¿Qué son los desecantes, qué gases se secan y los dispositivos?
Hay tres tipos de desecantes de uso común:
El primer tipo son los desecantes ácidos, que incluyen ácido sulfúrico concentrado, pentóxido de fósforo, sulfato de cobre anhidro, etc.;
La segunda categoría es el desecante alcalino, que incluye sosa cáustica sólida, cal y cal sodada (una mezcla de hidróxido de sodio y óxido de calcio);
La tercera categoría es el desecante neutro, como cloro anhidro, óxido de calcio, sulfato de magnesio anhidro, etc.
1.
1. H2SO4 concentrado: Tiene una fuerte absorción de agua y se usa a menudo para eliminar la humedad de los gases que no reaccionan con el H2SO4. Por ejemplo, se utiliza a menudo como desecante de H2, O2, CO, SO2, N2, HCl, CH4, CO2, Cl2 y otros gases.
2. Cloruro de calcio anhidro: Es muy utilizado debido a su bajo precio y su fuerte capacidad de secado. Tiene una velocidad de secado rápida, se puede regenerar y la temperatura de deshidratación es de 473K. Generalmente se utiliza para llenar secadores y torres de secado, químicos secos y gases diversos. No se puede utilizar para secar amoníaco, alcohol, amina, acilo, cetona, aldehído, éster, etc.
3. Sulfato de magnesio anhidro: Tiene una gran capacidad de secado y genera MgSO4.7H2O después de absorber agua. Absorbe agua rápidamente, tiene alta eficiencia y es económico. Es un buen desecante. A menudo se utiliza para secar reactivos orgánicos.
4. Hidróxido de sodio sólido y cal sodada: absorben agua rápidamente, tienen alta eficiencia y son económicos. Son excelentes desecantes, pero no se pueden utilizar para secar sustancias ácidas. Comúnmente utilizado para secar gases como hidrógeno, oxígeno y metano.
5. Gel de sílice que cambia de color: se suele utilizar para mantener secos los instrumentos y balanzas. Se vuelve rojo después de absorber agua. El gel de sílice caducado se puede reutilizar después del secado y la regeneración. Puede secar amina, NH3, O2, N2, etc.
6. Alúmina activada (Al2O3): gran absorción de agua, velocidad de secado rápida y se puede regenerar (horneado 400-500 K).
7. Sulfato de sodio anhidro: la temperatura de secado debe controlarse dentro de los 30 °C y la propiedad de secado es peor que la del sulfato de magnesio anhidro. 8. Sulfato de calcio: puede secar H2. O2. CO2. CO, N2. Cl2, HCl, H2S, NH3, CH4, etc.
2. ¿Desecante comúnmente usado en el laboratorio y sus características?
① ¿Ninguno? Cloruro de calcio (CaCl2): granulado amorfo (o bloque), económico, fuerte capacidad de absorción de agua, velocidad de secado rápida. Después de absorber agua, se forma hidrato CaCl2·nH2O (n=1, 2, 4, 6) que contiene agua cristalina diferente. El producto final de absorción de agua es CaCl2·6H2O (por debajo de 30°C), que es uno de los desecantes comúnmente utilizados en los laboratorios. Sin embargo, el cloruro de calcio puede hidrolizarse en Ca(OH)2 o Ca(OH)Cl, por lo que no es adecuado como desecante para sustancias ácidas o ácidos. Al mismo tiempo, el cloruro de calcio forma fácilmente complejos moleculares con alcoholes, aminas y ciertos aldehídos, cetonas y ésteres. Por ejemplo, forma CaCl2·4C2H5OH con etanol, CaCl2·2CH3NH2 con metilamina y CaCl2·2(CH3)2CO con acetona. Por lo tanto, no se puede utilizar como desecante para los tipos de materia orgánica anteriores. ?
② Sulfato de sodio anhidro (Na2SO4): Polvo blanco, después de absorber agua forma sulfato de sodio (Na2SO4·10H2O) con 10 cristales de agua. Debido a que tiene una gran capacidad de absorción de agua y es una sal neutra, se puede aplicar sobre materia orgánica ácida o alcalina y es económico, por lo que tiene una amplia gama de aplicaciones. Pero reacciona lentamente con el agua y no se seca muy bien. Cuando la materia orgánica contiene una gran cantidad de humedad, a menudo se usa para un secado preliminar para eliminar una gran cantidad de humedad y luego se seca con un desecante con alta eficiencia de secado. Antes de usarlo, lo mejor es asarlo con cuidado en un recipiente evaporador para eliminar la humedad antes de su uso.
③ Sulfato de magnesio anhidro (MgSO4): polvo blanco con gran capacidad de absorción de agua. Tras absorber agua forma sulfato de magnesio MgSO4·nH2O con diferente número de agua cristalina (n=1, 2, 4, 5). , 6, 7). El producto final de absorción de agua es MgSO4·7H2O (por debajo de 48°C). Debido a que absorbe agua rápidamente y es un compuesto neutro que no reacciona químicamente con diversas materias orgánicas, es un desecante de uso común. Para el secado se suelen utilizar especialmente aquellas sustancias orgánicas que no se pueden secar con cloruro de calcio anhidro.
④ Sulfato de calcio anhidro (CaSO4): polvo blanco con pequeña capacidad de absorción de agua. Después de absorber agua, forma 2CaSO4·H2O (por debajo de 100 ℃).
Aunque el sulfato de calcio es una sal neutra y no reacciona con compuestos orgánicos, no es tan utilizado como los desecantes antes mencionados debido a su pequeña capacidad de absorción de agua. Dado que el sulfato de calcio absorbe agua rápidamente y el hidrato cristalino formado es relativamente estable por debajo de 100 °C, cualquier materia orgánica líquida con un punto de ebullición inferior a 100 °C puede destilarse directamente sin filtración después de secarse con sulfato de calcio anhidro. Como metanol, etanol, éter, acetona, acetaldehído, benceno, etc., el efecto del tratamiento de deshidratación del sulfato de calcio anhidro es bueno.
⑤ Carbonato potásico anhidro (K2CO3): polvo blanco, desecante alcalino. Su capacidad de absorción de agua es media y puede formar carbonato potásico con dos aguas cristalinas (K2CO3·2H2O), pero reacciona lentamente con el agua. Adecuado para secar compuestos orgánicos neutros como alcoholes y ésteres, así como compuestos orgánicos alcalinos en general como aminas y alcaloides. Pero no se puede utilizar como desecante de ácidos, fenoles u otras sustancias ácidas.
⑥ Hidróxido de sodio (NaOH) e hidróxido de potasio (KOH) sólidos: gránulos de color blanco, que son compuestos fuertemente alcalinos. Sólo apto para sustancias orgánicas alcalinas secas como, por ejemplo, aminas. Debido a su fuerte alcalinidad, cataliza ciertos compuestos orgánicos y es fácil de licuar, por lo que su rango de aplicación es limitado. No se puede utilizar para secar ácidos, fenoles, ésteres, amidas, aldehídos y cetonas.
⑦ Pentóxido de fósforo (P2O5): Es el desecante con mayor eficacia de secado entre todos los desecantes. El proceso de interacción con el agua es:
El P2O5 interactúa con el agua muy rápidamente, pero después de absorber agua, la superficie se vuelve pastosa, lo que hace que su operación sea incómoda. Y el precio es más caro. Generalmente, se utilizan otros desecantes, como el sulfato de magnesio anhidro o el sulfato de sodio anhidro, para eliminar la mayor parte del agua, y luego la humedad restante se seca con P2O5. Puede usarse para secar alcanos, haloalcanos, aromáticos halogenados, éteres, etc., pero no puede usarse para secar alcoholes, cetonas, ácidos orgánicos y bases orgánicas.
⑧ Sodio metálico (Na): suele utilizarse para el secado final de disolventes inertes como éteres y benceno. Generalmente, una gran cantidad de humedad en el solvente se elimina secando con cloruro de calcio anhidro o sulfato de magnesio anhidro, y la humedad restante se puede eliminar con alambre metálico de sodio o escamas de sodio. Sin embargo, el sodio metálico no es adecuado para secar materia orgánica que pueda reaccionar con los álcalis o que se reduzca fácilmente. Por ejemplo, no se puede utilizar para secar alcoholes (excepto para producir metanol anhidro, etanol anhidro, etc.), ácidos, ésteres, compuestos orgánicos halogenados, cetonas, aldehídos y determinadas aminas.
⑨ Óxido de calcio (CaO): Es un desecante alcalino. Después de reaccionar con agua, se genera Ca(OH)2 insoluble, que es estable al calor, por lo que no es necesario filtrarlo antes de la destilación. El óxido de calcio es barato y fácilmente disponible. Se usa comúnmente en laboratorios para procesar etanol al 95% y preparar etanol al 99%. Pero no se puede utilizar para secar sustancias ácidas o ésteres. El cuarto punto son las instrucciones de secado del acetaldehído que usted solicitó. Espero que le sean útiles
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