可以干燥气体的物质有哪些:分类型选用

可以干燥气体的物质有哪些,按干燥原理分为酸性干燥剂、碱性干燥剂、中性干燥剂三类,选用的核心是干燥剂和待干燥气体不能发生化学反应,酸性干燥剂适合干燥酸性、中性气体,不能接触氨气等碱性气体;碱性干燥剂适合干燥碱性、中性气体,不能接触二氧化碳、氯化氢等酸性气体;中性干燥剂适配大多数气体,仅少数特殊气体无法使用,中学化学实验场景下,这套匹配规则可以直接用来快速判断组合是否可行。

可以干燥气体的酸性干燥剂

浓硫酸是最常用的酸性液态干燥剂,依靠吸水性吸收气体中的水蒸气,可干燥氢气、氧气、氮气、氯气、氯化氢、二氧化硫等中性与酸性气体,它不能干燥氨气,二者会发生化合反应生成硫酸铵,也不能干燥硫化氢,浓硫酸会将硫化氢氧化。浓硫酸使用时,气体需要通过洗气瓶,长导管进短导管出,液态干燥剂不适合装在干燥管、U型干燥管内。

五氧化二磷属于固态酸性干燥剂,吸水后会转化为偏磷酸,干燥能力较强,适配二氧化硫、氯气、氧气等酸性、中性气体,同样不能干燥氨气,固体形态可以放置在U型干燥管或者球形干燥管中,适合不方便使用液态浓硫酸的实验装置。

可以干燥气体的碱性干燥剂

碱石灰由氧化钙和氢氧化钠固体混合而成,依靠氧化钙的水化作用、氢氧化钠的潮解吸水,能够干燥氨气、氢气、氧气这类碱性和中性气体,二氧化碳、二氧化硫、氯化氢这类酸性气体会和碱石灰发生反应,因此不能搭配使用,碱石灰是实验室干燥氨气的优先选择。

氧化钙单独使用也可以作为碱性固体干燥剂,吸水后生成氢氧化钙,干燥范围和碱石灰接近,它的吸水容量有限,适合少量气体干燥,相比碱石灰,氧化钙不会释放氢氧化钠的微小粉尘,对部分对碱雾敏感的场景更友好。

可以干燥气体的中性干燥剂

无水氯化钙是主流中性固态干燥剂,和多数气体不发生反应,氢气、氧气、氮气、二氧化碳、氯气都可以用它干燥,它有明确的使用限制,不能干燥氨气,氯化钙会和氨气结合生成稳定的氨合物,这个限制是实操中最容易出错的点。

干燥剂类型可干燥气体不可干燥气体
浓硫酸酸性O₂、H₂、SO₂、Cl₂NH₃、H₂S
碱石灰碱性NH₃、O₂、H₂CO₂、HCl、SO₂
无水氯化钙中性CO₂、O₂、Cl₂、N₂NH₃

固体干燥剂装填要保证颗粒之间留有空隙,防止气体流通受阻,粉末状干燥剂容易堵塞管路,一般会选用颗粒剂型。

干燥效果受温度影响。

温度偏高时,干燥剂的饱和吸水能力会下降,高温气体优先选用五氧化二磷或者无水氯化钙,常温体系下浓硫酸、碱石灰都能稳定发挥作用。

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