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+=⋅+=+=()
() 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。
颗粒状的无水氯化钙常作为干燥剂填充干燥管,用氯化钙干燥过的巨藻(或称海草灰)可用于纯碱的生产。一些家用除湿器比如DampRid会使用氯化钙吸收空气中的水分。氯化钙还可作为气体和有机液体的干燥剂或脱水剂。由于氯化钙是中性的,因此它可以干燥酸性或碱性的气体和有机液体,可也在实验室制取少量气体如氮气、氧气、氢气、二氧化碳、二氧化氮等时干燥这些制出的气体。但不能用来干燥乙醇和氨,因为乙醇和氨气分别会与氯化钙反应生成醇合物CaCl2·4C2H5OH和氨合物CaCl2·8NH3。无水氯化钙还可被制成家用产品用作空气吸湿剂,无水氯化钙作为吸水剂已被FDA批准用于包扎急救,它的作用是确保创口处的干燥。
氯化钙能降低水的凝固点,在道路上铺撒氯化钙水合物能防止结冰和除冰融雪,但是冰雪融化后的盐水会破坏沿路土壤和植被并使路面混凝土恶化。
氯化钙溶液也能和干冰混合后配制低温冷却浴。将棒状干冰分批加入到盐水溶液中,直至体系中出现冰块为止。不同种类和浓度的盐溶液所能维持的冷却浴稳定温度会有所差别。一般常用氯化钙为盐原料,通过调节浓度来获得所需的稳定温度,不仅是因为氯化钙廉价易得,而且因为氯化钙溶液的共晶温度(即溶液全部凝结形成颗粒状的冰盐粒子时的温度)相当的低,能达到-51.0℃,这样使得可调节的温度范围从0℃至-51℃。该方法可以在能起到保温效果的杜瓦瓶中实现,也可以在杜瓦瓶体积有限而同时又需要配制较多的盐溶液时使用一般的塑料容器来盛装冷却浴,这种情况下温度的维持同样较为稳定。
一、生产原理
可 用 石 灰 石 和 盐 酸 反 应 制 得 。 主 要 化 学 反 应 如 下 CaCO3+2HCl→ CaCl2+H2O+CO2↑
二、操作过程
1. 制二水氯化钙 (CaCl2·2H2O) :将盐酸 (31 %)和石灰石粉,按 2.2:1的配比 投入反应缸中,在搅拌下发生反应,生成酸性氯化钙溶液,移入澄清槽内。加入 石灰乳,调溶液 pH 值为 8.9~9,这时氢氧化铁、氢氧化镁沉淀析出。经澄清, 过滤, 滤液移在蒸发皿内加热至 172~174℃蒸发, 经结晶, 分离后于 200~240℃ 下干燥脱水,即得二水氯化钙。
2. 制无水氯化钙:将二水氯化钙再加热至 260~300℃, 干燥脱水, 即变为白 色的无水氯化钙。