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    1. 干燥劑性質及應用

      概述【3】

      干燥劑也被稱作吸附劑,是用在防潮及防霉方面,起干燥作用的。日常生活中用吸附法除去水氣的干燥劑有硅膠、氧化鋁凝膠、分子篩、活性碳、骨炭、或活性白土等。用化學吸收法除去水氣的常用吸附劑有氯化鈣、生石灰或五氧化磷等與水氣的化學親和力大的物質。當前,干燥劑被廣泛應用于食品、農產品、家具、集成電路、精密電子、皮革制品、儀表儀器、紡織品、圖書文檔、文物字畫、集裝箱、汽車配件等產品的防潮,可有效避免貨物在倉庫、集裝箱、紙箱、木箱和木盒內受潮濕、凝結水的影響而損壞。

      種類【1】

      干燥劑按其酸堿性可分為:

      1、酸性干燥劑:濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。

      2、中性干燥劑:無水氯化鈣、無水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鈉、氧化鋁。

      3、堿性干燥劑:堿石灰( 主要成分CaO和NaOH) 、生石灰、固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈣、氧化鋇。

      按其氧化還原性又可分為:

      1、氧化性干燥劑:濃硫酸等。

      2、還原性干燥劑:鐵粉等。

      分類【3】

      干燥劑分為以下幾類:由天然礦物經過提純加工而成粒狀或珠狀的硅膠干燥劑;外觀形狀為灰色小球,最適宜在 50℃以下的環境中吸濕粘土干燥劑;人工合成且對水分子有較強吸附性的分子篩干燥劑;由數種天然礦物組成,外觀為灰白色小球的礦物干燥劑;由植物纖維組成,有較好的吸濕效果,應用范圍較為廣泛的纖維干燥劑要由氯化鈣及其他一些天然植物材料經特殊工藝精致而成,安全方便實用又不占用空間氯化鈣干燥劑。

      性質及應用【1】【2】

      1.濃硫酸:有強烈的吸水性,可干燥N2、O2、H2、CH4、CO等中性氣體和CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等非還原性的酸性氣體,因其酸性故不能用來干燥NH3等堿性氣體,又因其強氧化性故不能干燥H2S、HBr、HI、C2H4(烯烴)等還原性氣體。

      2.五氧化二磷:白色粉末,有“實驗室最強的脫水劑”之說,可用來干燥O2、H2、N2、CO、CH4等中性氣體和CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等酸性氣體。

      3.硅膠:化學性質穩定,不溶于水和任何溶劑,內部為極細的毛孔網狀結構,對水有強烈的吸附作用,可做袋裝食品的干燥劑,也常用來保持儀器的干燥,可干燥O2、N2、NH3等。

      4.堿石灰和固體氫氧化鈉:吸水快、是極佳的干燥劑,常用來干燥N2、O2、H2、CH4、CO等中性氣體和NH3等堿性氣體,不可干燥Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2等酸性氣體。

      5.生石灰:白色固體,堿性氧化物,可用來干燥中性和堿性氣體。

      6.無水氯化鈣:白色多孔固體,干燥能力強,一般用以填充干燥器,可干燥多種藥品和N2、O2、H2、CH4、CO、CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等大多數氣體,不能用來干燥氨、酒精、胺、酰、酮、醛、酯等。

      7.無水硫酸鎂:吸水作用迅速,干燥能力強,常用來干燥有機試劑。

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

      9.活性氧化鋁:吸水量大,干燥速度快。

      10.無水硫酸銅:具有一定的干燥性,吸水程度較小,一般用來檢驗水的存在,吸水后變藍,不用來做干燥劑。

      幾種常用干燥劑的干燥性能比較
      表1為幾種常用干燥劑的干燥性能比較

      干燥機理【3】

      干燥劑是一種從大氣中吸收潮氣的除水劑,它的干燥原理就是通過物理方式將水分子吸附在自身的結構中或通過化學方式吸收水分子并改變其化學結構,變成另外一種物質。

      衡量標準【4】

      1.顆粒規格

      規定了干燥劑顆粒的尺寸。干燥劑顆粒有球形顆粒和柱狀顆粒,球形顆粒的尺寸為粒徑尺寸大小,培狀顆粒尺寸為柱長和截面直徑大小。常用干燥劑的的尺寸大小一般為幾個毫米的數量級。

      2.顆粒強度

      顆粒強度指的是干燥劑的顆??箟簭姸群湍p耗。干燥劑在使用過程中顆粒強度高、磨損耗低,使用時不易破碎,干燥劑的使用效率也就較高。

      3.吸濕率

      干燥劑的吸濕率指的是特定條件下干燥劑吸附的水分質量與干燥劑質量的比值。

      4.吸濕速率

      吸濕速率指的是干燥劑吸濕的快慢。即在濕度一定的條件下下,干燥劑達到吸濕飽和狀態所需要的時間,時間越短,說明干燥劑的吸濕速率越快。干燥劑對于吸濕速率的要求并不是很高。

      5.再生性

      再生性是指干燥劑吸濕后經過處理還能夠繼續使用的特性。即干燥劑在吸水后通過加熱等方法使水分蒸發,使干燥劑可W再次使用。

      6.有無毒害、污染等

      規定了干燥劑的使用范圍和場所,干燥劑對所干燥的對象物質和周圍環境不能具有毒害、腐蝕、污染、放射性等。對于干燥劑這方面的要求比較高的是食品行業。

      應用【3】

      干燥劑常用于防濕包裝,比如照相機及感光材料、精密儀器/電器、食品、藥品、鞋、衣服、皮革、武器、電訊器材等;也可以用于空氣脫濕,如家庭內壁櫥、柜子、地板、樂器等;可以用在空氣干燥方面,比如倉庫、制藥廠、精密機械、電子器材制造廠、壓縮空氣、儀表空氣干燥。另外,活性礦物干燥劑被廣泛應用于不能采用油封、氣相封存的產品中,諸如:光學儀器、電子產品、醫學保健、食品包裝及軍工產品和民用產品的干燥空氣封存。

      1.日常生活中干燥劑的選擇。

      首先,在使用干燥劑時,還要考慮干燥劑的吸水容量和干燥性能。吸水容量是指單位重量干燥劑所吸得水量;干燥效能是指達到平衡是液體干燥的程度,對于形成水合物的無機鹽干燥劑采用吸水后結晶水的蒸汽壓來表示。此外選擇干燥劑還要考慮干燥速度和價格。另外,液體有機化合物的干燥,通常是將干燥劑直接與之接觸,因而使用的干燥劑必須不與該物質發生化學反應或催化作用,不溶解于該液體中。例如酸性物質不能用堿性干燥劑,堿性物質也不能用酸性干燥劑。有的干燥劑能與某些被干燥的物質生成絡合物。如氯化鈣易與醇類。胺類形成絡合物,因而不能用來干燥這些液體。強堿性干燥劑如氧化鈣、氫氧化鈉能催化某些醛類或酮類發生縮合、自動氧化等反應,也能使脂類或酰胺類發生水解反應。氫氧化鉀(鈉)還能顯著地溶解于低級醇中。其次,選用干燥劑的基本原則就是所選干燥劑不能與被干燥氣體反應,干燥過程中不能引入新物質。一般的說,酸性干燥劑不能干燥堿性氣體,可以干燥酸性氣體及中性氣體;堿性干燥劑不能干燥酸性氣體,可以干燥堿性氣體及中性氣體;中性干燥劑可以干燥各種氣體。

      2.日常生活中使用干燥劑貯存茶葉

      使用干燥劑,可使茶葉的貯存時間延長到一年左右。選用干燥劑的種類,可依茶類和取材方便而定。貯存綠茶,可用塊狀未潮解的石灰;貯存紅茶和花茶,可用干燥的木炭;有條件者,也可用變色硅膠。用生石灰保存茶葉時,可先將散裝茶用薄質牛皮紙包好(以幾兩到半斤成包),捆牢,分層環列于干燥而無味完好的壇子或無銹無味的小口鐵筒四周,在壇和筒中間放一袋或數袋未風化的生石灰,上面再放茶葉數小包,然后用牛皮紙、棉花墊堵塞壇或筒口,再蓋緊蓋子,置于干燥處貯藏。一般1-2個月換一次石灰,只要按時更換石灰,茶葉就不會吸潮變質。

      3.日常生活中使用干燥劑保存藥品。

      為了保持藥品的干燥或對制得的氣體進行干燥,必須使用干燥劑。常用的干燥劑有三類:一類為酸性干燥劑,有濃硫酸、五氧化二磷、硅膠等;第二類為堿性干燥劑,有固體燒堿、石灰和堿石灰等;第三類是中性干燥劑,如無水氯化鈣、無水硫酸鎂等。常用干燥劑的性能和用途如下:濃H2SO4具有強烈的吸水性,常用來除去不與H2SO4反應的氣體中的水分,常作為H2、O2、CO、SO2等氣體的干燥劑;無水氯化鈣干燥能力強而被廣泛應用,干燥速度快,能再生,脫水溫度473K,一般用以填充干燥器和干燥塔,干燥藥品和多種氣體;無水硫酸鎂有很強的干燥能力,吸水后生成MgSO4.7H2O,常用來干燥有機試劑;固體氫氧化鈉和堿石灰吸水快、效率高是極佳的干燥劑,常用來干燥氫氣、氧氣等氣體;變色硅膠常用來保持儀器、天平的干燥。

      4.干燥劑在日常食品包裝中的應用

      食品包裝中放入干燥劑就是為了減低食品袋中的濕度防止食品變質腐敗。食品中常用的干燥劑是氧化鈣(CalciumOxide)和硅膠(SilicaGel)。氧化鈣也就是我們常叫的生石灰,是白色或灰白色的塊狀物,有很強的吸收空氣中水分的功能。干燥劑放入食品包裝中是為了減低食品袋中的濕度,防止食品變質腐敗,在兒童食品的包裝中最為常用。食品中的干燥劑一般是無毒、無味、無接觸腐蝕性、無環境污染;而實驗室的干燥劑如濃硫酸,堿石灰等等就太危險了,但是它們也有優點,例如吸水極快,效率高,價格便宜等。

      活性礦物干燥劑采用純天然原料礦物及活性吸濕劑精煉而成,綠色環保,無毒無味,對人體無損害。產品在室溫及一般濕度下吸附性能良好,具有吸附活性,靜態減濕和異味去除等功效。并且價格低廉、吸附速度快,制備成本低。與目前市場上銷售的其它類型干燥劑相比,不僅吸附速度快,吸附能力高且無毒、無味、無接觸腐蝕性、無環境污染,尤其應用于食品包裝,對人體無害。

      蒙脫石干燥劑采用純天然原料膨潤土,綠色環保,無毒無味,對人體無損害。它在室溫及一般濕度下吸附性能良好,具有吸附活性,靜態減濕和異味去除等功效。不僅吸附速度快,吸附能力高且無毒、無味、無接觸腐蝕性、無環境污染,尤其應用于食品包裝,對人體無害。被廣泛應用于不能采用油封、氣相封存的食品包裝及軍工產品和民用產品的干燥空氣封存。


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