stringtranslate.com

Осушитель

Канистры обычно заполняются силикагелем и другими молекулярными ситами, используемыми в качестве осушителя в контейнерах для лекарственных препаратов, чтобы сохранить содержимое сухим.
Силикагель в саше или пористом пакете

Осушитель — это гигроскопичное вещество , которое используется для создания или поддержания состояния сухости ( высушивания ) в его окрестностях; это противоположность увлажнителю . Обычно встречающиеся предварительно упакованные осушители — это твердые вещества, которые поглощают воду . Осушители для специальных целей могут быть в формах, отличных от твердых, и могут работать по другим принципам, таким как химическое связывание молекул воды. Они обычно встречаются в пищевых продуктах для сохранения хрусткости. В промышленности осушители широко используются для контроля уровня воды в газовых потоках. [1]

Типы осушителей

Хотя некоторые осушители химически инертны , другие чрезвычайно реактивны и требуют специальных методов обращения. Наиболее распространенным осушителем является силикагель , в остальном инертное, нетоксичное, нерастворимое в воде белое твердое вещество. Для этой цели ежегодно производятся десятки тысяч тонн. [2] Другие распространенные осушители включают активированный уголь , сульфат кальция , хлорид кальция и молекулярные сита (обычно цеолиты ). Осушители также могут быть классифицированы по их типу: I, II, III, IV или V. Эти типы являются функцией формы изотермы сорбции влаги осушителем .

Спирты и ацетоны также являются дегидратирующими агентами. Диэтиленгликоль является важным промышленным осушителем. Он поглощает воду из природного газа , сводя к минимуму образование гидратов метана , которые могут засорять трубы. [1]

Эффективность работы

Одной из мер эффективности осушителя является отношение (или процент ) воды, удерживаемой осушителем, к массе осушителя . Другой мерой является остаточная относительная влажность воздуха или другой осушаемой жидкости. Для осушающих газов эффективность осушителя может быть точно описана точкой росы высушенного продукта. [1]

Цветные индикаторы насыщенности

Индикаторный силикагель

Иногда в состав осушителя включают индикатор влажности , который по изменению цвета показывает степень насыщения осушителя водой. Одним из часто используемых индикаторов является хлорид кобальта ( CoCl
2), который в безводном состоянии имеет синий цвет , но при связывании с двумя молекулами воды становится фиолетовым ( CoCl
2·2 ч
2O ). Дальнейшая гидратация приводит к образованию розового хлоридного комплекса гексааквакобальта(II) [Co(H
2О)
6]Cl
2[3] Однако использование хлорида кобальта вызывает опасения по поводу здоровья , поскольку он потенциально канцерогенен .

Приложения

Применение осушителей преобладает в нефтехимической промышленности. Углеводороды, включая природный газ, часто должны быть безводными или почти безводными для обработки или транспортировки. Катализаторы, которые используются для преобразования некоторых нефтяных фракций, обычно дезактивируются даже следами воды. Природный газ имеет тенденцию образовывать твердые гидраты метана , которые могут засорять трубы. [1]

Для бытового использования

Одним из примеров использования осушителя является производство изолированных окон , где цеолитовые сфероиды заполняют прямоугольную распорную трубку по периметру стеклянных панелей. Осушитель помогает предотвратить конденсацию влаги между панелями. Другое применение цеолитов — в «сушильных» компонентах холодильных систем для поглощения воды, переносимой хладагентом, будь то остаточная вода, оставшаяся после строительства системы, или вода, выделяемая в результате деградации других материалов с течением времени.

Мешочки с осушителями также обычно используются для защиты товаров в контейнерах с барьерной герметизацией от повреждения влагой: ржавчины, коррозии и т. д. [4] [5] Гигроскопичные грузы, такие как какао, кофе, различные орехи и зерна, а также другие продукты питания [6], могут быть особенно подвержены плесени и гниению при воздействии конденсата и влажности. Из-за этого грузоотправители часто принимают меры, используя осушители для защиты от потерь. Фармацевтическая упаковка часто включает небольшие пакетики с осушителем, чтобы поддерживать атмосферу внутри упаковки ниже критических уровней водяного пара.

Системы кондиционирования воздуха могут быть основаны на осушителях, поскольку более сухой воздух кажется более комфортным, а поглощение воды само по себе отводит тепло. [7]

Осушители используются в животноводстве, где, например, новорожденные поросята очень восприимчивы к гипотермии из-за своей влажности. [8]

Лабораторное применение

Толуол нагревают с обратным холодильником с натрием и бензофеноном для получения сухого, свободного от кислорода толуола. Толуол сухой и свободный от кислорода, когда наблюдается интенсивное синее окрашивание от кетильного радикала бензофенона.

Осушители также используются для удаления воды из растворителей . Сушка обычно включает смешивание растворителя с твердым осушителем. Молекулярные сита превосходят в качестве осушителей химические осушающие реагенты, такие как натрий-бензофенон. Сита обладают такими преимуществами, как безопасность на воздухе и возможность вторичной переработки. [9] [10]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Cohen, Alan P. (2003). "Осушители". Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . doi :10.1002/0471238961.0405190903150805.a01.pub2. ISBN 978-0-471-48494-3.
  2. ^ Отто В. Флёрке и др. «Кремнезем» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2008, Вайнхайм: Wiley-VCH, . дои : 10.1002/14356007.a23_583.pub3.
  3. ^ Балкезе, Деврим; Кёктюрк, Угур; Йылмаз, Хатидже (1 мая 1999 г.). «Исследование дисперсии хлорида кобальта на поверхности силикагеля». Прикладная наука о поверхности . 147 (1): 77–84. дои : 10.1016/S0169-4332(99)00088-4. ISSN  0169-4332.
  4. ^ Ролло, П. (1996). Оценка защитной упаковки с использованием высокобарьерной ламинации пленки, осушителей и поглотителей кислорода (магистр наук). Рочестерский технологический институт . Получено 8 августа 2021 г.
  5. ^ MIL-D-3464E, ВОЕННАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ: ОСУШИТЕЛИ, АКТИВИРОВАННЫЕ, В МЕШКАХ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В УПАКОВКЕ И СТАТИЧЕСКОЕ ОСУШЕНИЕ, 1987 , получено 8 августа 2021 г.
  6. ^ Хирата, Т (1985). «Моделирование изменений влажности и хлорофилла в сушеной лавре Porphyra Yezoensis в упаковочной системе с влагопоглотителем». Ниппон Шокухин Когё Гаккаиси . 32 (4): 266–273. дои : 10.3136/nskkk1962.32.4_266 . S2CID  101082998 . Проверено 11 августа 2021 г.
  7. ^ Даоу, К; Ван, Ся (2005). «Охлаждающее кондиционирование воздуха с осушителем: обзор». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 10 (2): 55–77. doi :10.1016/j.rser.2004.09.010.
  8. ^ Ванде Пол, Кэтрин Д.; Толоса, Андрес Ф.; Шулл, Калеб М.; Браун, Кэтрин Б.; Аленкар, Стефан А. С.; Эллис, Майкл (2020). «Влияние метода сушки поросят при рождении на ректальную температуру в течение первых 24 ч после рождения1». Translational Animal Science . 4 (4): txaa183. doi :10.1093/tas/txaa183. PMC 7672461 . PMID  33241187. 
  9. ^ Чай, Кристина Ли Лин; Армарего, В. Л. Ф. (2003). Очистка лабораторных химикатов . Оксфорд: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-7571-0.
  10. ^ Уильямс, Д. Брэдли Г.; Лоутон, Мишель (2010). «Сушка органических растворителей: количественная оценка эффективности нескольких осушителей». Журнал органической химии . 75 (24): 8351–8354. doi :10.1021/jo101589h. PMID  20945830. S2CID  17801540.

Дальнейшее чтение