实验室里制取的气体常常带有酸雾、水蒸气或其它杂质气体,要得到纯净的气体就必须进行气体的干燥和净化。
一、气体的干燥
在中学实验室制备的气体,根据它们水溶液的酸碱性,可以分为三种类型:
受热即分解为氯化钙和氨气。在用氢氧化钙和氯化铵混合加热制备氨气的时候,温度比较高,此时是不会生成这个络合物的。而干燥氨气的时候通常是在室温条件下将混合气体通过无水氯化钙,这时此络合物一旦生成就不易分解。
酸性气体:SO2、CO2、Cl2、HCl、H2S、NO2;
碱性气体:NH3;
中性气体:H2、O2、CH4、C2H2(乙炔)、CO、NO、C2H4(乙烯)。
根据干燥剂的酸碱性,也可以分为三种类型:
酸性干燥剂 如浓H2SO4、P2O5等
碱性干燥剂 如碱石灰、CaO
氨气和无水氯化钙的反应类似吸收水的过程,无水氯化钙会与氨气形成氨合物CaCl2·nNH3,因此不能用来干燥氨气。氨气主要用于制造氨水、氮肥、复合肥料、硝酸、铵盐、纯碱等,广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域。
中性干燥剂 如无水CuSO4、无水CaCl2
选择干燥剂的一般方法:
选择的干燥剂和净化剂一定要与被净化、被干燥的气体本身不反应,而只能与水蒸汽或杂质气体反应。因此,根据上面所列的干燥剂和常见的气体,在选择时,为什么无水氯化钙不能干燥乙醇,最重要的规律是:,
选择的干燥剂和净化剂一定要与被净化、被干燥的气体本身不反应,而只能与水蒸汽或杂质气体反应。因此,根据上面所列的干燥剂和常见的气体,在选择时,最重要的规律是:
因为氨气和无水氯化钙会反应生成CaCl2·8NH3。化学吸附中常用干燥剂有生石灰干燥剂、氯化镁、氯化钙、碱石灰或五氧化二磷、硅酸等。1、酸性干燥剂:浓硫酸、五氧化二磷,用于干燥酸性或中性气体,其中浓硫酸不能干燥硫化氢。
⒈ 酸性干燥剂(如浓H2SO4、P2O5等)一般只能用于干燥酸性或中性的气体,因为酸性的干燥剂易和碱性气体发生反应。例如:
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。
同理,碱性干燥剂也不能干燥酸性气体。
CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3。
二、气体的净化
气体净化的一般原理
欲除去CO2中混有的HCl气体,常用NaHCO3溶液作净化剂,因为
HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑。
反应后即除去了HCl,还生成了CO2,这是两全齐美的好事,当然是很好的方法了。
因为氨气和无水氯化钙会反应生成CaCl2·8NH3。因为氨气和无水氯化钙会反应生成CaCl2·8NH3,化学吸附中常用干燥剂有生石灰干燥剂,氯化镁,氯化钙,碱石灰或五氧化二磷,硅酸等,无水氯化钙一般气体都能干燥,但无水氯化。
选择净化剂的一般方法
(1)易溶于水的杂质可用水吸收;
(2)酸性杂质可用碱性物质吸收;
(3)碱性杂质可用酸性物质吸收;
(4)水分可用干燥剂吸收;
(5)具氧化性或还原性的杂质可用还原剂或氧化剂除去;
(6)能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质,也可用作净化剂。
例如:
H2(HCl)(括号内为杂质气体),用水或NaOH吸收;
CO2(SO2)用饱和NaHCO3 溶液吸收;
CO(CO2)用澄清石灰水吸收;
Cl2(HCl)用饱和食盐水吸收;
CO2(O2)用加热的铜粉(或铜网)除去;
CO2(CO或H2)用加热的CuO或Fe2O3 粉末除去,等等。
气体干燥、净化的装置
气体的干燥常用干燥塔(图1)或干燥管(图3),气体的
净化装置常用洗气瓶(图2)或用广口瓶(也可用锥形瓶、大
因为氨气和无水氯化钙会反应生成CaCl2·8NH3。化学吸附中常用干燥剂有生石灰干燥剂、氯化镁、氯化钙、碱石灰或五氧化二磷、硅酸等。1、酸性干燥剂:浓硫酸、五氧化二磷,用于干燥酸性或中性气体,其中浓硫酸不能干燥硫化氢。
试管、平底烧瓶等)组装的洗气瓶(见图4)。
因为氨气和无水氯化钙会反应生成CaCl2·8NH3 化学吸附中常用干燥剂有生石灰干燥剂、氯化镁、氯化钙、碱石灰或五氧化二磷、硅酸等。1、酸性干燥剂:浓硫酸、五氧化二磷,用于干燥酸性或中性气体,其中浓硫酸不能干燥硫化氢。
气体干燥、净化的顺序
一般采用先净化后干燥的顺序,且将干燥操作尽量放在最
后一步,或者放在某一特定装置前(如实验装置或收集装置)。
这样可以收到比较好的效果。