有机溶剂干燥剂选择
干燥剂的合理使用
一，基本原理
干燥方法大致可以分为物理法和化学法两种。物理法有吸附、分馏、利用共沸蒸馏将水分带走等方法。近年来还常用离子交换树脂和分子筛等来进行脱水干燥。化学法是以干燥剂来进行去水，其去水作用又可分为两类：（1）能与水可逆地结合生成水合物，如氯化钙、硫酸镁等；（2）与水发生不可逆的化学反应而生成一个新的化合物，如金属钠、五氧化二磷。目前应用最广泛的是第一类干燥剂。下面以无水硫酸镁为例讨论这类干燥剂的作用。
酯
K2CO3、MgSO4、Na2SO4
胺
KOH、NaOH、K2CO3、CaO、
硝基化合物
CaC12、MgSO4、Na2SO4
2.干燥剂的用量
以最常用的乙醚和苯两种溶液作为例子。水在乙醚中的溶解度在室温时约为1—1.5%，如用无水氯化钙来干燥100ml含水的乙醚时，假定无水氯化钙全部转变为六水合物，这时的吸水容量是0.97，即1克无水氯化钙大约可吸去0.97克水，因此无水氯化钙的理论用量至少为1克。但实际上则远较1克为多。这是因为萃取时，在乙醚层中的水分不可能完全分净，其中还有悬浮的微细水滴。另外达到高水合物需要的时间很长，往往不能达到它应有的吸水容量，因而干燥剂的实际用量是大大的过量的。一般对于含亲水性基团的（如醇、醚、胺等）化合物，所用的干燥剂过量要多些，不含亲水性基团的化合物（如烃和卤代烃等）可过量少些。由于干燥剂也能吸附一部分液体，所以干燥剂的用量要控制得严些。必要时，宁可先加入一些干燥剂静置一段时间，过滤后再加入新的干燥剂；或先用吸水量大的干燥剂干燥，过滤后再用干燥效能强的干燥剂。一般干燥剂的用量为每10ml液体约需0.5-1克。但由于液体中的水分含量不等，干燥剂的质量不同，干燥剂的颗粒大小和干燥时的温度不同以及干燥剂也能吸收一些副产物（如氯化钙吸收醇）等等，因此很难规定具体的数量。
常用干燥剂性能的说明
常用干燥剂性能的说明化学干燥剂可分二类，一类是与水可以生成水合物的，如硫酸、氯化钙、硫酸铜、硫酸钠、硫酸镁和氯化镁等。
另一类与水反应后生成其他化合物的，如五氧化二磷、氧化钙、金属钠、金属镁、金属钙和碳酸钙等，必须注意的是有些化学干燥剂是一种酸或与水作用后变为酸的物质，也有一些化学干燥剂是碱或与水作用后变为碱的物质，在用这些干燥剂时就应考虑到被干燥物的酸碱性质。
应用中性盐类作干燥剂时，如氯化钙，它能与多种有机物形成分子复合物，也要加以考虑。
因此在选择干燥剂时首先应了解干燥剂和被干燥物的化学性质是否相容，下面介绍一些实验室常用的干燥剂的性能。
一、氯化钙对固体、液体和气体的干燥均可使用。
有干燥能力的是含二分子结晶水的氯化钙CaCl22H2O，潮解吸水后成为含六分子结晶水的氯化钙CaCl26H2O加热至30℃时成CaCl24H2O，至200℃恢复为CaCl22H2O，如加热至800℃则水分完全失去，成为熔融的氯化钙，可以用氯化钙脱水的化合物有烃类、卤代烃类、醚类，对沸点较高的溶剂，干燥后重蒸溶剂时，应将干燥剂滤出，不可一起加热蒸馏，以免被吸去的水分在加热时再度放出，它的缺点是脱水能力不强，并且能和多种有机物生成复合物，如醇、酚、胺、氨基酸、脂肪酸等，因此不可用作为醇等溶剂的脱水于燥剂。
对结构不明的化合物溶液，就不宜使用氯化钙来干燥。
二、硫酸钠无水硫酸钠可用于中性，酸性和碱性物质的脱水干燥剂，对有机物没有反应，可以广泛应用，吸水后成为带有十分子结晶水的硫酸钠Na2SO4•10H2O，但脱水能力弱而且作用慢，不能用加热来促使脱水，因为含水的硫酸钠在33℃以上又失结晶水，对于含水量较多的醇类不宜用作脱水干燥剂，适用于醚、苯、氯仿等溶剂，新买来的应加热焙干后使用。
三、硫酸镁性质同硫酸钠，吸水效力强一些，与水生成水合物含七分子结晶水。
四、硫酸铜制备无水醇时常加以应用，是相当弱的干燥剂。
无水硫酸铜浅绿色，生成水合物质变兰CuSO45H2O，根据变兰的反应说明吸水过程在进行，故可用来检验溶剂的无水程度，CuSO45H2O加热至100℃失去四分子结晶水可以由此再生。
干燥剂的合理使用
K2CO3、MgSO4、Na2SO4
胺
KOH、NaOH、K2CO3、CaO、
硝基化合物
CaC12、MgSO4、Na2SO4
2.干燥剂的用量
以最常用的乙醚和苯两种溶液作为例子。水在乙醚中的溶解度在室温时约为1—1.5%，如用无水氯化钙来干燥100ml含水的乙醚时，假定无水氯化钙全部转变为六水合物，这时的吸水容量是0.97，即1克无水氯化钙大约可吸去0.97克水，因此无水氯化钙的理论用量至少为1克。但实际上则远较1克为多。这是因为萃取时，在乙醚层中的水分不可能完全分净，其中还有悬浮的微细水滴。另外达到高水合物需要的时间很长，往往不能达到它应有的吸水容量，因而干燥剂，所用的干燥剂过量要多些，不含亲水性基团的化合物（如烃和卤代烃等）可过量少些。由于干燥剂也能吸附一部分液体，所以干燥剂的用量要控制得严些。必要时，宁可先加入一些干燥剂静置一段时间，过滤后再加入新的干燥剂；或先用吸水量大的干燥剂干燥，过滤后再用干燥效能强的干燥剂。一般干燥剂的用量为每10ml液体约需0.5-1克。但由于液体中的水分含量不等，干燥剂的质量不同，干燥剂的颗粒大小和干燥时的温度不同以及干燥剂也能吸收一些副产物（如氯化钙吸收醇）等等，因此很难规定具体的数量。
表1各类有机物常用的干燥剂
化合物类型
干燥剂
烃
CaC12、Na、P2O5
卤代烃
CaC12、MgSO4、、P2O5、Na2SO4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
醇
K2CO3、MgSO4、CaO、Na2SO4
醚
CaC12、Na、P2O5
醛
MgSO4、Na2SO4
酮
K2CO3、CaC12、MgSO4、Na2SO4
酸、酚
MgSO4、Na2SO4
干燥剂的合理使用
干燥剂的选择
溶剂干燥方法一些溶剂因为种种原因总是含有杂质，这些杂质如果对溶剂的使用目的没有什么影响的话，可直接使用。
可是在进行化学实验和进行一些特殊的化学反应时，必须将杂质除去。
虽然除去全部杂质是有困难的，但至少应该将杂质减少到对使用目的没有防碍的限度。
除去杂质的操作称为溶剂的精制，故溶剂的精制几乎都要进行脱水，其次再除去其他的杂质。
1溶剂的脱水干燥：溶剂中水的混入往往是由于在溶剂制造，处理或者由于副反应时作为副产物带入的，其次在保存的过程中吸潮也会混入水分。
水的存在不仅对许多化学反应，就是对重结晶，萃取，洗涤等一系列的化学实验操作都会带来不良的影响。
因此溶剂的脱水和干燥在化学实验中是很重要的，又是经常进行的操作步骤。
尽管在除去溶剂中的其他杂质时有时往往加入水分，但在最好还是要进行脱水，干燥。
精制后充分干燥的溶剂在保存过程中往往还必须加入适当的干燥剂，以防止溶剂吸潮。
溶剂脱水的方法有下列几种：（1）干燥剂脱水这是液体溶剂在常温下脱水干燥最常用使用的方法。
干燥剂有固体，液体和气体，分为酸性物质，碱性物质，中性物质以及金属和金属氢化物。
干燥剂的性质各有不同，在使用时要充分考虑干燥剂的特性和干燥剂的性质，才能有效达到干燥的目的。
在选择干燥剂时首先要确保进行干燥的物质与干燥剂不发生任何反应；干燥剂兼做催化剂时，应不使溶剂发生分解，聚合，并且干燥剂与溶剂之间不形成加合物。
此外，还要考虑倒干燥速度，干燥效果和干燥剂的吸水量。
在具体使用时，酸性物质的干燥最好选用酸性物质干燥剂，碱性物质的干燥用碱性干燥剂，中性物质的干燥用中性干燥剂。
溶剂中有大量水存在的，应避免选用与水接触着火（如金属钠等）或者发热猛烈的干燥剂，可以先选用氯化钙一类缓和的干燥剂进行干燥脱水，使水分减少后再使用金属钠干燥。
加入干燥剂后应搅拌，放置一夜。
温度可以根据干燥剂的性质，对干燥速度的影响加以考虑。
干燥剂的用量应稍有过剩。
在水分多的情况下，干燥剂因吸水吸收水分发生部分或全部溶解生成液状或泥状分为两层，此时应进行分离并加入新的干燥剂。
有机化合物的干燥及干燥剂的使用
东北师范大学化学学院综合化学实验学习资料
4. 干燥器干燥。对易吸湿或在较高温度干燥时会分解或变色的固体化合物可用干燥器 干燥。干燥器如图 1 所示，是一种具有磨口盖子的厚质玻璃器皿，又称之为保干器，磨口上 涂有一薄层凡士林，使其更好地密合。底部放置适量干燥剂，如变色硅胶、无水氯化钙等， 中间隔一个多孔瓷板，把待干燥的物质放在瓷板上。
存于干燥器备用；② 使用后的分子筛其活性会降低，须再经活化方可使用，活化前须用水
蒸气或惰气把分子筛中的其它物质替代出来，然后再按①进行处理。③ 使用分子筛时，介
质的 pH 值应控制在 5~12。④ 分子筛宜除去微量水分，倘若水分过多，应先用其它干燥剂
去水，然后再用分子筛干燥。分子筛的吸附性能列于表 3。
二、固体物质的常用干燥方法
1. 晾干。若固体不吸水，这是最简便的干燥方法。被干燥的固体应用抽滤尽量除净水 分或溶剂，然后在一张滤纸上面薄薄地摊开，用另一张滤纸覆盖起来，在空气中慢慢地晾干。
2. 加热干燥。对于热稳定的固体化合物，可以利用烘箱在适宜的温度下干燥，也可在 真空恒温干燥箱中干燥。如果固体样品量较少且熔点在 100℃以上，可放在干净的表皿上用 水蒸气浴炒干
二次干燥（即在无水硫酸镁、无水硫酸钠干燥后作最后干燥之用）。
(5) 无水碳酸钾 与水形成 K2CO3·2H2O,干燥速度慢，吸水容量为 0.2，干燥效能较弱，一般用于水溶性 醇和酮的初步干燥，或代替无水硫酸镁，有时代替氢氧化钠干燥胺类化合物，但不适用于酸
性物质。
(6) 金属钠
醚、烷烃、芳烃和叔胺类有机物用无水氯化钙或硫酸镁等处理后，若仍含有微量的水分
留在孔外，借此以筛分各种分子大小不同的混合醚、乙醇和氯仿等有机溶剂中的少量水分；
常用干燥剂及其使用
实验室常用干燥剂及其使用除去固体、液体或气体内少量水分的方法称干燥。
有机实验中几乎所做的每一步反应都会遇到试剂、溶剂和产品的干燥问题，所以干燥是实验室中最普通但最重要的一项操作。
如果试剂和产品不进行干燥或干燥不完全，将直接影响有机反应、定性分析、定量分析、波谱鉴定和物理常数测定的结果。
干燥方法可分为物理方法与化学方法两种。
物理方法有吸附（包括离子交换树脂法和分子筛吸附法）、共沸蒸馏、分馏、冷冻、加热和真空干燥等，化学方法按去水作用的方式又可分为两类：一类与水能可逆地结合生成水合物，如氯化钙、硫酸钠等；一类与水会发生剧烈的化学反应，如金属钠、五氧化二磷等。
下面按有机物的物理状态介绍各种干燥的方法和实验操作。
1．固体的干燥（1）晾干：将待干燥的固体放在表面皿上或培养皿中，尽量平铺成一薄层、再用滤纸或培养皿覆盖上，以免灰尘沾污，然后在室温下放置直到干燥为止，这对于低沸点溶剂的除去是既经济又方便的方法。
（2）红外灯干燥：固体中如含有不易挥发的溶剂时，为了加速干燥，常用红外灯干燥。
干燥的温度应低于晶体的熔点，干燥时旁边可放一支温度计，以便控制温度。
要随时翻动固体，防止结块。
但对于常压下易升华或热稳定性差的结晶不能用红外灯干燥。
红外灯可用可调变压器来调节温度，使用时温度不要调得过高，严防水滴溅在灯泡上而发生炸裂。
（3）烘箱烘干：实验室内常用带有自动温度控制系统的电热鼓风干燥箱，其使用温度一般为50～300℃，通常使用温度应控制在100～200℃的范围内。
烘箱用来干燥无腐蚀、无挥发性、加热不分解的物品。
切忌将挥发、易燃、易爆物放在烘箱内烘烤，以免发生危险。
（4）干燥器干燥：普通干燥器一般适用于保存易潮解或升华的样品。
但干燥效率不高，所费时间较长。
干燥剂通常放在多孔瓷板下面，待干燥的样品用表面皿或培养皿装盛，置于瓷板上面，所用干燥剂由被除去溶剂的性质而定。
1. 变色硅胶是使用较普遍的干燥剂，其制备方法是：将无色硅胶平铺在盘中，在大气中放置几天，任其吸收水分，以减少应力，如果部分干燥的硅胶有内应力，浸入溶液中即会发生炸裂，变成更小的颗粒状，当吸收的水分使它质量增了原质量的1/5时，浸入20％氯化钴的乙醇溶液中，15～30分钟后取出晾干，再置于250～300℃的烘箱中活化至恒重，即得变色硅胶。
实验操作技巧：萃取、洗涤、干燥、抽滤、旋蒸、乳化等操作[修改版]
![实验操作技巧：萃取、洗涤、干燥、抽滤、旋蒸、乳化等操作[修改版]](https://img.taocdn.com/s3/m/f6de76fd162ded630b1c59eef8c75fbfc77d9461.png)
实验操作技巧：萃取、洗涤、干燥、抽滤、旋蒸、乳化等操作萃取、洗涤、干燥、抽滤、旋蒸：1）、选择有机溶剂。
乙醚是最常用的有机溶剂，因为可方便地用旋转蒸发仪将其除去。
乙酸乙酯也是很好的溶剂，但是它相对比较难被除去。
应该尽量避免使用二氯甲烷，因为二氯甲烷比水重，容易形成难以处理的乳状液和复杂的物质。
2）、选择分液漏斗的大小。
通常选用125mL或250mL的分液漏斗，较大量的反应（1～10g）可以用500mL或1L的分液漏斗。
请记住：分液漏斗中要装得下溶剂及洗涤液，两者在漏斗中必须能完全混合。
3）、用所选择的有机溶剂稀释初始反应混合物并将其移入选择好的分液漏斗。
大量的原料需要大量的溶剂。
常规反应（50～500mg产品）可用25～100mL溶剂来稀释。
4）、洗涤有机层以除去杂质。
洗涤相的体积通常是有机相体积的1/10~1/2。
最好重复洗涤2~3次。
酸洗（通常用10％HCl）可以除去胺，碱洗（通常用饱和NaHCO3或10％NaOH）可以除去酸性杂质。
大多数情况下，当杂质既非酸性又非碱性时，可用蒸馏水洗涤，以除去各种无机杂质。
（注意：在摇动分液漏斗中的混合液体时，记住要经常排气，排气时使分液漏斗上沿口朝下，然后上举，在防护罩后面打开活塞。
这样可以释放在摇动液体时产生的气体压力。
此外，在分液漏斗中放出液体之前，记住首先应打开盖子。
）5）、反向萃取回收损失的产品。
如果你的产物有水溶性（含有几个极性基团），你可能需要用乙醚或乙酸乙酯反向萃取水层，以避免过多产物流失在水相中。
可以使用TLC检测是否所有产物已经从水相中被萃取出。
6）、在结束阶段进行盐洗（饱和NaCl溶液）。
此操作有利于干扰乳化，并且可以除去溶于有机相中的水，起到“干燥”有机层的作用。
7）、干燥有机层。
将有机溶液和水相分离之后，在有机相中加入干燥剂以除去微量的水。
通常用高效快速的MgSO4，但MgSO4有轻微的酸性；或用Na2SO4，它的干燥速度稍慢，效率较低，但Na2SO4为中性。
常用干燥剂
高中常用干燥剂1、浓H2SO4：具有强烈的吸水性，常用来除去不与H2SO4反应的气体中的水分。
例如常作为H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等气体的干燥剂。
2、无水氯化钙：因其价廉、干燥能力强而被广泛应用。
干燥速度快，能再生，脱水温度473K。
一般用以填充干燥器和干燥塔，干燥药品和多种气体。
不能用来干燥氨、酒精、胺、酰、酮、醛、酯等。
3、无水硫酸镁：有很强的干燥能力，吸水后生成MgSO4.7H2O。
吸水作用迅速，效率高，价廉，为一良好干燥剂。
常用来干燥有机试剂。
4、固体氢氧化钠和碱石灰：吸水快、效率高、价格便宜，是极佳的干燥剂，但不能用以干燥酸性物质。
常用来干燥氢气、氧气和甲烷等气体。
5、变色硅胶：常用来保持仪器、天平的干燥。
吸水后变红。
失效的硅胶可以经烘干再生后继续使用。
可干燥胺、NH3、 O2、 N2等6、活性氧化铝（Al2O3）：吸水量大、干燥速度快，能再生（400 -500K烘烤）。
7、无水硫酸钠：干燥温度必须控制在30℃以内，干燥性比无水硫酸镁差。
8、硫酸钙：可以干燥H2。
O2。
CO2。
CO 、N2。
Cl2、HCl 、H2S、 NH3、 CH4等①无水氯化钙（CaCl2）：无定形颗粒状(或块状)，价格便宜，吸水能力强，干燥速度较快。
吸水后形成含不同结晶水的水合物CaCl2·nH2O（n＝ 1，2，4，6）。
最终吸水产物为CaCl2·6H2O （30℃以下)，是实验室中常用的干燥剂之一。
但是氯化钙能水解成Ca(OH)2或Ca(OH)Cl ，因此不宜作为酸性物质或酸类的干燥剂。
同时氯化钙易与醇类，胺类及某些醛、酮、酯形成分子络合物。
如与乙醇生成CaCl2·4C2H5OH、与甲胺生成 CaCl2·2CH3NH2，与丙酮生成CaCl2·2(CH3)2CO 等，因此不能作为上述各类有机物的干燥剂。
②无水硫酸钠(Na2SO4）：白色粉末状，吸水后形成带10个结晶水的硫酸钠(Na2SO4·10H2O）。
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有机液体较强的去水剂
试剂* 与水形成的化合物注
Na** NaOH,H2 用于烃和醚的去水很出色;不得用于人和卤代烃
CaH2 Ca(OH)2 , H2 最佳去水剂之一;比LiALH4缓慢但效率高相对较安全.用于烃,醚,胺,酯,C4和更高级的醇(勿用于C1,C2,C3醇),不得用于醛和活泼羧基化合物LiALH4*** LiOH,AL(OH)3,H2 只使用于惰性溶剂[烃基,芳基卤(不能用于烷基卤),醚];能与任何酸性氢和大多数功能团(卤,?基,硝基,等等)反应.使用时要小心;多余者可慢慢加入乙酸乙酯加以破坏.
BaO或Cao Ba(OH)2或Ca(OH)2 慢而有效;主要适用于醇类和醚类,但不易用于对强碱敏感的化合物
P2O5 HPO3,H3PO4,H4P2O7 非常快而且效率高,高度耐酸,建议先预干燥.仅用于惰性化合物(尤其适用于烃,醚,卤代烃,酸,酐)
有机溶剂的中等强度的干燥剂
干燥剂容量速率注
CaSO4 1/2H2O 极快（1）以商品名Drieritt出售，加或不加颜色指示剂；非常有效，干时，指示剂（CoCL2）呈兰色，吸水后变成粉红色（容量CoCL2.6H2O）；适用的温度范围为－50～＋86度。
某些有机溶剂能使CoCL2沥出或改变颜色（如丙酮，醇类，吡啶等）
CaCL2 6H2O 极快（2）不是很有效；只用于烃或卤代烃（与含氮和含氮化合物形成溶剂化物，络合物，或发生反应）。
MgSO4 7H2O 极快（4）出色的通用干燥剂；非常惰性单可能呈弱酸性(避免用于对酸极敏感的化合物),可能溶于某些有机溶剂.
4A分子筛高块（30）非常有效;建议先用普通干燥剂后用此物(见下述有关分子筛的详情)3A分子筛也是出色的干燥剂
Na2SO4 10H2O 慢（290）非常温和,非常有效,便宜,高容量;很适于初步干燥,但不可以使溶剂受热.
K2CO3 2H2O 快对于酯腈酮,特别是醇,是良好的干燥剂,不可以用于酸性化合物.
NaOH ,KOH 极高快高效但只适用于不会使他们溶解的惰性溶液;特别适用于胺.
H2SO4 极高极快极为有效,但只限于用来干燥饱和烃或芳香烃或卤代烃(硫酸会与烯或其他碱性化合物作用二使之损失)
氧化铝或硅胶（SiO2）极高极快特别适用于烃,应该研细;用过后加热(SiO2为300度，Al2O3为500度)就可以重新活化。