在进行有机化学实验时，试剂及产品的干燥是非常重要的。例如，很多有机化学反应需要在绝对无水的条件下进行（如格氏试剂的制备等），因此反应中所用试剂都应绝对干燥；另外，在提纯产物（如液体有机物在蒸馏前，通常要先行干燥以除去水分，从而达到减少前馏分或破坏有机物与水形成的共沸混合物的目的）或对产物进行物理常数测定（如固体有机物熔点的测定）、波谱分析之前，都必须进行干燥，否则会影响测试结果的准确性。
干燥的方法大致分为两种，即物理方法和化学方法。物理方法有吸附、分馏、利用共沸蒸馏将水分带走等。近年来也常用多孔性的离子交换树脂和分子筛脱水，这些脱水剂都是固体，利用其内部的孔穴吸附水分子，而一旦加热到一定温度时，又释放出水分子，故可以重复使用。
化学方法是用干燥剂去水。根据去水作用不同，可分为两类：
①与水可逆地结合形成水合物，如氯化钙、硫酸镁和硫酸钠等；
②与水起化学反应，生成新的化合物，如金属钠、五氧化二磷和氧化钙等。
1.液体有机化合物的干燥
（1）利用分馏或二元、三元共沸混合物来除水分。对于不与水生成共沸混合物的液体有机物，例如甲醇和水，沸点相差较大，可以用精密分馏柱分开。有时利用与水形成共沸物的特性，向待干燥的有机物中加入另一有机物，利用此有机物与水形成最低共沸点的性质，在蒸馏时逐渐将水带出，从而达到干燥的目的。例如，工业上制备工业乙醇的方法之一就是将苯加到95%乙醇中进行共沸蒸馏。
（2）使用干燥剂干燥。
①干燥剂的选择：液体有机化合物的干燥，通常是用干燥剂与液体直接接触，因而所用的干燥剂必须不与该物质发生化学反应或具有催化作用，且不溶于该液体中。例如，酸性物质不能用碱性干燥剂；由于氯化钙易与醇、胺等形成络合物，因此不能用来干燥这些液体。
液体的干燥还要考虑干燥剂的吸水容量和干燥效能。吸水容量是指单位质量干燥剂所吸收的水量；干燥效能是指达到平衡时液体的干燥程度。所以，在干燥含水量较多而又不易干燥的化合物时，常先用吸水量较大的干燥剂，除去大部分水，然后再用干燥性能强的干燥剂干燥。通常第二类干燥剂的干燥效能较第一类的高，但吸水量较小，所以都是用第一类干燥剂干燥后，再用第二类干燥剂干燥除去残留的水分。而且只在需要彻底干燥的情况下才使用第二类干燥剂。常用干燥剂的性能与应用范围见表2-5。
表2-5 常用干燥剂的性能与应用范围
续表
②干燥剂的用量：干燥剂的用量可以根据干燥剂的吸水量和水在有机溶剂中的溶解度来估计，一般用量都比理论量高，同时也要考虑分子的结构。干燥极性有机化合物和含亲水基团的化合物时，干燥剂用量需稍稍多一些。干燥剂用量要适当，用量少则干燥不完全，用量过多，则因干燥剂表面吸附，将造成被干燥有机物的损失。一般用量为10 mL的液体需0.5～1 g干燥剂。但由于液体中的水分含量不等，干燥剂的质量、颗粒大小和干燥时的温度不同等因素，在实际操作中，通常根据干燥剂的形态来确定干燥剂的用量是否足够。
③实验操作：在干燥前应将被干燥液体中的水分尽可能分离干净，不应有任何可见的水层。加入干燥剂后，振摇片刻，静置观察，若发现干燥剂附着瓶壁或互相粘连，通常表示干燥剂用量不够，应继续添加。加入干燥剂后，要放置一段时间（至少0.5 h）并不断振摇，使干燥剂与水能充分接触反应，达到干燥的目的。干燥剂的颗粒大小要适当，颗粒太大，表面积小，吸水缓慢；颗粒过细，吸附有机物较多，且难分离。
2.固体化合物的干燥
固体有机物在结晶（或沉淀）滤集过程中常吸附一些水分或有机溶剂。干燥时应根据被干燥有机物的特性和欲除去的溶剂的性质选择合适的干燥方式。常见的干燥方式有：
（1）在空气中晾干。对于那些热稳定性较差且不吸潮的固体有机物，或当结晶中吸附有易燃的挥发性溶剂如乙醚、石油醚、丙酮等时，可以放在空气中晾干（盖一层滤纸，以防灰尘落入）。
（2）红外线干燥。红外灯和红外干燥箱是实验室中常用的干燥固体物质的器具。它们都是利用红外线穿透能力强的特点，使水分或溶剂从固体内的各个部分迅速蒸发出来，所以干燥速度较快。红外灯通常与变压器联用，根据被干燥固体的熔点高低来调整电压，控制加热温度以避免因温度过高而造成固体的熔融或升华。用红外灯干燥时，应注意经常翻搅固体，这样既可加速干燥，又可避免“烤焦”。
（3）烘箱干燥。烘箱多用于对无机固体的干燥，特别是对干燥剂、吸附剂的焙烘或再生，如硅胶、氧化铝等。熔点高的不易燃有机固体也可用烘箱干燥，但必须保证其中不含易燃溶剂，而且要严格控制温度，以免造成熔融或分解。
（4）真空干燥箱。当被干燥的物质数量较大时，可采用真空干燥箱。其优点是使样品维持在一定的温度和负压下进行干燥，干燥量大，效率较高。
（5）干燥器干燥。凡易吸潮或在高温干燥时会分解、变色的固体物质，可置于干燥器中干燥。用干燥器干燥时，需使用干燥剂。干燥剂与被干燥固体同处于一个密闭的容器内但不相接触，固体中的水或溶剂分子缓缓挥发出来并被干燥剂吸收。因此，对干燥剂的选择原则主要考虑其能否有效地吸收被干燥固体中的溶剂蒸气。表2-6列出了常用干燥剂可以吸收的溶剂，供选择干燥剂时作参考。
表2-6 干燥固体的常用干燥剂
实验室中常用的干燥器有以下三种：
①普通干燥器（图2-38）：是由厚壁玻璃制作的上大下小的圆筒形容器，在上、下腔接合处放置多孔瓷盘，上口与盖子以磨砂口密封。必要时可在磨口上加涂真空油脂。干燥剂放在底部，被干燥固体放在表面皿或结晶皿内置于瓷盘上。
②真空干燥器（图2-39）：与普通干燥器大体相似，只是顶部装有带活塞的导气管，可接真空泵抽真空，使干燥器内的压强降低，从而提高干燥速度。应该注意，真空干燥器在使用前一定要经过试压。试压时要用铁丝网罩罩住或用布包住以防破裂伤人。使用时真空度不宜过高，一般在水泵上抽至盖子推不动即可。解除真空时，进气的速度不宜太快，以免吹散了样品。真空干燥器一般不宜用硫酸作干燥剂，因为在真空条件下硫酸会挥发出部分蒸气。如果必须使用，则需在瓷盘上加放一盘固体氢氧化钾。所用硫酸应是密度为1.84 g/cm3的浓硫酸，并按照每1 L浓硫酸18 g硫酸钡的比例将硫酸钡加入硫酸中，当硫酸浓度降到93%时，有BaSO4·2H2SO4·H2O晶体析出，再降至84%时，结晶变得很细，即应更换硫酸。
③真空恒温干燥器（干燥枪）：对于一些在烘箱和普通干燥器中干燥或经红外线干燥还不能达到分析测试要求的样品，可用真空恒温干燥器（干燥枪，见图2-40）干燥。其优点是干燥效率高，尤其是除去结晶水和结晶醇效果好。使用前，应根据被干燥样品和被除去溶剂的性质选好载热溶剂（溶剂沸点应低于样品熔点），将载热溶剂装进圆底烧瓶中。将装有样品的“干燥舟”放入干燥室，接上盛有五氧化二磷的曲颈瓶，用水泵或油泵减压。加热使溶剂回流，溶剂的蒸气充满夹层，样品就在减压和恒温的干燥室内被干燥。每隔一定时间抽气一次，以便及时排除样品中挥发出来的溶剂蒸气，同时可使干燥室内保持一定的真空度。干燥完毕后，先去掉热源，待温度降至接近室温时，缓慢地解除真空，将样品取出置于普通干燥器中保存。真空恒温干燥器只适用于少量样品的干燥。
图2-38 普通干燥器
图2-39 真空干燥器
图2-40 真空恒温干燥器
3.气体的干燥
实验室中临时制备的或由储气钢瓶中导出的气体在参加反应之前往往需要干燥；进行无水反应或蒸馏无水溶剂时，为避免空气中水汽的侵入，也需要对可能进入反应系统或蒸馏系统的空气进行干燥。气体的干燥方法有冷冻法和吸附法两种。冷冻法是使气体通过冷却阱，气体受冷时，其饱和湿度变小，其中的大部分水汽冷凝下来留在冷却阱中，从而达到干燥的目的。吸附法是使气体通过吸附剂（如变色硅胶、活性氧化铝等）或干燥剂，使其中的水汽被吸附剂吸附或与干燥剂作用而除去或基本除去以达到干燥的目的。干燥剂的选择原则与液体干燥的相似。表2-7列出了干燥气体时常用的一些干燥剂。使用固体干燥剂或吸附剂时，所用的仪器为干燥塔、干燥管、U形管（图2-41）。所用干燥剂应为块状或粒状，切忌使用粉末，以免吸水后堵塞气体通路，并且装填应紧密而又有空隙。如果干燥程度要求高，可以连接两个或多个干燥装置。如果这些干燥装置中的干燥剂不同，则应使干燥效能高的靠近反应瓶一端，吸水容量大的靠近气体来路一端。气体的流速不宜过快，以便水汽被充分吸收。如果被干燥气体是由钢瓶导出的，应当在开启钢瓶并调好流速之后再接入干燥系统，以免因流速过大而发生危险。如果用浓硫酸作干燥剂，则所用仪器为洗气瓶（图2-42），此时应注意将洗气瓶的进气管直通底部，不要将进气口和出气口接反了。在干燥系统与反应系统之间一般应加置安全瓶，以避免倒吸。浓硫酸的用量宜适当，太多则压力过大，气体不易通过，太少则干燥效果不好。干燥系统在使用完毕之后应立即封闭，以便下次使用。如果所用干燥剂已失效，应及时更换。吸附剂如失效，应取出再生后重新装入。
表2-7 干燥气体时所用的干燥剂
图2-41 干燥管、干燥塔和U形管
图2-42 洗气瓶
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