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化學(xué)試劑的變質(zhì)與防護

時間:2024-03-23   訪問量:1081

化學(xué)試劑在貯存過程中是否會發(fā)生變質(zhì),取決于內(nèi)外兩個方面的因素,內(nèi)因是試劑本身化學(xué)結(jié)構(gòu)所決定的理化性質(zhì);外因則是試劑所處的環(huán)境條件。

要做到合理保管,一要了解試劑結(jié)構(gòu)與性質(zhì)間關(guān)系,二要創(chuàng)造適應(yīng)試劑貯存的外部環(huán)境。


1.引發(fā)和促使化學(xué)試劑變質(zhì)的原因

環(huán)境主要是指貯存的溫度、光照和介質(zhì)。介質(zhì)一般是指空氣和混有的雜質(zhì)。貯存室里除空氣中含有的氧、二氧化碳和水蒸氣以外,還往往含有存放的各種揮發(fā)性試劑擴散到空氣中的蒸氣,常見的有氯化氫、硝酸、硫化氫、二氧化硫、溴、碘、乙烯、甲醛等蒸氣;另外還有飄混在空氣中的塵埃,其中有無機物也有有機物及各種微生物。

化學(xué)試劑在一定的溫度、光照、介質(zhì)條件下會逐漸變化以致變質(zhì),該過程有物理變化,亦有化學(xué)變化。前者使化學(xué)試劑產(chǎn)生損耗,后者則能使試劑完全變質(zhì)失效。

引發(fā)和促使化學(xué)試劑發(fā)生變化的原因,大致可歸納如下。

(1)揮發(fā)

揮發(fā)是揮發(fā)性試劑造成試劑損耗、濃度改變、規(guī)格下降的最常見的原因。

揮發(fā)性試劑的一般特點是:分子量較小、沸點較低。

常見的無機試劑有:濃鹽酸、濃硝酸、發(fā)煙硫酸等,有機試劑則有碳原子數(shù)較少的液態(tài)物質(zhì),如:甲醇、乙醇、石油醚、汽油等。
(2)升華

具有升華性質(zhì)的一類試劑一般是升華熱較少的分子晶體。實驗室里一般有室溫下升華的試劑(如碘萘等)和受熱條件下升華的試劑(如硫與氯化汞)兩種。這類試劑的升華主要造成損耗和污染空氣。
(3)潮解和稀釋

能發(fā)生潮解的化學(xué)試劑為數(shù)不多,它們大部分是易溶性化合物,一般陰離子半徑遠小于陽離子半徑,也有陰陽離子半徑相近而陽離子所帶電荷較多。此類試劑吸收水分在表面形成飽和溶液后,若產(chǎn)生的水蒸氣氣壓小于空氣中的水蒸氣分壓,潮解將繼續(xù)進行,直至全部形成溶液。如:氫氧化鈉、堿石灰等,有機物中易潮的有醋酸鈉、醋酸銨等。

稀釋是指試劑溶液吸收空氣中的水分導(dǎo)致濃度下降變稀的現(xiàn)象。發(fā)生原因與潮解一樣,是外界水蒸氣分壓大于試劑的水蒸氣分壓所致。易發(fā)生稀釋現(xiàn)象的常見試劑有濃硫酸、正磷酸、乙二醇等。
(4)風(fēng)化

風(fēng)化的原因和潮解相反,是結(jié)晶水合物的水蒸氣分壓高于空氣中水蒸氣分壓的緣故??諝庠礁稍?,風(fēng)化速度越快。

實驗室中常見的易風(fēng)化劑有:

Na2CO3?10H2O、Na2SO4?7H2O、CuSO4?5H2O、MgSO4?7H2O、ZnSO4?7H2O等。

發(fā)生風(fēng)化雖未波及試劑的化學(xué)性質(zhì),但使試劑外觀改變,質(zhì)量減少。

(5)濃縮和析晶

濃縮和析晶產(chǎn)生的原因是在環(huán)境干燥的條件下,試劑溶液的水蒸氣壓高于外界空氣中水蒸氣壓,造成溶液水分的蒸發(fā)而濃縮、析晶,各種固體溶質(zhì)的試劑一般均有此類現(xiàn)象,特別是一些濃度較大的溶液,濃縮和析晶雖對瓶中試劑性質(zhì)影響不大,但也會改變其濃度、規(guī)格和外觀。對某些溶點較低的有機物,在外界溫度下降較大的情況下,也會發(fā)生析晶現(xiàn)象,比較明顯的例子是冰醋酸。

(6)水解

容易水解的鹽類試劑大都具有共價鍵,凡是強酸和弱堿和弱酸和弱堿所生成的鹽,遇水都會發(fā)生不同程度的水解。實驗室中一些金屬元素的鹵化物很容易水解,如:TiCl4、AlCl3、FeCl3、SnCl2,等,它們是帶電荷高、半徑小的陽離子化合物或是非惰氣型的陽離子化合物。此類試劑可因易吸水水解而變質(zhì),易水解的有機物是含有酰基的化合物,如:酯、酰鹵等物質(zhì)。


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