常用干燥剂及其除水能力

在气体分析、仪表取样和实验室气体处理过程中，经常需要去除样气中的水分。不同干燥剂的吸水能力、适用气体和化学性质存在明显差异，因此不能简单按照“干燥能力越强越好”进行选择。

下面根据资料中的常用干燥剂及其除水能力数据，对CaCl₂、硅胶、KOH、P₂O₅和分子筛的适用范围进行整理。

一、常用干燥剂适用气体及除水能力对照表

干燥剂适合干燥的气体不适合干燥的气体1L空气干燥后剩余水分（mg）
CaCl₂永久气体、醚类、醇类、烷基卤化物等醇类、酮类、胺类、酚类、脂肪酸等0.14～0.15
硅胶永久性气体、一般有机物—6×10-3
KOH（熔融）氨、胺类、碱类等酮类、醛类、酯类、酸类等2×10-3
P₂O₅永久性气体、SO₂、乙烯、烷烃、卤代烷、CS₂等碱类、酮类、易聚合的物质2×10-5
分子筛永久性气体、裂解气、乙炔、乙烯、H₂S、SF₆等—<10×10-6

文章图片 - 常用干燥剂对照表

二、氯化钙CaCl₂干燥剂

氯化钙是一种常见的气体干燥剂。根据表中数据，CaCl₂适用于永久气体以及部分醚类、醇类和烷基卤化物等气体或蒸气的干燥。

其1 L空气经干燥后剩余水分约为0.14～0.15 mg。与表中其他几种干燥剂相比，其深度除水能力相对较弱。

需要注意的是，原资料同时将部分醇类列入CaCl₂适合与不适合范围，因此实际应用时应根据具体被测组分以及干燥剂与组分之间是否发生吸附或反应进一步确定。

三、硅胶干燥剂

硅胶适用于永久性气体和一般有机物的干燥，是气体取样和分析系统中常见的固体吸湿材料。

根据表中数据，1 L空气经硅胶干燥后的剩余水分约为：

6×10-3 mg

这一数值明显低于CaCl₂，说明在表列条件下硅胶具有更强的除水能力。

四、熔融KOH干燥剂

熔融氢氧化钾KOH适合用于氨、胺类、碱类等气体或物质的干燥。对于酮类、醛类、酯类和酸类等则不适合使用。

表中给出的1 L空气干燥后剩余水分为：

2×10-3 mg

由于KOH具有较强碱性，在气体分析系统中使用时不仅要考虑吸水性能，还必须考虑其是否会与被测气体组分发生反应。

五、五氧化二磷P₂O₅干燥剂

P₂O₅具有很强的除水能力。资料中列出的适用范围包括永久性气体、SO₂、乙烯、烷烃、卤代烷和CS₂等，而碱类、酮类以及容易发生聚合的物质不适合使用P₂O₅进行干燥。

1 L空气干燥后的剩余水分仅为：

2×10-5 mg

从表列数据来看，其除水能力明显强于CaCl₂、硅胶和熔融KOH。

六、分子筛干燥剂

分子筛适合干燥永久性气体、裂解气、乙炔、乙烯、H₂S和SF₆等。其特点是能够实现非常低的残余水分水平。

资料给出的1 L空气干燥后剩余水分为：

<10×10-6 mg

按照本表数据，分子筛是列出的几种干燥剂中深度除水能力最强的一类。

七、不同干燥剂除水能力比较

干燥剂1 L空气干燥后剩余水分按表列数据的除水能力
CaCl₂0.14～0.15 mg较低
硅胶6×10-3 mg较强
KOH（熔融）2×10-3 mg较强
P₂O₅2×10-5 mg很强
分子筛<10×10-6 mg最强

八、干燥剂应该怎么选择？

选择气体干燥剂时，首先要确定所需的干燥程度。如果只是进行一般除湿，可以根据工艺条件选择CaCl₂、硅胶等；如果需要进行深度干燥，则应重点考虑P₂O₅或分子筛等除水能力更强的材料。

但除水能力并不是唯一选择条件。干燥剂不能与被测气体发生明显化学反应，也不能大量吸附或去除需要分析的目标组分，否则会改变样气组成，使分析结果失真。

九、气体分析取样系统为什么要特别注意干燥剂？

在气体分析系统中，干燥器通常位于样气预处理环节。如果被测组分本身容易被干燥剂吸附或与干燥剂发生反应，即使水分被有效去除，也可能导致被测组分浓度发生变化。

因此，在氧分析、露点分析、红外气体分析、色谱分析以及其他多组分气体检测系统中，应根据具体分析对象决定是否需要干燥，以及采用哪一种干燥剂。

十、五种常用干燥剂快速选型

应用需求可重点考虑
一般气体除湿CaCl₂、硅胶
氨、胺类等气体KOH（熔融）
要求较深程度干燥P₂O₅
要求极低残余水分分子筛
复杂气体分析先确认干燥剂是否影响目标组分

总结

CaCl₂、硅胶、熔融KOH、P₂O₅和分子筛都是常见气体干燥材料，但它们的适用范围和除水能力差别很大。从表列1 L空气干燥后的剩余水分数据看，CaCl₂为0.14～0.15 mg，硅胶为6×10-3 mg，KOH为2×10-3 mg，P₂O₅为2×10-5 mg，分子筛则低于10×10-6 mg。

实际选择时，应同时考虑所需干燥程度、被测气体性质以及干燥剂是否会吸附或改变目标组分，不能单纯按照除水能力选择。