drying agent

五氧化二磷

五氧化二磷 (Phosphorus Pentoxide)
國立臺灣師範大學化學系碩士生 董柏廷

五氧化二磷(實驗式為 P2O5,分子式為 P4O10,圖一),又稱磷酸酐,其真實結構是以十氧化四磷的方式存在,為白色粉末或是晶體,熔點為 340oC,在 360oC 會昇華,極易潮解,具有強脫水能力與腐蝕性,是一種在有機反應中常見的脫水劑,但是同時具有高危險性,與有機物接觸有可能會有燃燒的危險,且在受熱或是遇水分解時,會放出腐蝕性氣體,故操作時要多加注意。1.2.3

分子篩

分子篩 (Molecular Sieves)
國立臺灣師範大學化學系博士生林欣慧

「分子篩」1,2是 McBain 在 1932 年所提出的概念,他認為應該有一種物質,可以在「分子」為單位的層級中,進行尺寸或形狀的篩選,而達到分離的效果。3

分子篩又稱為合成沸石 (Zeolites),是一種具有單一孔徑的多孔材質,主要由矽、鋁、鎵、鍺、鋅、鈹等等四面體配位的原子之結晶氧化物所構成,可以吸附特定的液體或氣體;因此在一般的化學實驗室及工業界都是很常見可作為乾燥劑使用或作為純化產物的材料。(圖一)

a1

圖一 分子篩 (Linde Type 4A)(圖片來源:本文作者林欣慧拍攝)

其作用原理是利用分子篩的特殊單一孔徑結構,對分子尺寸進行篩選,只有小於孔洞尺寸的分子可以進入晶體的孔洞中;當目標分子進入孔洞中,又因為分子篩中的金屬離子對於極性大的分子產生作用力(凡德瓦耳力或靜電力等等),將目標分子吸附住,而達到純化的效果。以除水能力為例,分子篩大約可以吸收約本身重量的 20% 以上的水;且使用過的分子篩再以適當條件(加熱或微波)除去雜質或水分,便可繼續重複使用,是相當好且環保的純化介質。