De exsiccator (in het Engels en steeds vaker ook in het Nederlands desiccator genoemd) is een eenvoudig maar onmisbaar laboratoriumvat. Het apparaat zorgt voor een vrijwel watervrije atmosfeer en wordt gebruikt om hygroscopische stoffen op te slaan, om verhitte monsters af te koelen zonder dat ze opnieuw vocht opnemen, en om materialen langzaam en mild te drogen. Het principe is verrassend simpel: een luchtdicht afsluitbaar vat met daarin een droogmiddel dat waterdamp uit de lucht bindt.
In deze kennisbankpagina leest u hoe een exsiccator is opgebouwd, welke droogmiddelen geschikt zijn, wat het verschil is tussen een gewone en een vacuümexsiccator, en hoe glazen en kunststof uitvoeringen zich tot elkaar verhouden. Ook komen veelvoorkomende gebruiksfouten aan bod.
Een exsiccator is een gesloten vat, meestal van borosilicaatglas of slagvaste kunststof, waarin een droge atmosfeer wordt onderhouden door een droogmiddel onderin. Een geperforeerde plaat scheidt het droogmiddel van de monsters die erboven worden geplaatst. De Nederlandse term exsiccator en de internationaal gangbare term desiccator verwijzen naar exact hetzelfde apparaat; beide vormen worden binnen Nederlandstalige laboratoria door elkaar gebruikt. Het woord stamt af van het Latijnse exsiccare, dat "uitdrogen" betekent. Exsiccatoren zijn verkrijgbaar in diameters van doorgaans 100 tot 300 mm; in de praktijk zijn 200 en 250 mm de meest voorkomende maten.
Er is geen functioneel verschil: exsiccator en desiccator zijn twee namen voor hetzelfde apparaat. Exsiccator is de traditionele Nederlandse benaming, afgeleid van het Latijn; desiccator is de Engelse term die in internationale laboratoriumomgevingen en productnormering gangbaar is. In Nederlandse laboratoria worden beide termen door elkaar gehanteerd, waarbij desiccator in technische documentatie en fabrikantliteratuur steeds vaker de boventoon voert.
In de scheikunde is de exsiccator vooral een hulpmiddel bij gravimetrische analyse en vochtbepaling: een monster dat in een droogstoof tot constant gewicht is verhit, moet vóór het wegen afkoelen zonder vocht uit de omgevingslucht aan te trekken. Zonder exsiccator zou het monster bij afkoeling boven een balans direct waterdamp opnemen, met als gevolg een te hoog en niet-reproduceerbaar weegresultaat. Verder wordt de exsiccator in de scheikunde gebruikt voor de bewaring van vochtkritische reagentia, voor het drogen van neerslag vóór weging en voor de conditionering van hygrometrische standaarden.
Desiccatie is het proces van volledige of verregaande droging: het onttrekken van vrij en gebonden vocht aan een stof of materiaal. De term wordt zowel in de laboratoriumchemie als in de biologie gebruikt. In een laboratoriumcontext verwijst desiccatie naar het doelbewust droogleggen van een monster of preparaat, bijvoorbeeld door opslag in een exsiccator of door verhitting in een droogstoof. In de biologie beschrijft desiccatie de uitdroging van organismen of weefsels. Een desiccator is het hulpmiddel dat de desiccatieomgeving in stand houdt door de waterdampdruk in de omsloten ruimte laag te houden.
De werking berust op een fysisch principe: lucht in een afgesloten ruimte streeft naar evenwicht met het meest hygroscopische component dat aanwezig is. Wanneer onderin het vat een sterk waterbindend droogmiddel ligt, daalt de waterdampdruk in de gesloten ruimte tot een zeer lage waarde. Vocht dat in het monster aanwezig is of dat met het monster wordt meegevoerd, migreert door diffusie naar het droogmiddel. Het droogmiddel bindt de watermoleculen chemisch of fysisch, en de relatieve luchtvochtigheid binnen de exsiccator blijft op een laag niveau gehandhaafd.
De geperforeerde plaat (meestal van porselein of geglazuurd aardewerk) is essentieel. De plaat scheidt het monster fysiek van het droogmiddel, zodat het monster niet vervuild raakt en het droogmiddel ongestoord kan werken. De perforaties zorgen dat waterdamp vrij door de plaat heen kan diffunderen.
Bij glazen exsiccatoren wordt de luchtdichte afsluiting tussen romp en deksel gevormd door een breed, vlak geslepen randstuk. Op dit slijpstuk wordt een dunne laag slijpstukvet aangebracht, meestal een siliconenvet of een specifiek vacuümvet. Het vet vult de microscopische oneffenheden van het glasoppervlak op en zorgt zo voor een betrouwbare gas- en vacuümdichte afsluiting. Meer achtergrond over deze afdichtingstechniek vindt u in het artikel over slijpstuk-glaswerk.
Twee uitvoeringen zijn gangbaar. Een standaard exsiccator wordt op atmosferische druk gehouden en sluit uitsluitend luchtdicht af; deze volstaat voor het afkoelen en bewaren van droge monsters. Een vacuümexsiccator heeft een kraan of ventiel in het deksel waarmee het vat met een vacuümpomp kan worden geëvacueerd. Door verlaagde druk verdampt restvocht uit het monster sneller en wordt het door het droogmiddel sneller opgenomen. Een vacuümexsiccator is vooral nuttig bij thermisch instabiele stoffen die niet in een droogstoof verhit kunnen worden. Voor diepere achtergrond over werken met onderdruk verwijzen we naar de pagina over vacuümdrogen.
Sluit de vacuümslang aan op de kraan of het ventiel in het deksel van de exsiccator. Controleer vóór het evacueren of het slijpstuk goed gevetst en het deksel gesloten is. Open vervolgens de kraan volledig en schakel de vacuümpomp in. Laat de pomp draaien totdat de gewenste druk is bereikt, sluit dan de kraan en schakel de pomp uit. Om de exsiccator achteraf te beluchten opent u de kraan langzaam en gecontroleerd; een abrupte drukvereffening kan lichte monsters opwervelen of het droogmiddel verstoren.
Veiligheid bij vacuümtoepassingen. Bij het evacueren van een glazen exsiccator ontstaat een aanzienlijke onderdruk, waardoor het glas onder mechanische spanning komt te staan. Bij beschadigd of verouderd glas bestaat een implosierisico. Plaats een glazen vacuümexsiccator daarom bij voorkeur in een metalen beschermkooi of omhul deze met een implosiebestendige bekleding. Inspecteer het vat voorafgaand aan elke vacuümtoepassing op krassen, scheurtjes en spanningssterren rondom het slijpstuk; keur bij twijfel het vat af.
De werking en effectiviteit van een exsiccator wordt volledig bepaald door het droogmiddel. De keuze hangt af van de gewenste eindwaarde voor de luchtvochtigheid, de chemische verenigbaarheid met het monster en de kosten.
Een exsiccator bevat geen chemicaliën in de eigenlijke zin van het woord, maar wel een droogmiddel (desiccant) in het ondercompartiment. Dit is de enige chemische stof die in het vat aanwezig is. De meest gebruikte droogmiddelen zijn silicagel, calciumchloride, calciumsulfaat, fosforpentoxide en moleculaire zeven. Bovenop de geperforeerde plaat bevinden zich uitsluitend de te drogen of te bewaren monsters in hun houders. Er zijn geen vloeistoffen, oplosmiddelen of andere chemicaliën in het vat aanwezig bij normaal gebruik.
Voor de meeste laboratoriumtoepassingen is zelfindicerende silicagel de meest praktische keuze: het is goedkoop, regenereerbaar en geeft visueel aan wanneer vervanging nodig is. Bij toepassingen waarbij de monsters gevoelig zijn voor ammoniak of basische dampen, verdient calciumsulfaat de voorkeur boven calciumchloride, dat licht alkalisch kan reageren. Voor ultradroge condities bij bewaring van hygroscopische standaarden of vochtkritische reagentia wordt fosforpentoxide of een moleculaire zeef ingezet. Raadpleeg altijd het veiligheidsinformatieblad van het gekozen droogmiddel; fosforpentoxide reageert heftig met water en vereist voorzichtige handelingen.
Zelfindicerende silicagel verkleurt van blauw naar roze (of van oranje naar groen, afhankelijk van de indicator) zodra de capaciteit is uitgeput. Calciumchloride vormt een vloeibare massa bij verzadiging (deliquescence). Calciumsulfaat en moleculaire zeven geven geen zichtbare kleurverandering; hier is periodieke vervanging of regeneratie op basis van een vastgesteld schema de enige betrouwbare aanpak. Tijdig vervangen of regenereren is belangrijk: een verzadigd droogmiddel houdt de exsiccator niet langer droog. Voor algemene laboratoriumtoepassingen is silicagel met indicator de meest praktische keuze; voor zeer kritische droogcondities of bewaring van vochtgevoelige reagentia wordt fosforpentoxide of een moleculaire zeef toegepast.
Bij Labvakhandel zijn beide uitvoeringen verkrijgbaar. Glazen exsiccatoren vindt u onder desiccatoren in glaswerk en porselein; kunststof uitvoeringen staan onder containers bij gebruiksmaterialen.
De klassieke uitvoering is van borosilicaatglas (DURAN-type). Het materiaal is volledig chemisch inert tegen vrijwel alle laboratoriumchemicaliën, transparant zodat de monsters en de toestand van het droogmiddel direct zichtbaar zijn, en mechanisch krasbestendig in vergelijking met kunststof. De afdichting verloopt via een geslepen flens met vet. Een goed gevet slijpstuk houdt langdurig vacuüm vast; de glazen exsiccator is daarom de standaard voor vacuümtoepassingen. Het nadeel is breekbaarheid en het gewicht bij grotere diameters (300 mm of meer). Reiniging is eenvoudig: glas verdraagt elk gangbaar reinigingsmiddel en organisch oplosmiddel zonder bezwaar.
Kunststof exsiccatoren zijn gewoonlijk vervaardigd uit polycarbonaat (transparant en slagvast) of polypropyleen (chemisch beter bestand, doorschijnend). De afdichting verloopt via een O-ring van rubber of siliconen, waardoor geen slijpstukvet nodig is. Het deksel sluit vaak met een schroefknop of bajonetsluiting; veel modellen hebben een geïntegreerd ventiel voor (lichte) vacuümtoepassingen. De kunststof uitvoering is onbreekbaar, licht in gewicht en daarmee veiliger in onderwijssituaties en op werkbladen waar regelmatig wordt gemanipuleerd. Nadelen zijn de beperkte chemische resistentie (polycarbonaat is gevoelig voor sterke oplosmiddelen en hete dampen), de neiging tot krassen en vergeling op termijn, en het feit dat lang niet alle modellen voor diep vacuüm geschikt zijn. Raadpleeg altijd de productspecificaties voor het toegestane drukbereik. Algemene achtergrond over kunststofkeuze in het laboratorium leest u op de pagina over laboratoriumplastics en verbruiksmaterialen.
De keuze van de diameter hangt primair af van de afmetingen van de monsterhouders die u gebruikt. Een exsiccator van 200 mm biedt ruimte voor gangbare porseleinen kroezen en weegflessen en is geschikt voor de meeste routinematige gravimetrische bepalingen. Een diameter van 250 of 300 mm is aangewezen wanneer u grotere kroezen, meerdere monsters tegelijk of omvangrijkere houders plaatst. Houd er rekening mee dat grotere glazen exsiccatoren aanzienlijk zwaarder zijn; voor werkbladsituaties waar regelmatig met de exsiccator wordt gemanipuleerd, kan een kleinere diameter of een kunststof uitvoering praktischer zijn.
Vul de exsiccator tot ongeveer een vijfde van de hoogte van het ondercompartiment met droogmiddel. Plaats de geperforeerde plaat correct boven het droogmiddel. Controleer bij glazen modellen of het slijpstuk schoon is en breng een dunne, gelijkmatige laag vet aan; te veel vet veroorzaakt vervuiling, te weinig vet leidt tot lekkage. Bij kunststof modellen controleert u de O-ring op beschadiging en zorgt u dat de afdichting niet vervuild is.
Plaats monsters in een geschikte houder (porseleinen kroes, weegfles met deksel, petrischaaltje) op de perforatieplaat. Bij gravimetrische bepalingen volgt de exsiccator op een droogstap in een laboratoriumoven of moffeloven. Laat hete monsters altijd eerst kort op een hittebestendig oppervlak afkoelen voordat ze in de exsiccator gaan; een sterk verhit monster veroorzaakt een drukstoot binnenin en verstoort het temperatuurevenwicht van het droogmiddel. Sluit het deksel pas wanneer het monster handwarm is, en open de exsiccator pas wanneer het monster volledig op kamertemperatuur is afgekoeld — doorgaans 30 tot 60 minuten, afhankelijk van massa en thermische capaciteit van de monsterhouder.
Een smeltkroes (ook wel porseleinen kroes of verbrandingskroes) is de meest gebruikte monsterhouder in combinatie met een exsiccator. Bij analyses waarbij een monster wordt gegloeid of verbrand — zoals bepaling van het asgehalte of de gloeirest — wordt de smeltkroes inclusief inhoud verhit in een moffeloven bij temperaturen tot 900 °C of hoger. Na de gloeistap wordt de kroes met deksel in de exsiccator geplaatst om af te koelen. De exsiccator voorkomt dat de hete, poreuze kroes en het gloeiresidu hygroscopisch vocht opnemen tijdens het afkoelen. Pas nadat de kroes volledig op kamertemperatuur is gebracht, wordt hij op de analytische balans gewogen. Kroes en exsiccator vormen in de gravimetrische analyse dus een vast methodisch paar.
Na verhitting in een laboratoriumoven of moffeloven neemt een heet monster bij afkoeling in de open lucht onmiddellijk waterdamp op uit de omgeving. Dit leidt tot een gewichtstoename die niet representatief is voor het monster zelf, maar voor het geadsorbeerde vocht. Door het monster in een exsiccator te laten afkoelen, blijft het omringende atmosferische vocht buiten: de droge lucht in het gesloten vat en het actieve droogmiddel onderin zorgen ervoor dat de relatieve luchtvochtigheid rondom het monster minimaal blijft. Zo koelt het monster af tot kamertemperatuur zonder meetbare vochtopname, wat een voorwaarde is voor een reproduceerbaar weegresultaat.
De benodigde afkoeltijd is afhankelijk van de massa en het materiaal van de monsterhouder. Als richtlijn geldt 30 tot 60 minuten voor gangbare porseleinen kroezen van standaardformaat na verhitting in een laboratoriumoven of moffeloven. Zware of dikwandige kroezen, en kroezen die op zeer hoge temperaturen zijn verhit (boven 900 °C), kunnen meer dan 60 minuten nodig hebben. Wanneer u monsters van gelijke samenstelling en houdertype altijd dezelfde afkoeltijd geeft, draagt dit bij aan de reproduceerbaarheid van het weegresultaat. In normstelling voor gravimetrische methoden wordt vaak een vaste wachttijd van 45 of 60 minuten voorgeschreven; raadpleeg de toepasselijke methode of norm voor de exacte eis.
Schuif het deksel altijd zijwaarts open in plaats van het recht omhoog te tillen. Door de afkoeling ontstaat een lichte onderdruk; recht omhoog tillen kan plotseling lostrekken, terwijl zijwaarts schuiven de druk geleidelijk gelijktrekt. Bij vacuümexsiccatoren wordt eerst voorzichtig met de kraan belucht. Open de kraan langzaam: een te snelle drukvereffening kan stof van het droogmiddel of lichte monsters opwervelen.
Voor specifieke toepassingen waarvoor een exsiccator niet of niet volledig volstaat, bestaan aanverwante apparaten. Een vacuümdroogkast combineert onderdruk met geregelde temperatuur en is bedoeld voor het actief drogen van grotere series of grotere monsterhoeveelheden. Een droogkast of laboratoriumoven droogt op temperatuur bij atmosferische druk en wordt vaak in serie geschakeld met een exsiccator: drogen in de oven, afkoelen in de exsiccator. Voor langdurige opslag van zeer gevoelige standaarden wordt soms een handschoenkast (glovebox) ingezet, die naast vocht ook zuurstof uitsluit. Voor het kwantitatief bepalen van watergehalte is geen exsiccator nodig maar bijvoorbeeld een karl-fischer-titratie.
Ja, een exsiccator is in principe geschikt voor de opslag van vochtgevoelige elektronische componenten, zoals bepaalde sensoren, halfgeleiderelementen of meetmodules die in een laboratoriumomgeving worden bewaard. De droge atmosfeer voorkomt oxidatie en condensatie op contacten en printplaten. Voor dit doel volstaat doorgaans een kunststof exsiccator met silicagel. Specifieke eisen voor lange-termijnopslag van professionele elektronica — zoals ESD-veiligheid (bescherming tegen elektrostatische ontlading) — vallen buiten het bereik van een standaard laboratoriumexsiccator; daarvoor zijn gespecialiseerde droge opslagkabinetten beschikbaar.
Een echt "zelfgemaakt" alternatief — bijvoorbeeld een afsluitbare bewaardoos met een zakje silicagel — functioneert oppervlakkig op hetzelfde principe, maar haalt niet de luchtvochtigheidswaarden van een werkende laboratoriumexsiccator. Voor analytische toepassingen waarbij weegnauwkeurigheid een rol speelt, is een geschikte laboratorium-exsiccator onmisbaar.
Reinig de exsiccator periodiek. Verwijder oud vet met een geschikt oplosmiddel (heptaan of petroleumether voor siliconenvet), reinig het slijpstuk grondig, en breng een verse laag vet aan. Vervang silicagel zodra de indicator verzadiging aangeeft; gebruikte silicagel kan worden geregenereerd door verhitting gedurende enkele uren bij ongeveer 120 tot 150 °C. Inspecteer kunststof O-ringen periodiek op verharding, scheurtjes of vervorming en vervang ze tijdig. Controleer kunststof exsiccatoren ook op spanningsbarsten in het deksel of het romplichaam; deze ontstaan vooral wanneer het materiaal in aanraking is geweest met onverenigbare oplosmiddelen.
Wanneer de exsiccator langere tijd niet wordt gebruikt, kan het droogmiddel beter in een goed gesloten houder worden bewaard. Een ongebruikte exsiccator zonder actief monster put namelijk continu de capaciteit van het droogmiddel uit door geringe lekkage en diffusie via het slijpstuk.
De exsiccator is eenvoudig in opzet maar onmisbaar voor reproduceerbare, vochtgevoelige metingen. Een goed gekozen uitvoering, een verse vulling droogmiddel en een zorgvuldig onderhouden afdichting maken het verschil tussen reproduceerbare en onbruikbare resultaten. Neem gerust contact op voor advies bij het kiezen van de juiste exsiccator voor uw toepassing.
Disclaimer: deze informatie is uitsluitend bedoeld als algemene technische achtergrond bij laboratoriumtoepassingen. Raadpleeg altijd de actuele productspecificaties, veiligheidsinformatiebladen en de geldende laboratoriumvoorschriften voordat u met een exsiccator, droogmiddelen of vacuümtoepassingen werkt.
Inloggen
Wachtwoord vergeten
Account aanmaken
Uw winkelwagen is leeg.
