Le specie essiccanti sono sostanze igroscopiche in grado di assorbire acqua dall’ambiente circostante o da un’altra sostanza chimica. In laboratorio sono utilizzati negli essiccatori in cui sono poste sostanze chimiche dalle quali si vuole allontanare l’acqua.
Sono solitamente sali anidri che si combinano con l’acqua trattenendola come acqua di cristallizzazione.
Le specie essiccanti sono usate nel processo di isolamento dei composti organici puri che richiede spesso la rimozione di tracce di acqua. Ad esempio, nelle estrazioni acquose tracce di acqua sono trasferite nello strato organico a causa della parziale solubilità dell’acqua nella fase organica.
L’acqua deve essere quindi rimossa prima che il composto organico possa essere adeguatamente isolato e caratterizzato
Vengono messe spesso negli imballaggi per evitare problemi di condensa che danneggerebbero materiale elettrico e prodotti sensibili a danni causati da umidità eccessiva.
Proprietà
Non devono dare reazioni con le specie da essiccare e agire secondo la reazione:
A + n H2O → A(H2O)n
per dare un sale idrato
La loro efficienza è misurata dall’intensità, la capacità e la velocità che possono variare notevolmente da un solvente all’altro. La capacità si riferisce al numero massimo di moli d’acqua che l’agente essiccante può legare (n). Un altro parametro importante è l’efficienza, che si riferisce alla quantità di acqua rimasta nella soluzione organica dopo il completamento del processo di essiccazione (e).
Le sostanze più comunemente utilizzate sono: cloruro di calcio e solfato di calcio, magnesio e sodio
Cloruro di calcio
Il cloruro di calcio CaCl2 ha n=6 e presenta un valore di e=1,5 mg/L ed è quindi un ottimo essiccante per un’ampia varietà di solventi. Tuttavia, tende a formare addotti con alcoli, fenoli, ammine, ammidi e con il gruppo carbonilico a causa di impurità presenti. È spesso utilizzato nei tubi di essiccazione perché è disponibile anche in forma granulare.
Solfato di calcio
Il solfato di calcio CaSO4 ha n=0,5, e presenta un valore di e =0,004 mg/L quindi non ha una elevata capacità, il che lo rende inutile per soluzioni molto umide. Tuttavia ha una elevata capacità di azione e agisce rapidamente pertanto se ne deve usare in maggiore quantità
Solfato di magnesio
Il solfato di magnesio MgSO4 ha n = 7, e presenta un valore di e =2.8 mg/L ed è un agente di essiccazione rapida. Si presenta sotto forma di polvere fine quindi parte del prodotto può aderire alla superficie. Inoltre, essendo un acido di Lewis, non è inerte a tutti i gruppi funzionali. Ad esempio, gli epossidi sono sensibili al magnesio.
Solfato di sodio
Il solfato di sodio Na2SO4 ha n=10, e presenta un valore di e =25 mg/L ha una capacità molto elevata ed è utilizzato principalmente per soluzioni molto umide. È molto efficiente in soluzioni eteree, ma assorbe anche altri composti polari come gli alcoli. Inoltre agisce meno velocemente degli altri.
Altri
L’idrossido di potassio KOH (elevato valore di n e presenta un valore di e = 0,1 mg/L) e carbonato di potassio (K2CO3, n=2 e un valore di e moderato. Hanno natura basica e sono spesso usati per essiccare soluzioni basiche contenenti ammine. Non possono essere utilizzati per essiccare i composti acidi poiché reagiscono con essi.
L’acido solforico H2SO4 e l’anidride fosforica P4O10 sono entrambi di natura acida e utilizzati principalmente negli essiccatori e non a diretto contatto con la soluzione poiché sono molto aggressivi. L’acido solforico forma idrati mentre l’anidride fosforica è infine convertita in acido fosforico.