科学知识：为什么你的化学试剂变质那么快？

化学试剂在储存过程中是否会变质取决于内部和外部两个因素。 内在因素是由试剂本身的化学结构决定的理化性质； 外部因素是试剂所处的环境条件。

要做到合理储存，首先要了解试剂的结构与性质之间的关系，其次要创造适合试剂储存的外部环境。

化学试剂变质的原因

环境主要是指温度、光线和储存介质。 介质一般指空气及混合杂质。 储存室中除了空气中含有的氧气、二氧化碳和水蒸气外，还常常含有各种储存的挥发性试剂扩散到空气中的蒸气。 常见的有氯化氢、硝酸、硫化氢、二氧化硫、溴、碘和乙烯。 、甲醛等蒸气； 此外，空气中还漂浮着灰尘，包括无机物、有机物和各种微生物。

化学试剂在一定的温度、光照、介质条件下会逐渐发生变化、变质。 这个过程包括物理变化和化学变化。 前者会造成化学试剂的损失，而后者则会导致试剂完全变质而失效。

引发和促进化学试剂变化的原因大致可归纳如下。

A。 挥发

挥发是试剂挥发引起的试剂损失、浓度变化和规格下降的最常见原因。 挥发性试剂的一般特点是：分子量小、沸点低。 常见的无机试剂包括：浓盐酸、浓硝酸、发烟硫酸等。有机试剂包括碳原子数较少的液体物质，如甲醇、乙醇、石油醚、汽油等。

b. 升华

一类具有升华性质的试剂通常是升华热较小的分子晶体。 实验室中一般有常温下升华的试剂（如碘萘等）和热条件下升华的试剂（如硫磺、氯化汞）两类。 此类试剂的升华主要造成损失和污染空气。

C。 潮解和稀释

只有少数化学试剂能潮解。 它们大多数是易溶化合物。 一般来说，阴离子的半径远小于阳离子的半径。 还存在阴离子和阳离子半径相似但阳离子携带更多电荷的情况。 此类试剂吸水在表面形成饱和溶液后，如果产生的水蒸气压小于空气中水蒸气的分压，则潮解会持续下去，直至所有溶液形成。 如：氢氧化钠、碱石灰等。易受潮的有机物中有乙酸钠、醋酸铵等。

稀释是指试剂溶液吸收空气中的水分，导致浓度降低而变稀的现象。 其原因与潮解相同，都是外部水蒸气分压大于试剂的水蒸气分压。 常见易稀释的试剂有浓硫酸、正磷酸、乙二醇等。

d. 风化

风化的原因与潮解相反，是由于结晶水合物的水蒸气分压高于空气中的水蒸气分压。 空气越干燥，风化的速度就越快。

实验室常见的易风化剂有：Na2CO3·10H2O、Na2SO4·7H2O、CuSO4·5H2O、MgSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O等。风化虽然不影响试剂的化学性质，但改变了试剂的外观并降低其质量。

e. 浓缩和结晶

浓缩和结晶的原因是在干燥的环境下，试剂溶液的水蒸气压高于外界空气中的水蒸气压，导致溶液水分蒸发而引起浓缩和结晶。 含有各种固溶质的试剂一般都会有这样的现象，特别是对于一些浓度较高的溶液，虽然浓缩和结晶对瓶中试剂的性质影响不大，但也会改变其浓度、规格和外观。 对于一些熔点较低的有机化合物，当外界温度大幅下降时也会发生结晶。 一个明显的例子是冰醋酸。

F。 水解

大多数容易水解的盐试剂都具有共价键。 所有强酸弱碱和弱酸弱碱生成的盐，遇水都会发生不同程度的水解。 实验室中有些金属元素的卤化物很容易水解，如TiCl4、AlCl3、FeCl3、SnCl2等，它们是高电荷、小半径的阳离子化合物或非惰性气体阳离子化合物。 此类试剂因容易吸水和水解而变质。 易水解的有机物是含有酰基的化合物，如酯、酰卤等物质。

G。 分解

分解反应也会引发和促进试剂损失和变质。 试剂的分解速度通常与环境温度密切相关。 高温分解较快，通常容易分解的二元化合物的化学键能较低。 键能越低，越容易分解。 例如，碘化合物比溴化物更容易分解。 有些分解反应还与试剂的水分含量有关，如硫酸氢铵。 水分含量越大，温度越高，分解速度越快。 含氧酸盐，例如硝酸盐和高锰酸盐，仅在加热时分解。

H。 氧化和还原

通常，容易氧化的试剂是标准电极电位低且具有还原性的试剂。 他们的名字经常包含“low”或“sub”这个词。 还有一些活泼金属和非金属元素、过氧化物和某些有机试剂。 常见的有硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、亚硫酸、无水亚硫酸钠、钠、钾、钙、锌粉、还原铁粉等。 、乙醛等。还原性较强的试剂更容易因氧化而变质。 其氧化的原因是空气中的氧气和氧化性杂质。

标准电极电位高的试剂，以固体形式存在时，通常在空气中比较稳定，如高锰酸钾、重铬酸钾等，但以溶液形式存在时，很容易与空气中的一些还原性杂质发生反应。如H2S、SO2等，如KMnO4、Na2S2SO4、K3Fe(CN)6等溶液。

我。 非氧化还原反应

某些试剂的变质并不一定会引起元素价态的变化。 即使发生非氧化还原反应，也可能使其失效。 实验室中最常见的例子，如：生石灰吸收水变成熟石灰，进一步吸收二氧化碳而失效； 固体氢氧化钠和氢氧化钾因吸收二氧化碳而含有杂质，长时间暴露在空气中会完全转化。 此外，还应防止氧化镁、氧化钡、氢氧化钡与空气中的二氧化碳发生反应。

J. 聚集和凝聚

分子结构中含有不饱和双键或三键的有机物容易发生聚合。 例如，甲醛溶液常聚合形成白色三聚甲醛，氰化钾试剂也容易发生聚合。 电荷高、半径小的中心离子形成的含氧酸盐溶液，可因缩合而析出多元酸沉淀。 例如，钼酸铵溶液可以冷凝并沉淀出四钼酸铵沉淀物。 三聚甲醛可以加热处理。 甲醛气体再次释放出来，但有些试剂一旦发生聚合或缩合反应，往往是不可逆的，导致变质和失效。

k. 光化学反应

光作为一种能量也会引起某些试剂发生反应和变质。 光能引起的分解反应导致银盐分解就是一个例子。 光也可以引发氧化反应。 例如，苯甲醛在光照下很容易被空气氧化成苯甲酸，苯胺可由无色变为棕色。 此外，碘化汞、连苯三酚、氯仿、硫酸汞、亚铁氰化钾等也容易发生光化学反应。

湖霉菌

所谓霉变，是指霉菌在化学试剂中生长繁殖的现象。 空气中的灰尘含有无数的真菌和微生物，它们在一定的温度条件下可以繁殖。 实验室中的碳水化合物、酯类、蛋白质试剂以及含氮、硫、磷的有机试剂都是真菌繁殖的良好营养物质和温床。 上述试剂只要密封不严，与空气接触就会发霉。

化学试剂由于上述原因而发生各种变化，通常可以借助颜色、形态、气味以及数量的增减来检测。 有些变化需要实验方法来识别。 例如，只能检测无水酒精是否含有水。 测定只能采用专门的试剂标准和检测方法来测定。 因此，科学储存各种试剂是一项细致、细致的工作，其中可以写出很多知识和文章。

如何预防和减轻化学试剂变质？

为保证化学教学、科研和化工生产的正常开展，减少试剂损耗，缓解试剂变质，通常可采取以下方法和措施：

A。 海豹

这是最常用的方法。 试剂瓶的材质和密封程度应根据试剂的性质确定。 例如：对于高腐蚀性的“三酸”和液溴，可以使用带磨砂玻璃的试剂瓶或带塑料内衬的螺旋盖玻璃瓶。 氢氟酸应密封保存于银制或塑料容器中。 ，ETC。

密封适用于一切易挥发、升华、潮解、稀释、风化、水解和氧化还原、霉变的化学试剂。 对于易分解产生气体的试剂，一般不完全密封，应留有适当的余量，否则容器可能破裂。 。 除一般封孔外，还可加蜡封孔，或用自制的硝酸酊剂封孔，如三氯化铝、五氧化二磷等。

b.隔离

可以与空气和水相互作用的试剂，例如活性很强的金属和非金属，应隔离储存在对该试剂相对稳定的液体或惰性气体中。 钾、钠、钙浸入机油中，黄磷浸入机油中。 储存在水中。 这种隔离方法也称为液封法，前者称为油封，后者称为水封。 水封还可以减少一些易挥发试剂的损失。 例如，在含有液溴和二硫化碳的试剂中加入一薄层水，可以大大减少挥发损失和空气污染。

实验室中的无机和有机试剂种类繁多，性质各异，应注意合理分类和储存。 分离有机物和无机物，分离普通药品和危险物质，分离氧化剂和易燃物，分解还原剂，分离挥发性酸和碱。 通过实现这些分离，首先可以避免药物之间的不良反应； 其次，即使发生意外，也可以避免药物相互作用，造成更大的隐患。

C。 避光

通常使用遮光性较好的深棕色试剂瓶。 将试剂放置于暗处或避光的专用试剂柜内。也可以用厚厚的相纸黑纸包裹试剂瓶，如浓硝酸、碘化钾、碘化钠、汞的存放氯化物。

d. 低温

常见的挥发性试剂常放置在阴凉处，如浓硝酸、浓盐酸、氨水等。一些特殊的生化试剂应存放在水箱或冰箱中，如酶试剂等。

e. 通风

虽然盛放化学试剂的容器一般都处于密封状态，但逸出、泄漏、渗漏是不可避免的。 夏季天气炎热，更容易形成爆炸性混合气体。 因此，储藏室必须通风良好，并应安装专用排气扇。 经常打开它以促进空气流通。

F。 及时

这是基于某些试剂的特性，特别是那些极易变质和失效的试剂。 应采取适当措施，确保及时配制、及时使用、及时处置。

例如：容易氧化的硫酸氢溶液、氯水、溴水、碘水最好及时配制并使用； 进行银镜反应！ 硝酸银溶液、氨水、乙醛溶液配制好后，应及时使用，以免影响效果； 配制硫酸亚铁溶液后，应加入一些还原铁粉，以防止其被氧化； 淀粉、蔗糖、蛋白质溶液的试剂瓶使用后应及时清洗，防止霉变。

上述试剂除及时配制外，还应根据需要确定配制量，避免过量和浪费。