變色硅膠的干燥原理與干燥方法及回收方法！

一、背景及概述

變色硅膠是實(shí)驗(yàn)室常用的一種干燥吸濕劑，吸濕后經(jīng)烘干可反復(fù)使用。通常使用的變色硅膠，是將硅酸凝膠用CoCl2溶液浸泡，然后經(jīng)干燥活化后制得的。因?yàn)闊o水CoCl2為藍(lán)色，水合CoCl2·6H2O顯紅色。所以根據(jù)變色硅膠的顏色變化，可以判斷硅膠吸附的程度。變色硅膠常作為干燥劑和吸附劑使用。硅膠是一種高活性、多孔性物質(zhì)，其內(nèi)部表面積很大，每g硅膠內(nèi)表面積可達(dá)450m2以上。因此，對液體或氣體有很強(qiáng)的吸附性能。硅膠不溶于水，也不溶于除氫氟酸和強(qiáng)堿外的其他溶劑。市售的固體硅膠有球形和不規(guī)則形兩種。若按孔徑大小可分為細(xì)孔硅膠(平均孔徑小于1.5～2.0nm)和粗孔硅膠(平均孔徑大于4.0～5.0nm)。

二、干燥方法

將已吸濕（呈粉紅色）的變色硅膠，倒到較大的、無蓋的耐熱玻璃或陶瓷的器皿（如1000ml燒杯，大口徑的坩鍋等）里，然后放入家用微波爐（2450MHz, 800W），開啟檔的微波火力，干燥時(shí)間長短，隨放置的硅膠量多少而定，通常以觀察硅膠都已由粉紅色轉(zhuǎn)呈藍(lán)色 ,同時(shí)未見水蒸汽散發(fā)，即可停止并取出。 如每次放置的硅膠量恒定，操作一兩次后 ,就知道在微波爐“定時(shí)檔”設(shè)置的時(shí)間該是多少，那么到時(shí)便可獲得干燥好的藍(lán)色硅膠。

硅膠主要用于氣體干燥或吸收，液體脫水和色譜分析，也用作催化劑或催化劑載體，紡織工業(yè)用作漿紗劑。細(xì)孔硅膠主要用于氣體的干燥及凈化，有機(jī)產(chǎn)品的脫水和精制，也可用作催化劑的載體。粗孔硅膠主要用于處理啤酒中的高分子蛋白，以及氣體和液體的干燥，高濕度下氣體的除霧、除濕，石油化工中作催化劑或催化劑載體。

變色硅膠是以具有高活性吸附材料細(xì)孔硅膠為基礎(chǔ)原料經(jīng)過深加工制成的具有高附加值和較高技術(shù)含量的指示型吸附劑，主要用于指示密閉包裝物、精密儀器、儀表內(nèi)空間的相對濕度，以及用于精密儀器儀表的防潮維護(hù)等。其中包含硅膠(部分水合的二氧化硅) 和吸濕變色劑(氯化亞鈷) 。變色硅膠含水率小于5%，吸水性為5% ～ 30%。干燥的變色硅膠其外觀為藍(lán)色或淺藍(lán)色玻璃狀顆?；蛐∏驙?規(guī)格2 ～ 3 mm)，極易吸水而逐漸變成粉紅色。依據(jù)其具有良好的吸濕特性并產(chǎn)生相應(yīng)的顏色改變，因此可以根據(jù)變色硅膠的顏色改變情況來間接指示二甲苯或無水乙醇中相對濕度的變化。

變色硅膠具有一定優(yōu)勢：

（1）可視，基于無水乙醇和二甲苯均是無色透明液體，在這兩個(gè)試劑中放入藍(lán)色的變色硅膠，不需要儀器設(shè)備，肉眼即可觀察試劑內(nèi)含水狀態(tài)。

（2）工作效率快，吸水率較高。當(dāng)無水乙醇或二甲苯中出現(xiàn)較多水分的情況下，投入變色硅膠后，即可看見藍(lán)色的變色硅膠周圍有一圈透明帶，并能聽見其爆裂的聲音。當(dāng)環(huán)境溫度下降至0 ℃以下，吸水率才會(huì)相應(yīng)減慢。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)當(dāng)藍(lán)色的變色硅膠變成粉紅色后，可繼續(xù)使用10 天左右，才會(huì)達(dá)到其吸水的飽和狀態(tài)。

（3）安全穩(wěn)定，不影響切片染色質(zhì)量。變色硅膠不溶于水和任何試劑，無味，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。其呈圓形小顆粒沉于缸底，在手工或機(jī)器操作染色架時(shí)，不會(huì)飄浮到試劑，即不會(huì)摩擦切片上的組織。從2016 年5 月投入使用至今未發(fā)現(xiàn)切片顏色改變或脫色現(xiàn)象。至于組織切片長時(shí)間的保存是否會(huì)導(dǎo)致切片顏色改變還有待檢測。

（4）價(jià)格低廉，使用面廣。一瓶500 g 變色硅膠售價(jià)僅為10 元。在病理技術(shù)工作中凡需用到無水乙醇或二甲苯的工序如常規(guī)染色、冷凍切片染色、免疫組化、特染、細(xì)胞學(xué)檢測、分子病理學(xué)檢測中均可使用變色硅膠來保證組織切片的無水透明狀態(tài)。其還可做為一種指示劑用來檢測購買的無水乙醇和二甲苯的純度。

此外，通常使用的變色硅膠，是將硅酸凝膠用CoCl2溶液浸泡，然后經(jīng)干燥活化后制得的。因?yàn)闊o水CoCl2為藍(lán)色，水合CoCl2·6H2O顯紅色。所以根據(jù)變色硅膠的顏色變化，可以判斷硅膠吸附的程度。變色硅膠常作為干燥劑和吸附劑使用?？蓪⒆兩枘z用于冰箱和家居的除臭劑及干燥劑。變色硅膠在水不飽和時(shí)為一種顏色，在水吸附過程中，由水吸附不飽 和態(tài)變?yōu)樗斤柡蛻B(tài)時(shí)，慢慢變成其它的顏色。

變色硅膠可以用加熱的方法再生，使變色硅膠由吸附飽和態(tài)變?yōu)槲讲伙?/span> 和態(tài)，其顏色也發(fā)生相應(yīng)變化，回復(fù)到原來的顏色。其中，可以用微波爐加熱的方法再生。加熱的溫度不高于110℃。由于采用十分靈敏的濕敏變色有機(jī)化合物，所以再生時(shí)烘干溫度不宜過高，以105℃為宜。應(yīng)用于冰箱和家居環(huán)境的除臭劑的變色硅膠，具有吸附能力強(qiáng)、除臭去濕、可反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，且無毒無放射，加熱再生的方法簡單易行。

三、回收方法

變色硅膠回收再利用方法：將變色硅膠和生石灰分隔后同時(shí)放置在密封的容器中，在室溫下吸收硅膠水分，直到硅膠變?yōu)樗{(lán)色。在所述的處理中，生石灰與變色硅膠的重量比為0.5～1∶1，變色硅膠裝入透氣袋與生石灰分隔。常規(guī)處理時(shí)，生石灰與硅膠重量比為0.5～1∶1，而當(dāng)需要快速處理時(shí)，可加大生石灰用量，生石灰與硅膠的比例為2∶1，或采用多層硅膠和多層石灰相間放置。變色硅膠在密封容器中置于生石灰之上，處理時(shí)間為6～12天，密封容器的蓋口邊緣在處理時(shí)用凡士林涂勻封閉。

但為了提高硅膠干燥速度，生石灰可分上、下二層或多層，硅膠置于上、下兩層生石灰之間。此法簡單易行，成本低，見效快。用常規(guī)的干燥箱至少要投資幾千元購買設(shè)備，而且需要有專門設(shè)備擺放地點(diǎn)，要用一定的電能。本法所需要的干燥容器每個(gè)只需要投資100多元，生石灰價(jià)格僅0.5元/kg，而且處理的時(shí)間才10 天左右，1kg生石灰可處理1～2kg硅膠。生石灰可以重復(fù)利用，節(jié)能、環(huán)保。未吸水的塊狀生石灰還可繼續(xù)用來吸濕，起到干燥的作用。吸水后的生石灰變成粉狀，可以用于粉墻，施于酸性紅壤中可提高PH值，起到調(diào)節(jié)土壤酸堿度的作用。盛裝硅膠的透氣袋采用棉質(zhì)布袋，它具有良好的通氣作用，且成本低，可將生石灰與硅膠隔離，使石灰粉不易摻到硅膠里，同時(shí)，也利于硅膠內(nèi)的水分散出而被生石灰吸附。本項(xiàng)技術(shù)不產(chǎn)生高溫，硅膠的回收使用壽命較長。

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