气体的干燥与净化qiti de ganzao yu jinghua
除去气体中含有的水蒸气叫做气体的干燥,除去气体中的其他杂质叫做气体的净化。
实验室中常用于干燥气体的物质有浓硫酸、五氧化二磷、碱石灰、无水氯化钙等,应根据干燥剂的性能和被干燥气体的性质选用不同的干燥剂。应避免被干燥的气体与干燥剂发生反应,例如,氨气能与浓硫酸、五氧化二磷、无水氯化钙 (与氨生成CaCl2·8NH3) 反应; 二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等酸性气体及氯气能与碱石灰反应; 硫化氢能被浓硫酸氧化,选用干燥剂时必须注意。干燥装置由干燥剂的状态决定,使用液体干燥剂时用洗气瓶,使用固体干燥剂时用干燥管或U形管。
净化气体的关键在于选择恰当的净化剂,净化剂不但不能与被净化的气体反应,而且它与杂质反应后不应产生新的气体,否则会混入被净化的气体中成为新的杂质。根据气体的性质分别选用不同的净化剂除去气体中常见的杂质: 酸性气体用强碱溶液,氨气用强酸溶液,硫化氢用硫酸铜溶液、醋酸铅溶液或高锰酸钾溶液,氯气用氢氧化钠溶液,氧气用热铜网,氢气、一氧化碳用热氧化铜 (还需进一步除去生成的水蒸气和二氧化碳)。当气体中含有多种杂质时,一般需多步除去,应注意除杂质的顺序,净化装置基本上与干燥装置相同,若采用固体净化剂且需加热时,应将净化剂装入直玻璃管中。
气体同时需要干燥和净化时,一般是先净化后干燥。当净化剂与气体中的杂质反应生成水或用水溶液做净化剂时,净化后必须干燥。在加热条件下,用固体物质除杂质,在无水蒸气或其他气体生成时,可先干燥后净化。