1.6　有機物的干燥方法

干燥是指除去固體、液體或氣體中少量水分或少量有機溶劑的方法。例如合成得到的產物，需要經過干燥處理，再進行有機物波譜分析、定性或定量分析以及測定物理常數，否則測定結果便不準確。此外，許多有機反應需要在絕對無水條件下進行，因此，溶劑、原料和儀器等均要經過干燥處理。可見，試劑和產物的干燥對于有機反應來說具有重要的意義。

有機物的干燥方法，可以根據去除原理分為物理方法和化學方法兩種。物理方法有自然晾干、加熱烘干、物理吸附、分餾、共沸蒸餾和冷凍干燥等。化學方法是使用干燥劑與水發生反應來達到除水的目的。干燥劑有硫酸、無水氯化鈣、無水硫酸鎂、金屬鈉等。

1.6.1　液體有機化合物的干燥

（1）干燥劑的選擇

常用液體有機化合物的干燥劑（desiccant）種類很多，選用時應注意以下幾點。

①干燥劑不能與有機物發生化學反應或催化作用。

②干燥劑應不溶于液態有機物中。

③當選用與水結合生成水化物的干燥劑時，必須考慮干燥劑的吸水容量和干燥效能。吸水容量指單位質量干燥劑吸水量的多少，干燥效能指達到平衡時液體被干燥的程度。如無水硫酸鈉可形成Na2SO4·10H2O，即1gNa2SO4最多能吸水1.27g，其吸水容量為1.27g，但其水化物的水蒸氣壓也較大（25℃時為255.98Pa），故干燥效能差。無水氯化鈣能形成CaCl2·10H2O，其吸水量為0.96g，此水化物在25℃水蒸氣壓為39.99Pa，故無水氯化鈣的吸水容量雖然較小，但干燥效能卻較好。在干燥含水量較大而又不易干燥的化合物時，常先用吸水量較大的干燥劑除去大部分水分，再用干燥效能好的干燥劑進一步干燥。

（2）干燥劑的用量

干燥劑的用量非常重要。若用量不足，則不可能達到干燥目的；若用量太多，則由于干燥劑的吸附而降低產率。根據水在液體中的溶解度和干燥劑的吸水量，可計算出干燥劑的最低用量。但由于液體產品中水分含量不同、干燥劑質量不同、顆粒大小不同，干燥劑的實際用量要大大超過計算量。操作時，一般投入少量干燥劑到液體中，進行振搖，如出現干燥劑附著器壁或相互黏結時，則說明干燥劑用量不足，應繼續添加干燥劑；如投入干燥劑后出現水相，必須用吸管把水吸出，然后再添加新的干燥劑。一般干燥劑的用量為每10mL液體需0.5～1g。水分基本除去的標志是：干燥前液體呈渾濁狀，經干燥后變成澄清。

（3）常用干燥劑

常用液體有機化合物的干燥劑的種類很多，常用干燥劑見表1-2，常用干燥劑性能與適用范圍可參考表1-3。

（4）操作步驟

①首先要把被干燥液中的水分盡可能除凈，不應有任何可見的水層或懸浮水珠。應盡量將水層分凈，這樣干燥效果好，且產物損失少。

②把待干燥的液體放入干燥的錐形瓶中，取顆粒大小合適（如無水氯化鈣，應為黃豆粒大小且不夾帶粉末）的干燥劑放入液體中，用塞子蓋住瓶口，輕輕振搖（干燥易揮發液體如乙醚時，注意輕搖，以免塞子沖出而損壞），觀察判斷干燥劑是否足量，靜置一段時間（0.5h以上）。

③把干燥好的液體濾入適當的容器中，密封保存或者過濾后進行蒸餾。

1.6.2　固體有機化合物的干燥

干燥固體有機化合物，主要是為了除去殘留在固體中的少量低沸點溶劑，如水、乙醚、乙醇、丙酮和苯等。由于固體有機物的揮發性比溶劑小，所以可采取蒸發和吸附的方法來達到干燥的目的。

（1）自然晾干

自然晾干是最經濟、方便的方法。但要注意，被干燥的固體有機物應在空氣中穩定、不易分解、不吸潮。干燥時應將待干燥的固體放在表面皿或濾紙上，薄薄攤開，在空氣中自然晾干。

（2）加熱干燥

對于熔點較高遇熱不分解的固體，可使用紅外燈（放置溫度計以便控制溫度）干燥或放置于恒溫烘箱中烘干。也可以把要烘干的物質放在表面皿或蒸發皿中，放在水浴上、沙浴上或兩層隔開的石棉鐵絲網的上層烘干，在烘干過程中，要注意防止過熱。

（3）干燥器干燥

對于不能用上述方法干燥的易分解或升華的有機固體化合物，應放在干燥器內干燥。干燥器有普通干燥器、真空干燥器、真空恒溫干燥器等（圖1-4）。

1.6.3　氣體的干燥

氣體干燥，一般是使其通過盛有固體干燥劑的干燥塔，見圖1-5（a）。不能保持固有形態的干燥劑如五氧化二磷，應與石棉絨、玻璃纖維、浮石等載體混合使用。為防止潮氣進入反應裝置，可在開口處裝上盛有固體干燥劑的干燥管。低沸點氣體，可通過冷阱將其中的水及可凝雜質冷凍除去，見圖1-5（b）。