生活中的干燥剂

水是生命之源。然而，凡事过犹不及，如果空气里的水分过多，也就是湿度较大时，就不一定是好事情了，不但会引起人的体感不适，而且也会对环境中物品的品质或性能产生不利影响。那怎么办呢？吸收掉多余的水分不就可以了吗？对！这时候干燥剂就可以大显身手啦！下面就为大家介绍几类日常生活中常见的干燥剂。
药品干燥剂
药品中的有效化学成分是治疗疾病的关键，同时环境的温度和湿度又是保持这些化学成分稳定性的重要条件，因此药品都要求在阴凉干燥处保存。同时，我们还会在有些药瓶里发现一些袋装或者塑料小瓶装的干燥剂，上面都写着“不可食用”等字样。 这些干燥剂是什么成分呢？据文献报道，目前国内的药用干燥剂85%以上为硅胶干燥剂。那么硅胶又是什么物质呢？这就要从硅元素说起了。硅在周期表上是第14号元素，符号是Si，是地壳当中含量居于第二的元素，也就是说它是石头的主要成分。硅元素的氧化物也就是二氧化硅（SiO2）通常分为两大类，结构单元排列整齐的是结晶型二氧化硅，典型的代表是水晶，而结构单元无序排列的是无定形二氧化硅，硅胶是典型的代表。要注意，我们现在所说的“硅胶”可不是硅橡胶啊，因为很多时候，硅橡胶也简称为“硅胶”。

之所以把无定形的二氧化硅称作“硅胶”，大概是因它的前世“硅酸”的形态而得名。硅酸是由含硅的物质（硅酸盐）在酸性水溶液中反应（水解）得到的类似果冻的凝胶状物质，经过干燥之后就得到了硅胶。硅胶一般是透明的或者显乳白色，常被加工成球形的颗粒。

它具有通畅开放的孔道结构和巨大的比表面积，通常每克硅胶的孔道表面积可以达到几百平方米。这些结构特征决定了硅胶具有强烈的吸附水分子的特性，吸水量可达自身重量的50%，因此可以用作干燥剂。并且硅胶化学性质稳定，无毒、无味、无腐蚀性，是美国食品和药物管理局（FDA）唯一批准的可直接与药品、食品接触的干燥剂，此外也常用于仪器、仪表、电子设备、诊断试剂盒等的干燥保养。如果你打开药品干燥剂的小包，就会看到硅胶干燥剂的真容了，虽然硅胶干燥剂比较安全，但千万不要把它放入嘴里啊，最好也不要让它跟水直接接触，它可能会因为突然大量吸水而爆裂哦！
另外，在化学实验室还经常使用一种有着漂亮颜色的“变色硅胶”作为干燥剂，这可不是因为它模样可爱。变色硅胶是在普通硅胶里加入了含钴的化合物，在干燥状态时呈现蓝色，而一旦吸收了水分后就会逐渐变为红色，仿佛在说——“我喝饱了水”，这就是在提示使用者硅胶干燥剂失效啦，需要更换。不用担心，这些失效的变色硅胶，经过加热干燥可以恢复为蓝色，又可以继续执行干燥任务了。
食品干燥剂
坚果、炒货、干货、膨化食品等脆性食品需要控制其包装内的湿度，以保持口感、防止霉变、延长保质期，我们喜欢吃的蒜香花生、雪米饼、饼干、海苔都属于这种情况。对这类食品，干燥剂也是必不可少的了。除了可以选择前边介绍的硅胶之外，一些情况下还可以选择更为便宜的生石灰作为食品干燥剂。笔者就曾经买到过沉甸甸一盒海苔，吃完之后才发现，盒子底部有一大包生石灰干燥剂！ 生石灰是一种白色粉末状物质，来源广泛、价格低廉。生石灰可以由石灰石（即碳酸钙，CaCO3）煅烧产生，化学成分为氧化钙（CaO），之所以把它称为生石灰，是因为它与水接触后，会发生剧烈的放热反应，剧烈到什么程度呢，就好像水烧开了一样，产物就是俗名叫熟石灰的氢氧化钙（Ca(OH)2），那么氧化钙被称为生石灰也就恰如其分了。
正是因为生石灰非常容易与水发生化学反应的这种特性决定了它可以被用作干燥剂，吸水量占自身重量30%以上。不过不必担心哦，作为食品干燥剂的生石灰是经过严格包装的，吸收少量水分（潮气）之后不会剧烈反应的。当然喽，请不要把整包的干燥剂拆开哦，更不要把它投入水中！安全第一！
集装箱干燥剂
国际贸易中大宗商品通常经过航海运输，货物在海上漂泊周期长，防潮是需要考虑的问题。集装箱中常悬挂有干燥条带，里边装的是氯化钙（CaCl2）干燥剂。 氯化钙是氧化钙的“亲戚”，通常是白色粉末，价格便宜，可以从空气中吸收占自身重量60~80%的水分，因此也是很好的干燥剂。但是，氯化钙大量吸水以后，会产生液化现象，这是因为氯化钙类似于食盐（氯化钠，NaCl）可以溶于水，因此不太适合药品和食品的干燥。但是在集装箱航海运输这种需要大量干燥剂的场合，氯化钙便可以大显身手了。目前市场上的集装箱用氯化钙干燥剂通常经过高分子改性，吸水率可达200~300%，并且吸水之后呈凝胶状，既有效地“锁”住了水分，又不会溶解，使用起来高效、方便。

中空玻璃干燥剂 当前在建筑领域中空玻璃得到了越来越多的推广应用。中空玻璃通常是将两层或三层玻璃嵌入到铝合金边框中，中间夹层充入干燥的空气或者氩气等惰性气体，四周用气密性好的丁基橡胶加以密封制成，具有良好的隔热、隔音性能。为了保持使用过程中中空玻璃内部的干燥状态，铝合金边框的内部填充有分子筛干燥剂。 那么什么是分子筛呢？顾名思义，分子筛就是可以分离分子的“筛子”。从化学成分上看，分子筛是一种含水的硅铝酸盐，也可以看成是三氧化二铝（Al2O3）、二氧化硅（SiO2）、水（H2O）以及其他金属氧化物共同形成的复合物。分子筛又称沸石，在自然界也是存在的，天然沸石是由火山喷发等地质活动形成，受此启发，研究者模拟火山喷发的高温高压条件人工合成了分子筛。这种合成分子筛的方法称为“水热法”，就好比是在一口高压锅中熬粥一样。
分子筛就像蜂窝一样，由笼状的基本结构单元构成，这些“笼”具有特定的孔道和孔穴，可以允许直径小于其孔道尺寸的分子进入并且抓牢分子（吸附作用），而直径较大的分子则不能进入分子筛的孔道，从而实现不同尺寸分子的筛分。这种特性导致分子筛在气体分离、石油炼制、水分干燥等领域具有广泛用途。 中空玻璃中通常使用的是3A分子筛，也就是直径为0.3 nm的分子筛，它可以吸收水分子，但是不吸收中空玻璃夹层中的其他气体分子，从而保持中空玻璃内部的干燥状态，防止起雾，使它在使用寿命期（通常是15年）内保持性能的稳定。
日常生活中除了以上一些典型的干燥剂，还有蒙脱石等矿物干燥剂，吸水树脂等高分子干燥剂，以及复合干燥剂、新材料干燥剂等等，它们的干燥原理和应用范围与上述干燥剂类似，在此就不一一详述了。
参考文献[1] 邓桂芳. 浅谈硅胶的类型结构、性能特点及其应用. 现代技术陶瓷，2015，(3)，53-58.[2] 段敏，李强，刘文，李忍，戴 岳，刘鹏，林西. 食品包装用吸湿剂的研究进展. 食品安全质量检测学报，2018，9（18），4893-4899.[3] 沈家万，张薇，尹龙，邢振. 中空玻璃用干燥剂技术要求剖析及应用. 中国建材，2021，12，123-126.[4] 刘俊池. 沸石分子筛发展简述. 云南化工，2021，48（10），35-37.
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