梅雨季节话除湿

耿雁冰

生活中，潮湿无处不在，特别是进入江南梅雨季节。如果对潮湿视而不见，那将给我们的生活带来极大的麻烦，会降低生活品质，甚至会影响身体健康。这时候，我们就需要除湿剂了。

其实，无论是生活中的除湿剂还是化学学习中所接触到的干燥剂，都是指能吸收潮湿物质中不定量湿存水的物质。让我们一起从生活走向化学，开始关于干燥剂的学习之旅。

生活中常见的除湿剂

早期使用的除湿剂

很早就被我们的老祖宗用来防潮的是氧化钙（CaO），俗称生石灰。氧化钙是白色或灰白色的碱性块状物，会吸收空气中的水分，除湿效果很好。据实验证明，在狭小的室内， 1 千克的氧化钙大约能吸附空气中0.3 千克的水分。使用时，将氧化钙盛在木箱或纸箱内，放到衣柜下面或屋角，室内干燥时可以盖上盖，潮湿时再打开。

氧化钙吸水后变成粉末状的氢氧化钙[Ca（OH）₂]，也就是熟石灰，变成粉末状时便丧失吸湿力。氧化钙的来源非常广泛，直接将以碳酸钙（CaCO₃）为主要成分的天然岩石或贝壳进行煅烧便可以得到。

即便氧化钙作为除湿剂有诸多优点，最终还是不得不退出人们的生活，这是因为它的强碱性和腐蚀性。如果不小心误食氧化钙，会造成腐蚀性灼伤，这是因为氧化钙遇水形成氢氧化钙时会放热，灼伤口腔或造成灼热感。

目前使用的除湿剂

目前常用的除湿袋中有一种主要原料是氯化钙（CaCl₂）。氯化钙属于中性干燥剂， 它与水结合生成二水合氯化钙（CaCl₂·2H₂O） 或六水合氯化钙（CaCl₂·6H₂O），因此具有干燥、除湿的能力。

氯化钙是会潮解的白色晶体，有粒状、块状或薄片状等结构。它吸湿性强，吸附湿气后呈液体状，所以我们常会看到使用后的除湿袋里好像出现了很多水。氯化钙的安全性较高，误食后虽然会出现恶心、呕吐和腹泻等症状，但是不至于造成细胞死亡及组织破坏，危害健康程度较轻。

有使用经验的同学会发现，用过的除湿袋会再结晶。这是因为氯化钙溶液饱和后，溶液中存在较多的CaCl₂·6H₂O，在温度出现微小波动时，会析出CaCl₂·2H₂O晶体。

目前，市面上还出现了以硅胶为主要原料的除湿产品，相比于氯化钙除湿剂，它的一大优势是可重复使用。

市面上用于除湿的主要是无钴橙色硅胶，这种硅胶是在无色硅胶中加入甲基紫，利用甲基紫在pH 为0.13～0.5 范围内发生黄色—绿色变化的原理制备。无钴橙色硅胶吸水后变成绿色，经过一段时间的晾晒或是加热后失水，恢复橙色，可以再次使用。

它与氯化钙的除湿原理不一样。氯化钙的除湿是通过与水结合生成水合物的形式实现，硅胶则是通过其本身多孔的物理结构实现。由二氧化硅组成的硅胶空间结构内有无数个小孔，能够容纳水分子，因此具有吸水能力。它的吸水量能达到本身质量的1～4 倍，而理论上氯化钙只能达到本身质量的0.3～1 倍。因此，硅胶除湿袋的吸水效率比氯化钙除湿袋高。

其他除湿剂

洗衣粉和苏打粉也是不错的除湿剂。把它们倒入盒子里面，用塑料薄膜包上，在塑料膜上戳几个小洞，放在需要除湿的角落，也能够起到除湿的作用。它们吸饱水分后会结块，但是并不會影响到它们的清洁功能，还可以拿去清洗衣物或者去油去污，一点儿也不浪费。

木炭、竹炭有很多的小孔，可以吸附水汽，还能够吸附异味，适合小面积的除湿，而且可晒干重复使用，不污染环境。除此之外，干茶叶等均具有一定的除湿效果。

干燥剂的分类及工作原理

湿存水是物质表面及孔隙中吸附的空气中的水分，干燥剂就是指能吸收潮湿物质中不定量湿存水的物质。从大类来说，干燥剂通常分为物理干燥剂和化学干燥剂。化学干燥剂吸收水分时有化学反应发生，物理干燥剂吸收水分时无化学反应发生。

物理干燥剂通过物理方式将水分子吸附在自身的结构，其内部通常为极细的毛孔网状结构，这些毛细孔能够吸收水分，并通过物理吸引力将水分子保留住，例如硅胶、分子筛、活性氧化铝（Al₂O₃）以及木炭等。

化学干燥剂是通过与水发生化学反应生成新物质。依其作用原理的不同，又可将化学干燥剂分成两类：干燥剂和水结合生成水合物的无机盐类，例如无水氯化钙、无水硫酸铜（CuSO₄）等；干燥剂和水反应生成非水合物的新物质，例如氧化钙、五氧化二磷（P₂O₅）等。前一类的吸收作用是可逆的，室温情况下，水合物稳定存在，但温度升高即可放出结晶水，因此这类物质可作为可再生干燥剂，但其干燥效能受温度影响较大，随着温度的升高，其干燥效能降低。后一类的吸收作用是不可逆的，为不可再生干燥剂，但其干燥效能几乎不受温度影响。

化学干燥剂是通过与水发生化学反应从而干燥某物质，因此同学们可从是否与水发生化学反应来判断某物质是否可用作化学干燥剂。而物理干燥剂是通过极细的毛孔网状结构将水分锁住，这无法通过肉眼识别，因此同学们对某一不与水发生化学反应的物质能否用作物理干燥剂无法作出简单判断，这就需要对物质潮解这个性质有所了解。

我们知道，分子是不断运动的，所以水同时存在着蒸发和液化两种运动形式。当水的蒸发速度等于液化速度时，水蒸气处于平衡状态。某些固体物质与水蒸气接触时，在其表面会形成少量溶液，这样平衡就被打破，空气中的水蒸气继续液化，使固体物质溶解。也就是说，物质吸收水分子的溶解过程就是其干燥其他物质的过程。

干燥剂的选用原则

在中学化学学习中，我们常以酸碱性为标准将气体及干燥剂进行分类，明确酸性气体不可用碱性干燥剂进行干燥，碱性气体不可用酸性干燥剂进行干燥，但中性气体及中性干燥剂的选用存在大片的空白和不确定性。是不是可以理解为中性气体可用任意一种干燥剂进行干燥而中性干燥剂可用于干燥任意一种气体呢？

显然，这种说法是错误的。一方面，中性气体不可随便用干燥剂进行干燥，例如氢气（H2）不可用无水硫酸铜干燥，两者会发生如下氧化还原反应： 2CuSO₄+H₂= C u 2SO₄+ H ₂S O₄， Cu₂SO₄+H₂=2Cu+H₂SO₄；另一方面，中性干燥剂也不能干燥任意一种气体，例如除了氯化钙不可干燥氨气（NH₃），在中学常见的干燥剂中，无水硫酸铜同样不可干燥氨气，两者会发生如下反应：4NH₃+CuSO₄=[Cu（NH₃）₄] SO₄。

由此可见，中性气体及中性干燥剂的选用不能仅停留在酸碱性上进行判断。那么，应当考虑什么呢？当将某一气体界定为中性气体时，不应仅仅考虑所选用干燥剂的酸碱性，而应进一步思考这一中性气体与所要选用的干燥剂之间是否会发生氧化还原反应。如果不会，再进一步考虑两者之间是否会发生化合反应，是否会形成配合物。

需要注意的是，我们在学习的过程中，也不能一味强调物质的酸碱性、氧化性，而忽略了干燥劑的其他性能，例如吸水容量、干燥速度、能否再生、是否安全等。由于这些内容在教材上没有体现，导致我们对干燥剂的认识不够全面，只考虑行不行，不考虑哪个更好，甚至出现了浓硫酸（H2SO4）在中学干燥剂选用中独占半壁江山的局面。

浓硫酸作为干燥剂的学用割裂

浓硫酸在中学实验及教学中占据了半壁江山，绝大部分涉及气体干燥的化学实验试题都能见到其身影，但作为一种干燥剂，它还未工业化就已被淘汰。

究其原因，是浓硫酸作为干燥剂应用在实际生产、生活中时，存在很大的局限性。首先，浓硫酸的干燥效果落后于分子筛；其次，浓硫酸干燥后不能再生，对设备耐酸、抗氧化要求高，且本身又是危险品，还要配套安全保障设施，导致使用成本太高；最后，其干燥对象范围相对狭窄，有机物中的醇、酮、酚以及碱性物质等都不能用其干燥。因此，实际生产、生活中广泛使用硅胶、分子筛等作为干燥剂。

由此看来，从书本知识到实际运用，要结合多方面因素综合考虑才行。

（责任编辑：白玉磊）