸性物質(zhì)和酯類。酸性干燥劑H2SO4:適用于干燥飽和燒，鹵代

8、燒，硝酸，澳等。醇，酚，酮，不飽和燒等不適用。P2O5:適用于煌，鹵代煌，酯，乙酸，睛，二硫化碳，液態(tài)二氧化硫的干燥。醍，酮，醇，胺等不適用。（2）分儲脫水沸點與水的沸點相差較大的溶劑可以用分儲效率高的蒸儲塔（精儲塔）進行脫水，這是一般常用的脫水方法。（3）共沸蒸儲脫水與水生成共沸物的溶劑不能采用分儲脫水的方法。如果含有極微量水分的溶劑，通過共沸蒸儲，雖然溶劑有少量的損失，但卻能脫去大部分水。一般多數(shù)溶劑都能與水組成共沸混合物。（4）蒸發(fā)，蒸儲干燥進行干燥的溶劑很難揮發(fā)而不能與水組成共沸混合物的，可以通過加熱或減壓蒸儲使水分優(yōu)先除去。例如，乙二醇，乙二醇丁醛，二甘醇乙醛，聚乙二醇，聚丙二醇，甘

9、油等溶劑都適用。(5)用干燥的氣體進行干燥將難揮發(fā)的溶劑進行干燥時，一般慢慢回流，一面吹入充分干燥的空氣或氮氣，氣體帶走溶劑中的水分，從冷凝器末端的干燥管中放出。此法適用與乙二醇，甘油等溶劑的干燥。(6)其他在特殊情況下，乙酸脫水可采用在乙酸中加入與所含水等摩爾的乙酊，或者直接加入乙酊干燥。甲酸的脫水可用硼酸經(jīng)高溫加熱熔融，冷卻粉碎后得到的無水硼酸進行脫水干燥。此外還有冷卻干燥的方法。如燒類用冷凍劑冷卻，其中水分結(jié)成冰而達到脫水目的。2溶劑的精制方法一般通過蒸儲或精儲進行分儲的方法得到幾乎接近純品的溶劑。然而對于一些用精儲塔難以將雜質(zhì)分離的溶劑，必須將這些雜質(zhì)預先除去，方法之一是分子篩法。分子

10、篩的種類按照分子篩的有效直徑進行分類，例如有效直徑為3埃的分子篩稱3A分子篩，4埃的稱4A分子篩，5埃的稱5A分子篩，9埃的稱10X分子篩，10埃的稱13X分子篩。表32為各種分子所選用的分子篩類型。例如用5A分子篩可以從丁醇異構(gòu)體混合物中吸附分離丁醇，用4A分子篩分離甲胺和二甲胺。適用方法與干燥劑脫水方法相同，用填充層裝置較好。溶劑進行精制時，其裝置，器皿等材料的選擇對溶劑的純度有影響，一般使用玻璃儀器較好。表3-2各種分子篩所吸附的主要分子3A4A5A10X13XH2CH4C3H8CHC131,3,5-三甲苯O2C2H6C4H10CHBr3COCH3OHC2H5C1(CH3)2CHOHCO

11、2CH3CNC2H5Br(CH3)2CHClNH3CH3NH2C2H5OHiso-C4H10H2OCH3C1C2H5OH(CH3)3NCH3BrC2H5NH2(C2H5)3NC2H2CH2C12C(CH3)4CS2CH2Br2C(CH3)3C1(CH3)2NHC(CH3)3OHCH3ICC14C6H6C6H5CH3C6H4(CH3)2環(huán)己烷曝吩味喃口比咤二嗯烷蔡唾咻(1)脂肪煌的精制脂肪燒中易混有不飽和燒和硫化物，可加入硫酸攪拌至硫酸不在呈色為止，用堿中和和洗滌，在經(jīng)水洗干燥蒸儲。(2)芳香煌的精制與脂肪煌的精制相同。苯可用重結(jié)晶精制(3)鹵代煌的精制鹵代燒含水，酸，同系物及不揮發(fā)物等，在水和

12、光的作用下可能生成光氣和氯化氫，以及含有醇，酚，胺等添加劑的穩(wěn)定劑。精制時用濃硫酸洗滌數(shù)次至無雜色為止，除去醇及其它有機雜質(zhì)。然后用稀堿溶液煮沸分解除去，水洗干燥后蒸儲。(4)醇的精制醇中主要的雜質(zhì)是水，可參照溶劑的脫水干燥進行精制。(5)酚的精制酚中含有水，同系物以及制備時的副產(chǎn)物等雜質(zhì)，可用精微或重結(jié)晶精制。甲酚有鄰，間，對位三種異構(gòu)體。鄰位異構(gòu)體用精微分離；間位異構(gòu)體與醋酸鈉形成絡合物，或與2,6-二甲基口比咤，尿素形成加成物而分離；對位異構(gòu)體與(6)醛，縮醛的精制醛，縮醛的主要雜質(zhì)是水，原料及過氧化物。在二嗯烷及四氫味喃中尚含有酚類等穩(wěn)定劑。精制時用酸式亞硫酸鈉洗滌，其次用稀堿，硫酸，

13、水洗滌，干燥后蒸儲。因為蒸儲時往往有過氧化物生成，因此注意蒸儲到干固之前必須停止，以免發(fā)生爆炸事故。(7)酮的精制酮中主要的雜質(zhì)時水，原料，酸性物等雜質(zhì)，脫水后通過分儲達到精制的目的。在有還原性物質(zhì)存在時，加入高鎰酸鉀固體，搖動，放置34日到紫色消失后蒸儲，再進行脫水分儲。需要特別提純的酮時，可加入酸式亞硫酸鈉與酮形成加成物，重結(jié)晶后用碳酸鈉將加成物分解，蒸儲，再進行脫水，分儲，得到精制產(chǎn)物。苯乙酮用重結(jié)晶精制。(8)脂肪酸，酸酊的精制脂肪酸中主要含水，醛，同系物等雜質(zhì)。甲酸除水之外其余的雜質(zhì)可用蒸儲除去。其他脂肪酸可用高鎰酸鉀等氧化劑一起蒸儲，溜出物再用五氧化二磷干燥分儲。乙酸也可用重結(jié)晶精

14、制。乙酊的雜質(zhì)主要是乙酸，用精儲可達到精制的目的。(9)酯的精制酯中只要的雜質(zhì)有水，原料(有機酸和醇)。用碳酸鈉水溶液洗滌，水洗后干燥，精儲到精制目的。(10)含氮化合物的精制硝基化合物主要雜質(zhì)是同系物。脂肪族硝基化合物加中性干燥劑放置脫水后分儲，芳香族硝基化合物用稀硫酸，稀堿溶液洗滌，水洗后加氯化鈣脫水分儲。硝基化合物在蒸儲結(jié)束前，蒸儲燒瓶內(nèi)應保持少量殘液，以防止爆炸。睛主要雜質(zhì)是水，同系物。乙睛能與大多數(shù)有機物形成共沸物，很難精制。水可用共沸蒸儲除去，高沸點雜質(zhì)用精儲除去。也可以加五氧化二磷回流，常壓蒸儲。胺胺中主要含有同系物，醇，水，醛等雜質(zhì)。胺分為伯，仲，叔胺。甲胺的精制：從其水溶液中

15、萃取，蒸儲，以除去三甲胺；分儲以除去二甲胺；純品甲胺的精制可將甲胺鹽酸鹽用干燥的氯仿萃取，用醇重結(jié)晶數(shù)次，用過量的氫氧化鉀分解。氣態(tài)甲胺用固體氫氧化鉀干燥，氧化銀除去氨，再經(jīng)冷凍劑冷卻以液化精制。二甲胺的精制：加壓下精儲除去甲胺，或?qū)⒍装符}用乙醇重結(jié)晶，氫氧化鉀分解后通過活性氧化鋁，并用冷凍劑冷卻液化得到純品。三甲胺的精制：其精制用萃取蒸儲或共沸蒸儲。加乙酊蒸儲，伯胺和仲胺發(fā)生乙酰化沸點增高，分儲便可得到三甲胺。酰胺含有水，胺，酯，鏤鹽等雜質(zhì)，用分子篩脫水后精制。(11)硫化物的精制二氧化硫含有水，硫，硫化物等雜質(zhì)，用玻璃蒸儲器精儲。二甲亞碉用分子篩或氫氧化鈣脫水后，用玻璃蒸儲器精儲。(11

16、)無機溶劑的精制主要雜質(zhì)是水分，重復蒸儲可達到精制目的。甲苯：分子量，92.13;沸點(760mmHg,C),110.625;比重(20C/25C),0.86694/0.86230。精制方法：甲苯是由煤焦油的分儲或石油的芳構(gòu)化而獲得的。因此，其中混有苯，二甲苯，烷煌以及微量的甲基曝吩等。精制時的一般用濃硫酸去洗滌除去曝吩。為了防止發(fā)生磺化反應，溫度必須控制在30c以下。分去硫酸層后，在加入新的硫酸洗滌，直到硫酸不在呈色為止。依次加入10%碳酸鈉水溶液和水洗滌，無水氯化鈣干燥，蒸儲。甲苯中的微量水分，可用金屬鈉或五氧化二磷做干燥劑除去。實驗室工作中用到氫化鈣回流2-3小時，再分儲精制。正己烷：分

17、子量，86.17;沸點(760mmHg,C),68.7;比重(20C/4C),0.659。精制方法：己烷是從天然汽油，直儲汽油&輕微分獲得的，故雜質(zhì)是沸點相近的燒類，苯&水。去除沸點相近的化合物非常困難。除去苯可用等體積的硝化劑158%(wt),濃硫酸；25%(wt),濃硝酸，17%(wt)水的混合物】一起搖動8h后分層，分去混酸后，分別用濃硫酸，堿和水洗滌。水分的除去可用無水氯化鈣，金屬鈉，五氧化二磷和分子篩等，最后再分儲精制。四氫味喃：四氫味喃可由1,4丁二醇脫水或味喃氫化而得。除含有制造過程中帶入的雜質(zhì)外，還含有為了防止自氧化作用而加入的各種抗氧劑。精制之前必須檢查有無過

18、氧化物存在，否則不能進行蒸儲或加熱蒸發(fā)，以免發(fā)生爆炸。過氧化物的檢查方法與乙醛相同，可用2%酸性碘化鉀溶液進行。過氧化物可用硫酸亞鐵和硫酸氫鈉的混合水溶液處理除去?；?qū)⑺臍湮多ㄟ^活性氧化鋁以除去過氧化物。一般的精制方法是將四氫味喃與四氫化鋁鋰一起回流，然后在氫化鋁鋰存在下蒸儲，即可除去水，過氧化物，抗氧劑和其他雜質(zhì)?；亓骱驼魞诘獨饬飨逻M行，并應先用小量進行實驗，確定其含水和過氧化物不多，反應不過于激烈時方可進行，并應先用小量進行實驗，確定其含水和過氧化物不多，反應不過于激烈時方可進行。也可在除去過氧化物后，用氯化鈣和無水硫酸鈉干燥，過濾，分儲的方法進行精制。實驗室方法：將鈉剪成小塊加入到甲苯中，然后接上冷凝管至回流，趁熱把鈉的熱苯溶液猛搖制成鈉砂(很細小的鈉顆粒，越小越好)，然后倒出甲苯，接著把四氫味喃倒進去，加入少量的二苯酮回流至溶液呈藍色就可以回收溶劑。如果2小時之后還沒有變色可再加入一點二苯酮，還不變色就是鈉不夠多，再加入一些鈉至溶液變藍。干燥劑使用指南干燥劑適合干燥的物質(zhì)不適合干燥的物質(zhì)吸水量(g/g)活化溫度氧化鋁燒，空氣，氨氣，僦氣，氨氣，氮氣，氧氣，氫氣，二氧化碳，二氧化硫0.2175