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      技術資料

      干燥劑材料介紹

      2016-05-23 點擊數:1125

      干燥劑也叫吸咐劑,是用在防潮,防霉方面,起干燥作用,按吸附方式及反應產物不同為分物理吸附干燥劑和化學吸附干燥劑。物理吸附的干燥劑有硅膠、氧化鋁凝膠、分子篩、活性炭、骨炭、木炭、礦物干燥劑,或活性白土等,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。

      簡介

      英文名:desiccant、drying agent、desiccating agent
        dessicant。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。
        化學吸附的常用干燥劑有氯化鎂、氯化鈣、堿石灰或五氧化二磷、硅酸等,他是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。
        物理吸附的常用干燥劑有硅膠干燥劑、粘土干燥劑、分子篩干燥劑、礦物干燥劑、纖維干燥劑等。
            靜態干燥
        定義:定量的吸附劑和定量的溶液經過長時間的充分接觸而達到平衡。(被處理液或氣體與吸附劑攪拌混合,而被處理液或氣體沒有自上而下流過吸附劑的流動,這種吸附操作叫靜態吸附。)
        應用:
        1、防濕包裝: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。
        2、空氣脫濕:家庭內壁櫥、柜子、地板、樂器等。
      動態干燥
        定義:把一定重量的吸附劑填充于吸附柱中,令濃度一定的溶液在恒溫下以恒速流過,從而測得透過吸附容量和平衡吸附容量。(被處理液或氣體通過吸附劑自上向下流動的吸附叫動態。)
        應用:
        1、空氣干燥:倉庫、船倉、制藥廠、精密機械、電子器材制造廠、壓縮空氣、儀表空氣干燥。
        2、工業氣體脫水精制:氫、氧、氮、氯、CO2、乙炔、乙烯、甲烷、乙烷、丙烷、SO3、SO2、天然氣、煤氣。
      編輯本段物理吸附干燥劑分類及介紹
        ⒈ 硅膠干燥劑
        是一種高活性吸附材料,主要成分是二氧化硅,是一種高活性吸附材料。通常是用硅酸鈉和硫酸反應,并經老化、酸泡等一系列后處理過程而制得。硅膠屬非晶態物質,其形狀透明不規側球體,其化學分子式為mSiO2.nH2O。
        硅膠的化學組份和物理結構,決定了它具有許多其它同類材料難以取代的特點:吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。硅膠干燥劑的內部為極細的毛孔網狀結構,這些毛細孔能夠吸收水分,并通過其物理吸引力將水份保留住,作為干燥劑被廣泛應用到航空部件、計算機器件、電子產品、皮革制品、醫藥、食品等行業的干燥防潮。即使將硅膠干燥劑全部浸入水中,它也不會軟化或液化。它具有無毒、無味、無腐蝕、無污染的特性,故可以與任何物品直接接觸。
        硅膠干燥劑最適合的吸濕環境為室溫(20~32℃)、高溫(60~90℃),它能使環境的相對濕度降低至40%左右,因此干燥劑應用范圍非常廣泛。
        硅膠的安全性能:硅膠有很強的吸附能力,不溶于水和任何溶劑,無毒無味,化學性質穩定,除強堿、氫氟酸外不與任何物質發生反應。對人的皮膚能產生干燥作用,因此,操作時應穿戴好工作服。若硅膠進入眼中,需用大量的水沖洗,并盡快找醫生治療。硅膠干燥劑是唯一通過美國FDA認證,可直接與食品、藥品接觸使用的干燥劑。發生誤食后,不會對人體造成傷害,也不會被人體吸收,可自然的隨糞便排出體外。
             成分組值:

      成份

      比值(%)

      SiO2

      99.6

      Na2O

      0.17

      Fe2O3

      0.02

      MgO

      0.01

      CaO

      0.04

      Al2O3

      0.16


            2. 粘土干燥劑



      粘土(蒙脫石)干燥劑
            粘土干燥劑(蒙脫石),外觀形狀為灰色小球,最適宜在50℃以下的環境中吸濕。當溫度高于50℃,粘土的"放水"程度便大于"吸水"程度。但粘土的優勢在于價格便宜。

      蒙脫石干燥劑特點:
        ①環保性:以純天然蒙脫石干燥劑為原料,干燥活化制成,不含任何添加劑和易溶物,是一種無腐蝕、無毒、無公害的綠色環保產品;
        ②適應性:在各種溫度的環境下,吸濕性能都能保持穩定;
        ③防潮性:吸濕性能良好,飽和吸濕率為自身重的50%以上,是傳統干燥劑的1.5倍。 
             3. 分子篩干燥劑



           分子篩干燥劑

           分子篩干燥劑,它是一種人工合成且對水分子有較強吸附性的干燥劑產品,結晶型鋁硅酸鹽化合物,其晶體結構中有規整而均勻的孔道,孔徑為分子大小的數量級,它只允許直徑比孔徑小的分子進入,因此能將混合物中的分子按大小加以篩分,故稱分子篩。其孔徑大小可通過加工工藝的不同來控制,除了吸附水氣,它還可以吸附其它氣體。在230℃以上的高溫情況下,仍能很好的容納水分子。


            分子篩干燥劑特點:

        在超低濕度條件下,仍然能夠大量地吸收環境中的水蒸氣,有效地控制環境濕度;

        吸濕速度極快,在極短的時間內吸收大量水蒸汽。

          4. 礦物干燥劑

         

          礦物干燥劑
          活性礦物干燥劑也稱凹土干燥劑,是采用純天然原料礦物凹凸棒土及活性吸濕劑經過活化處理精煉而成,綠色環保,無毒無味,對人體無損害。在室溫及一般濕度下具有良好的吸附活性,靜態減濕和異味去除等功效。由于含有氯離子,不可與食品,藥品,金屬等直接接觸。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。

          礦物干燥劑特點:
        ①高濕下吸濕能力好;
        ②高溫下吸濕能力比蒙脫石優秀。
         

         5. 纖維干燥劑

         

          纖維干燥劑
           纖維干燥劑是由純天然植物纖維經特殊工藝精致而成。其中尤其是覆膜纖維干燥劑片,方便實用,不占用空間。它的吸濕能力達到100%的自身重量,是普通干燥劑所無法比擬的。另外,該產品安全衛生,價格適中,是很多生物、保健食品和藥品的理想選擇。
        纖維干燥劑特點:
        ①天然植物纖維為吸濕載體,可100%自然降解,屬環保型干燥劑;
        ②吸濕速率快,吸濕率高;
        ③飽和吸濕率可達自身重量的100%(25℃,RH=100%),是普通干燥劑的三倍;
        ④外形象厚紙片,可任意裁切或沖切成各種形狀,可直接填裝于瓶蓋或其他容器內。
          編輯本段化學吸附干燥劑分類及介紹
        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:
        第一類為酸性干燥劑,有濃硫酸、五氧化二磷、無水硫酸銅等;
        第二類為堿性干燥劑,有固體燒堿、石灰和堿石灰(氫氧化鈉和氧化鈣的混合物)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

         序號 名稱 分子式 吸水能力 干燥速度 酸堿性 再生方式
        1 硫酸鈣 CaSO4 小 快 中性 在163℃(脫水溫度)下脫水再生
        2 氧化鋇 BaO - 慢 堿性 不能再生
        3 五氧化二磷 P2O5 大 快 酸性 不能再生
        4 氯化鈣(熔融過的) CaCl2 大 快 含堿性雜質 200℃下烘干再生
        5 高氯酸鎂 Mg(ClO4)2 大 快 中性 烘干再生(251℃分解)
        6 三水合高氯酸鎂 Mg(ClO4)2·3H2O - 快 中性 烘干再生(251℃分解)
        7 氫氧化鉀(熔融過的) KOH 大 較快 堿性 不能再生
        8 活性氧化鋁 Al2O3 大 快 中性 在(110~300)℃下烘干再生
        9 濃硫酸 H2SO4 大 快 酸性 蒸發濃縮再生
        10 硅膠 SiO2 大 快 酸性 120℃下烘干再生
        11 氫氧化鈉(熔融過的) NaOH 大 較快 堿性 不能再生
        12 氧化鈣 CaO - 慢 堿性 不能再生
        13 硫酸銅 CuSO4 大 - 微酸性 150℃下烘干再生
        14 硫酸鎂 MgSO4 大 較快 中性、有的微酸性 200℃下烘干再生
        15 硫酸鈉 Na2SO4 大 慢 中性 烘干再生
        16 碳酸鉀 K2CO3 中 較慢 堿性 100℃下烘干再生
        17 金屬鈉 Na - - 不能再生
        18 分子篩 結晶的鋁硅酸鹽 大 較快 酸性 烘干,溫度隨型號而異
        注:使用高氯酸鹽時務必小心,碳、硫、磷及一切有機物都不能與之接觸,否則會發生猛烈爆炸,造成危險。

          干燥適用條件
        序號 名稱 適用物質 不適用物質 備注
        1 堿石灰BaO、CaO 中性和堿性氣體,胺類,醇類,醚類 醛類,酮類,酸性物質 特別適用于干燥氣體,與水作用生成Ba(OH)2、Ca(OH)2
        2 CaSO4 普遍適用 - 常先用Na2SO4作預干燥劑
        3 NaOH、KOH 氨,胺類,醚類,烴類(干燥器),肼類,堿類 醛類,酮類,酸性物質 容易潮解,因此一般用于預干燥
        4 K2CO3 胺類,醇類,丙酮,一般的生物堿類,酯類,腈類,肼類,鹵素衍生物 酸類,酚類及其他酸性物質 容易潮解
        5 CaCl2 烷烴類,鏈烯烴類,醚類,酯類,鹵代烴類,腈類,丙酮,醛類,硝基化合物類,中性氣體,氯化氫HCl,CO2
        醇類,氨NH3,胺類,酸類,酸性物質,某些醛,酮類與酯類
        一種價格便宜的干燥劑,可與許多含氮、含氧的化合物生成溶劑化物、絡合物或發生反應;一般含有CaO等堿性雜質
        6 P2O5 大多數中性和酸性氣體,乙炔,二硫化碳,烴類,各種鹵代烴,酸溶液,酸與酸酐,腈類
        堿性物質,醇類,酮類,醚類,易發生聚合的物質,氯化氫HCl,氟化氫HF,氨氣NH3
        使用其干燥氣體時必須與載體或填料(石棉絨、玻璃棉、浮石等)混合;一般先用其他干燥劑預干燥;本品易潮解,與水作用生成偏磷
        酸、磷酸等
        7 濃H2SO4 大多數中性與酸性氣體(干燥器、洗氣瓶),各種飽和烴,鹵代烴,芳烴
        不飽和的有機化合物,醇類,酮類,酚類,堿性物質,硫化氫H2S,碘化氫HI,氨氣NH3 不適宜升溫干燥和真空干燥
        8 金屬Na 醚類,飽和烴類,叔胺類,芳烴類 氯代烴類(會發生爆炸危險),醇類,伯、仲胺類及其他易和金屬鈉起作用的物質
        一般先用其他干燥劑預干燥;與水作用生成NaOH與H2
        9 Mg(ClO4)2 含有氨的氣體(干燥器) 易氧化的有機物質 大多用于分析目的,適用于各種分析工作,能溶于多種溶劑中;處理不當會
        發生爆炸危險
        10 Na2SO4、MgSO4 普遍適用,特別適用于酯類、酮類及一些敏感物質溶液 - 一種價格便宜的干燥劑;Na2SO4常作預干燥劑
        11 硅膠 置于干燥器中使用 氟化氫 加熱干燥后可重復使用
        12 分子篩 溫度100℃以下的大多數流動氣體;有機溶劑(干燥器) 不飽和烴 一般先用其他干燥劑預干燥;特別適用于低分壓的干燥
        13 CaH2 烴類,醚類,酯類,C4及C4以上的醇類 醛類,含有活潑羰基的化合物
        作用比LiAlH4漫,但效率相近,且較安全,是最好的脫水劑之一,與水作用生成Ca(OH)2、H2
        14 LiAlH4 烴類,芳基鹵化物,醚類 含有酸性H,鹵素,羰基及硝基等的化合物
        使用時要小心。過剩的可以慢慢加乙酸乙酯將其破壞;與水作用生成LiOH、Al(OH)3與H2
      適用于液體的干燥劑
        序號 液體名稱 適用干燥劑
        1 飽和烴類 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),NaOH,KOH,Na,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,
        CaH2,LiAlH4,分子篩
        2 不飽和烴類 P2O5,CaCl2,NaOH,KOH,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaH2,LiAlH4
        3 鹵代烴類 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4
        4 醇 類 BaO,CaO,K2CO3,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
        5 酚 類 Na2SO4,硅膠
        6 醛 類 CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
        7 酮 類 K2CO3,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
        8 醚 類 BaO,CaO,NaOH,KOH,Na,CaCl2,CaH2,LiAlH4,Na2SO4,MgSO4,
        CaSO4,硅膠
        9 酸 類 P2O5,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
        10 酯 類 K2CO3,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaH2,硅膠
        11 胺 類 BaO,CaO,NaOH,KOH,K2CO3,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
        12 肼 類 NaOH,KOH,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
        13 腈 類 P2O5,K2CO3,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
        14 硝基化合物 CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
        15 二硫化碳 P2O5,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
        16 堿 類 NaOH,KOH,BaO,CaO,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
      適用于氣體的干燥劑
        序號 氣體名稱 適用干燥劑
        1 H2 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子篩
        2 O2 P2O5,CaCl2, Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子篩
        3 N2 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子篩
        4 O3 P2O5,CaCl2
        5 Cl2 CaCl2,H2SO4(濃)
        6 CO P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子篩
        7 CO2 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4, 分子篩
        8 SO2 P2O5,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,分子篩
        9 CH4 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,
        NaOH,KOH,Na,CaH2,LiAlH4,分子篩
        10 NH3 Mg(ClO4)2,NaOH,KOH,CaO,BaO,Mg(ClO4)2,Na2SO4,MgSO4,
        CaSO4,分子篩
        11 HCl CaCl2,H2SO4(濃)
        12 HBr CaBr2
        13 HI CaI2
        14 H2S CaCl2
        15 C2H4 P2O5
        16 C2H2 P2O5,NaOH
      編輯本段干燥劑的應用
      物理吸附干燥劑的應用
        干燥劑適用于防止儀器,儀表,電器設備,藥品,食品,紡織品及其他各種包裝物品受潮,在海運途中干燥劑也有廣泛的應用,因為貨物在運輸過程中常因溫度大而受潮變質,用干燥劑可有效的去濕防潮,使貨物的質量得到保障。
        1、干燥劑用于瓶裝藥品、食品的防潮。保證內容物品的干燥,防止各種雜霉菌的生長。
        2、干燥劑可作為一般包裝干燥劑使用,用于防潮。
        3、干燥劑可方便地置于各類物品(如儀器儀表、電子產品、皮革、鞋、服裝、食品、藥品和家用電器等)包裝內,以防止物品受潮霉變或銹蝕。
      化學吸附干燥劑的應用
        1、酸性干燥劑:濃硫酸、五氧化二磷,用于干燥酸性或中性氣體,其中濃硫酸不能干燥硫化氫、溴化氫、碘化氫的強還原性的酸性氣體;
        2、中性干燥劑:無水硫酸銅、氯化鈣,一般氣體都能干燥,但氯化鈣不能干燥氨氣;
        3、堿性干燥劑:堿石灰(CaO與NaOH的混合物)、生石灰(CaO)、NaOH固體,用于干燥中性或堿性氣體。
        注意事項: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。但這只是從酸堿反應這一角度來考慮,同時還應考慮到規律之外的一些特殊性,如氣體與干燥劑之間若發生了氧化還原反應,或生成絡合物,加合物等,就不能用這種干燥劑來干燥該氣體了。例如:
        ①不能用濃硫酸干燥H2S、HBr、HI等還原性氣體,因為二者會發生氧化還原反應,如:H2S+H2SO4=2H2O+SO2+S↓
        ②不能用無水硫酸銅干燥H2S氣體,二者會反應:CuSO4+H2S=H2SO4+CuS↓
        ③不能用無水硫酸銅干燥NH3,二者可發生反應生成絡合物:CuSO4+NH3=[Cu(NH3)4]SO4
        ④不能用無水CaCl2干燥NH3,二者會發生絡合反應,生成一些加合物:CaCl2+4NH3=CaCl2*4NH3 CaCl2+8NH3=CaCl2*8NH3
        集裝箱干燥劑:集裝箱用干燥劑主要被用于海運集裝箱內,用來吸附集裝箱在海洋運輸或存儲過程中,貨柜因為經歷海洋高濕氣候及較大的晝夜溫差變化,集裝箱內的水蒸氣就會凝結成水珠,以降低集裝箱內空氣水分的含量,防止集裝箱雨的產生。
          怎樣選擇干燥劑
        醫藥保健品、生物試劑、食品行業專用干燥劑。專用干燥劑特點:衛生要求高,包裝材料通過美國FDA論證,產品小巧高效、精致環保,有較好的相容性和化學穩定性。
        按應用環境區分,一般為三種情況:
        (1)在小環境中使用:干燥劑直接放在瓶、罐或其他密閉的小袋中,使小環境中的物品保持干燥。
        (2)在中環境中使用:干燥劑直接放在包裝的紙箱(或包裝桶、袋)中使用,以避免包裝中的物品受潮。
        (3)在大環境中使用:干燥劑直接放在類似倉庫、集裝箱中使用,以達到控制大環境濕度的目的。

          



          
         

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