日常生活中的干燥劑

薛斌

水是生命之源。然而，凡事過猶不及，如果空氣中含有的水汽過多，也就是濕度較大時(shí)，就不一定是好事了，不但會(huì)引起人們體感的不適，而且會(huì)對(duì)環(huán)境中物品的品質(zhì)或性能產(chǎn)生不利影響。

那該怎么破解呢？最簡(jiǎn)單的辦法是吸收掉多余的水分。這時(shí)候，干燥劑就可以大顯身手。下面，為大家介紹幾類日常生活中常見的干燥劑。

藥品中的有效化學(xué)成分是治療疾病的關(guān)鍵，適宜的溫度和濕度則是讓這些化學(xué)成分保持自身穩(wěn)定性的重要條件。因此，藥品說明中都要求將藥品保存在陰涼干燥處。此外，我們還會(huì)在有些藥瓶里發(fā)現(xiàn)一些袋裝或者塑料小瓶裝的干燥劑，上面標(biāo)著“不可食用”等字樣。

這些干燥劑的成分是什么呢？據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前國(guó)內(nèi)85%以上的藥用干燥劑為硅膠干燥劑。

這里所說的硅膠又是什么物質(zhì)呢？這要從硅元素說起。硅在化學(xué)元素周期表上是第14號(hào)元素，符號(hào)為Si。它是地殼中含量居于第二的元素，也就是說，硅是石頭的主要構(gòu)成元素。硅的氧化物是大家熟知的二氧化硅（SiO2），二氧化硅通?？煞譃榻Y(jié)晶型和無定形兩大類。結(jié)構(gòu)單元排列整齊的是結(jié)晶型二氧化硅，其典型代表是水晶；結(jié)構(gòu)單元排列無序的是無定形二氧化硅，其典型代表就是硅膠。要注意，我們這里所說的“硅膠”可不是硅橡膠，盡管在很多時(shí)候，硅橡膠也被簡(jiǎn)稱為“硅膠”。

之所以把無定形的二氧化硅稱作“硅膠”，大概是因?yàn)樗那笆馈杷岬男螒B(tài)而得名。硅酸是由含硅的物質(zhì)（硅酸鹽）在酸性水溶液中反應(yīng)（水解）所得到的類似果凍的凝膠狀物質(zhì)；經(jīng)過干燥之后，就得到了硅膠。硅膠一般是透明的或者為乳白色，常被加工成球形顆粒。

硅膠具有通暢開放的孔道結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積。通常情況下，每克硅膠的孔道表面積可達(dá)幾百平方米。這些結(jié)構(gòu)特征決定了硅膠具有強(qiáng)烈的吸附水分子的特性，其吸水量可達(dá)自身重量的50%；因此，硅膠可以用作干燥劑。硅膠的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒、無味、無腐蝕性，是美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）唯一批準(zhǔn)的可直接與藥品、食品接觸的干燥劑。此外，硅膠也常用于儀器、儀表、電子設(shè)備、診斷試劑盒等的干燥保養(yǎng)。

如果你打開裝有藥品干燥劑的小包，就能看到硅膠干燥劑的真容。需要說明的是，雖然硅膠干燥劑比較安全，但千萬(wàn)不要把它放進(jìn)嘴里，最好也不要讓它跟水直接接觸，因?yàn)樗赡軙?huì)因突然大量吸水而發(fā)生爆裂。

另外，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，研究人員還經(jīng)常使用一種有著漂亮顏色的“變色硅膠”作為干燥劑。之所以選擇“變色硅膠”作為干燥劑，可不是因?yàn)樗涌蓯?，而是因?yàn)樗鼤?huì)變色。所謂變色硅膠，是在普通硅膠里加入含鈷的化合物。這種硅膠在干燥狀態(tài)時(shí)呈藍(lán)色，一旦吸收了水分后，會(huì)逐漸變?yōu)榧t色，仿佛在說：“我喝飽了水！”如此，能夠直觀提示使用者：硅膠干燥劑已失效，需要更換。更神奇的是，“變色硅膠”能夠反復(fù)使用，只要將失效的“變色硅膠”加熱干燥，它就可以恢復(fù)原本的藍(lán)色，繼續(xù)執(zhí)行干燥任務(wù)。

堅(jiān)果、炒貨、干貨、膨化食品等脆性食品需要控制其包裝內(nèi)的濕度，以保持食品口感、防止霉變、延長(zhǎng)保質(zhì)期，我們喜歡吃的蒜香花生、雪米餅、餅干、海苔都屬于這種情況。對(duì)這類食品，干燥劑也是必不可少的。除了可以選擇前面介紹的硅膠之外，在某些情況下還可以選擇更為便宜的生石灰作為食品干燥劑。筆者就曾經(jīng)買到過一大罐海苔，沉甸甸的，吃完后才發(fā)現(xiàn)，罐子底部“藏著”一大包生石灰干燥劑。

生石灰是一種白色粉末狀物質(zhì)，來源廣泛、價(jià)格低廉，可由石灰石（即碳酸鈣，CaCO3）煅燒產(chǎn)生，其化學(xué)成分為氧化鈣（CaO）。之所以將其稱為生石灰，是因?yàn)檠趸}與水接觸后，會(huì)發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng)。這種反應(yīng)會(huì)劇烈到什么程度呢？就好像水燒開了一樣。生石灰發(fā)生放熱反應(yīng)后的產(chǎn)物就是俗名熟石灰的氫氧化鈣（Ca （OH ）2）。由此看來，氧化鈣被稱為生石灰恰如其分。

生石灰非常容易與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的這種特性決定了它可以被用作干燥劑，其吸水量可占自身重量的30%以上。有些人擔(dān)心用生石灰作為干燥劑可能產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)人體存在安全隱患。其實(shí)，這種擔(dān)心是多余的。通常情況下，作為食品干燥劑的生石灰經(jīng)過嚴(yán)格包裝，即使吸收了少量水分（潮氣）后，也不會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)。當(dāng)然，在此也要提醒大家，為確保安全，不要把整包的生石灰干燥劑拆開，更不要將其投入水中。

國(guó)際貿(mào)易中，大宗商品進(jìn)出口通常采用遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)姆绞?，由于貨物在海上漂泊的時(shí)間較長(zhǎng)，必須考慮防潮問題。如果你看過碼頭上的集裝箱，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其中常懸掛干燥條帶，它們一般以氯化鈣（CaCl2）為干燥劑。

作為氧化鈣的“親戚”，氯化鈣通常為白色粉末，價(jià)格便宜，可以從空氣中吸收占自身重量60%～80%的水分，因此是很好的干燥劑。

不過，在大量吸水后，氯化鈣會(huì)產(chǎn)生液化現(xiàn)象。這是因?yàn)槁然}類似食鹽（氯化鈉，NaCl），可溶于水，并不太適合作為藥品和食品的干燥劑，而在集裝箱航海運(yùn)輸這種需要大量干燥劑的場(chǎng)合，氯化鈣便可大顯身手了。目前，市場(chǎng)上的集裝箱用氯化鈣干燥劑通常經(jīng)過高分子改性，其吸水率可達(dá)200%～300%；且吸水之后，自身呈凝膠狀，既能有效“鎖”住水分，又不會(huì)溶解，使用起來高效而方便。

當(dāng)前，在建筑領(lǐng)域，中空玻璃得到越來越多的應(yīng)用。所謂中空玻璃，通常是將兩層或三層玻璃嵌入鋁合金邊框中，玻璃中間的夾層則充入干燥的空氣或者氬氣等惰性氣體，四周用氣密性好的丁基橡膠密封而成，具有良好的隔熱、隔音性能。在使用過程中，為了保持中空玻璃內(nèi)部的干燥狀態(tài)，鋁合金邊框的內(nèi)部還填充有分子篩干燥劑。

什么是分子篩呢？顧名思義，分子篩就是可以分離分子的“篩子”。從化學(xué)成分看，分子篩是一種含水的硅鋁酸鹽，也可以看成三氧化二鋁（Al2O3）、二氧化硅（SiO2）、水（H2O）以及其他金屬氧化物共同形成的復(fù)合物。分子篩又被稱為沸石。自然界中存在天然沸石，它們是由火山噴發(fā)等地質(zhì)活動(dòng)形成的。受此啟發(fā)，研究者模擬火山噴發(fā)的高溫、高壓條件，人工合成了分子篩。這種合成分子篩的方法被稱為“水熱法”，就好比在一口高壓鍋中熬粥一樣。

分子篩猶如蜂窩，由籠狀的基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。這些“籠”具有特定的孔道和孔穴，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸分子的篩分：允許直徑小于其孔道尺寸的分子進(jìn)入，并通過吸附作用將其“抓牢”；而直徑較大的分子則不能進(jìn)入分子篩的孔道。這種特性使得分子篩在氣體分離、石油煉制、水分干燥等領(lǐng)域具有廣泛用途。

了解了分子篩，我們?cè)賮砜纯粗锌詹Ａе惺褂玫姆肿雍Y。中空玻璃內(nèi)通常使用3A分子篩，也就是直徑為0.3納米的分子篩。這種尺寸的分子篩可以吸收水分子，但不會(huì)吸收玻璃夾層中的其他氣體分子，從而能夠使中空玻璃內(nèi)部始終保持干燥狀態(tài)，防止玻璃起霧。這樣一來，在其使用壽命期（通常是15年）內(nèi)，中空玻璃的性能可以一直保持穩(wěn)定。

日常生活中，除了我們上面介紹的這些典型的干燥劑之外，還有蒙脫石等礦物干燥劑、吸水樹脂等高分子干燥劑以及復(fù)合干燥劑、新材料干燥劑等，它們的干燥原理和應(yīng)用范圍與上述干燥劑類似，就不一一詳述了。