液体有机化合物的干燥

3.5.2　液体有机化合物的干燥

对于液体有机化合物，通常采用两种方法干燥。

一、用干燥剂除水

干燥剂只适于干燥含有少量水的液体有机化合物。如果含水较多，必须在干燥前设法除去大部分水，例如在萃取时一定要将水层尽可能分离干净，然后才能使用干燥剂干燥，否则干燥剂耗量太多，也会损失被干燥物质。对于受热后可释放出水分子的干燥剂（例如CaCl₂·6H₂O在30℃以上失水），在蒸馏前必须将其除去。

选用干燥剂的原则是干燥剂与被干燥的液体有机化合物不发生化学反应，且不溶于化合物中；吸水容量较大，干燥效能较高；干燥速度较快；价格低廉。

在实际操作中，先将待干燥的液体置于锥形瓶中。通常10mL液体需0.5～1g干燥剂，以此比例加入选定的干燥剂。如干燥剂为块状，应先破碎成黄豆粒大小的颗粒，然后用塞子塞紧锥形瓶。如选用金属钠或其他遇水能放出气体的干燥剂，则需在塞子上安装无水氯化钙干燥管，使气体得以排出，又可避免空气中水蒸气进入。每次加入干燥剂后，要振荡锥形瓶，静置，仔细观察现象。倘若看到干燥剂附在瓶壁相互粘连，说明干燥剂用量不足，此时应再加入一些干燥剂。静置约30min或更长时间，其间需振荡几次，以提高干燥效率。如观察到被干燥液体由混浊变为无色透明，且干燥剂棱角分明，则表明水分已基本被除去。最后过滤除去干燥剂，干燥操作完成。

必须指出：经过干燥的透明液体，并不一定说明已不含水分。液体透明与否决定于水在该有机物中的溶解度。例如，20℃时水在乙醚中的溶解度为1.19g／100mL，只要含水量小于此值，含水的乙醚也是透明的。因此，对于这种液体（通常含有亲水基团），应适当多加一点干燥剂。可以查阅化学手册，得知水在其中的溶解度和干燥剂的吸水容量，从而估计干燥剂的大致用量。

还应指出：使用干燥剂除去水分，通常是在室温下操作。因为在30℃以上时，形成水合物的干燥剂往往容易发生脱水反应，会降低干燥效果。但有时为了提高干燥速度，也可适当温热，不过应待冷却后再除去干燥剂。

1.干燥剂的选择

干燥剂的选择有如下原则。

（1）所用的干燥剂不能与待干燥有机物发生化学反应。

（2）干燥剂不溶于液体有机化合物。

（3）考虑干燥剂的吸水容量、干燥效能、干燥速度和价格等因素。（吸水容量指单位质量干燥剂所吸收的水量；干燥效能指达到平衡时液体的干燥程度。）

2.干燥剂的用量

根据吸水容量计算干燥剂的用量。实际操作时，先加少量的干燥剂到液体中，摇匀，如出现干燥剂粘壁或互相黏结时，应补加。

3.常用干燥剂

常用干燥剂见表3－5。

表3－5　常用干燥剂

4.操作方法

干燥前，应用分液漏斗把水层尽量分离除净。把颗粒适度的干燥剂放入待干燥液体中，振荡，仔细观察干燥剂表面是否有变化，若其表面变得圆滑，则需继续补加干燥剂并振摇，直到新加入的干燥剂无变化为止。放置一定时间，然后将液体和干燥剂分离。

5.干燥时间

加入干燥剂后要放置一段时间，因为干燥剂与液体中的水分形成水合物需要一定的平衡时间（至少需要30min）。

6.注意事项

（1）干燥剂的用量不能太大，否则吸附损失增多；也不可太小，否则不能形成水合物。

（2）干燥剂颗粒不能太大，否则表面积减少，吸水作用不大；也不能呈粉状，否则在干燥过程中容易成泥浆状，分离困难。

（3）加完干燥剂后要盖上瓶塞，否则空气中水分会不断进入体系，使干燥无法达到平衡，还会造成液体挥发损失。

二、恒沸脱水

某些与水能形成二元或三元恒沸混合物的液体有机物，可以直接进行蒸馏，把含水的恒沸混合物蒸出，剩下无水的液体有机物。例如，已知由29.6%水和70.4%苯组成的二元恒沸混合物沸点为69.3℃，而纯苯的沸点为80.3℃，如将含少量水的苯进行蒸馏，当温度升高到69.3℃时，蒸出含水29.6%的二元恒沸混合物，水便被除去，温度升高到80.3℃时，就可得到无水的纯苯。

有时也可以在待干燥的含水有机物中加入另一种有机物，使能形成三元恒沸混合物，然后蒸馏，将水带出。例如，将足量的苯加入到95%的乙醇中，由于苯与水和少量乙醇能形成含乙醇18.5%、水7.4%、苯74.1%的三元恒沸混合物，其沸点为64.85℃，经过恒沸蒸馏，可除去乙醇中的水，得到99.5%的无水乙醇，这是工业上制备无水乙醇的一种方法。