对于要求不是很高的体系，可以采用直接将惰性气体通入反应体系置换出空气的方法，这种方法简便易行，广泛用于各种常规反应，是最常见的保护方式。惰性气体可以是氮气或者氩气，对于一些对氮气敏感的如金属锂的操作就一定得用氩气了。

对于需要进行称量、研磨等复杂操作一般在手套箱内进行操作。手套箱一般有两种:(1)有机玻璃外壳的。(2)不锈钢外壳的。

有机玻璃外壳的手套箱比较便宜，但是无法进行真空换气，所以就无法达到低氧分压、低水分压的要求。它就只能在一些要求较低的情况下使用。

不锈钢外壳的手套箱比较贵，由氯丁橡胶手套、抽气口、进气口和密封很好的玻璃窗组成。可以进行真空抽换气，所以能达到高惰性气体比例，低氧分压、低水分压的要求。就能用在一些高标准的反应操作中。

另外，手套箱都比较贵，使用手套箱又对惰性气体的用量大，一些小型实验室并不配备手套箱。

对于空气和水高度敏感的化合物如正丁基锂的制备和处理，通常用Schlenk技术。

无水无氧操作线也称史兰克线(Schlenk Line)，是一套惰性气体的净化及操作系统。通过这套系统，可以将无水无氧惰性气体导入反应系统，从而使反应在无水无氧气氛中顺利进行。无水无氧操作线主要由除氧柱、干燥柱、Na-K合金管、截油管、双排管、真空计等部分组成。

惰性气体在一定压力下由鼓泡器导入安全管经干燥柱初步除水，再除氧，再除去因除氧而产生的微量水分，继而通过Na-K合金管以除去残余的水和氧。如果该体系也不能引入氮气的话再将气体通入锂屑或灼热的镁屑，最后经过截油管进入双排管。

在干燥柱中，常填充脱水能力强并可再生的干燥剂，如 5A分子筛;在除氧柱中则选用除氧效果好并能再生的除氧剂，如银分子筛。经过这样的脱水除氧系统处理后的惰性气体，就可以导入到反应系统或其他操作系统。

事前准备:

要对干燥柱和除氧柱进行活化。

若选用5A分子筛作干燥剂，则在长为60cm、内径为3cm的玻璃柱中，装入5A分子筛。从柱的上端插入量程为 400℃的温度计，柱外绕上 500 W电热丝，其外再罩上长为 60 cm、内径为 6 cm的玻璃套管。柱的下端连三通，分别与真空泵及惰性气体相接。在 1.33 kPa(10mmHg)、320~350℃的条件下对分子筛柱活化 10 h。然后旋转三通，导入惰性气体，停止加热，自然冷却至室温，关上旋塞，并接入系统。

若选用银分子筛来除氧，则在长为60 cm、内径为3 cm的玻璃柱内，装入银分子筛，柱的上端插入量程为 400℃的温度计，柱外绕上 300 W的电热丝，其外再罩上长为 60 cm、内径为 6cm的外管。活化时，从柱下端侧管通入氢气，尾气从柱上端侧管通至室外。加热至90~110℃，活化 10 h左右，活化过程中生成的少量水可以通过柱下端的导管放出。当银分子筛变黑后，停止加热，继续通氢气，自然冷却至室温，关上各旋塞，并接入系统。Na-K合金管上端长为50cm、内径为 2 cm，下端长为 15 cm、内径为 5 cm。上端侧管连三通，并分别与真空泵和惰性气体相接。先抽真空并用电吹风或煤气灯烘烤后，自然冷却至室温，再充惰性气体，抽换气三次。在充惰性气体条件下，从上口加入切碎的钠(15 g)和钾(45 g)，并用适量的石蜡油加以覆盖。然后加热下端，使钠、钾熔融，冷却后即成钠-钾合金。插入已抽换气的内管，关上旋塞，并接入系统。

将上述柱子处理后串联起来就可以进行除水除氧操作。

将要求除水除氧的仪器通过带旋塞的导管，与无水无氧操作线上的双排管相连以便抽换气。在该仪器的支口处要接上液封管以便放空。同时保持仪器内惰性气体为正压，使空气不能入内。关闭支口处的液封管，旋转双排管的双斜旋塞使体系与真空管相连。抽真空，用电吹风或煤气灯烘烤待处理系统各部分，以除去系统内的空气及内壁附着的潮气。烘烤完毕，待仪器冷却后，打开惰性气体阀，旋转双排管上双斜三通，使待处理系统与惰性气体管路相通。像这样重复处理3次，即抽换气完毕。

注意事项:

(1)如果含氧要求在 2 ml/m3的范围，在史兰克操作线上可以不用钠-钾合金管。

(2)用 5A分子筛来干燥惰性气体(如氩气)，容量大，易再生，水平衡蒸气压小于 0.13 Pa。

(3)用银分子筛除氧容易，容量较大，可再生。一般经银分子筛除氧处理后的惰性气体，其含氧量可降至 2 ml/m3以下。

(4)无水无氧操作线中所用胶管宜采用厚壁橡皮管，以防抽换气时有空气渗入。

(5)如果在反应过程中要添加药品或调换仪器，需要开启反应瓶时，都应在较大的惰性气流中进行操作。

(6)反应系统若需搅拌，应使用磁力搅拌。若使用机械搅拌器，应加大惰性气体气流量。

(7)若要对乙醚、四氢呋喃等用钠精制的溶剂作严格无水无氧处理时，同一双排管上不可再连接含有卤代烃的反应体系，因为可发生伍兹反应，剧烈放热，易爆!

(8)用完后要将真空管用样品管塞上，保持真空橡皮管内无水。

(9)无水无氧操作线中，鼓泡器内装有石蜡油和汞。通过鼓泡器，一方面可以方便地观察体系内惰性气体气流的情况;另一方面也可以在体系内部压力或温度稍微变化产生负压时，使内部与外部隔绝，防止空气进入。水银安全管的作用主要是为了防止反应系统内部压力太大而导致将瓶塞冲开。它既可以保持系统一定的压力，又可以在系统压力过大时，让惰性气体从中放空。截油瓶起着捕集鼓泡器中带出的石蜡油的作用。截油管内装有活化的分子筛，以吸收惰性气体流速过快时从钠-钾合金管中带出的少量石蜡油，以免进入反应器。

(10)在常量反应中，如果对于无水无氧条件要求不是很高，只要采用一根除氧柱和两根干燥柱就可以了。

(11) 抽真空换氮气时，要看双排管上是否连有其它通氮气的反应体系，如有则需暂时关闭，待真空体系换好氮气后再将关闭的反应体系的氮气开通。

(12)弄清楚双斜三通活塞(对体系进行抽真空和充惰性气体两种操作互不影响)的方向对应的气流走向。如果活塞上没有用来标志气流走向，有必要在活塞上贴上有箭头表示的胶带

(13)在连接油泵的真空管与双排管间一般要接上冷肼

(14)如用于抽换气的物质是很轻的粉尘状物的话，则需注意在抽气头或者是Schlenk管与真空管的连接处塞上一小团棉花，以免粉尘状物抽入双排管中。棉花不能塞得太严实，这样不便于将其取出，而塞得太松的话，起不到防止粉尘抽入双排管的目的。

(15)接到泵上抽的物质要保证没有溶剂残留，切忌用泵抽溶剂，否则将严重影响泵的压力及使用寿命。

双排管的清洗:

(1)取下活塞时要标上相应的号，不要搞混，否则再装好时可能会漏气。

(2)洗管中的油酯可以用碱缸泡，再水洗，如果洗不掉可以加上活塞，关闭，向管中加入二氯甲烷，然后超声。有无机盐时可以用酸缸洗，或将浓硫酸加入管中泡。

(3)洗核磁管的小刷子可以用来洗细管处，可以将小刷子折成L型来洗靠里的细管

(4)安装时真空管要用丙酮洗烘干等处理

(5)安装活塞时要用橡皮筋固定，防止气体开太大时弹出，打碎。

许多物质对于空气(水或氧气或氮气)是很敏感的。遇水遇氧能发生剧烈反应，甚至燃烧或爆炸。同时水和氧气会对反应结果造成影响。因此使用该技术是很有必要的。

对于溶剂内部的水氧的处理:

可以用分子筛处理水分。溶剂中的氧气可以用盖在瓶口的橡胶隔膜，插入一支长注射针头，向溶剂中鼓入纯化过的惰性气体，另留一个出气孔。重复置换几次气体即可除去溶剂内氧气。

以下再介绍几种溶剂纯化的方法:

(1)无水乙醚:

将市售的500mL瓶装分析纯乙醚的外盖取下，用针将内盖刺上一些小空，再将6g金属钠碎片加入到瓶内盖上内盖，摇晃后静止放置过夜后摇晃如果没有气泡产生可用做一般的无水操作试剂，如果还有气泡生成，则需要再加入金属钠碎片进行处理。

(2)无水正己烷:

无水正己烷的处理方法同无水乙醚。

(3)无水四氢呋喃:

无水四氢呋喃的处理方法同无水乙醚。

(4)无水氯代正丁烷:

将市售的500mL瓶装分析纯氯代正丁烷倒入到1000mL的单口烧瓶内加入10g无水氯化钙加热回流3h,回流时回流管末端需加一个氯化钙干燥管干燥，会流完毕后用倾斜法进行固液分离即可。

(5)无水溴代正丁烷:

无水溴代正丁烷的处理方法同无水氯代正丁烷。

(6)无水丙酮:

普通丙酮常含有少量的水及甲醇、乙醛等还原性杂质。其纯化方法有:

1.于250mL丙酮中加入2.5g高锰酸钾回流，若高锰酸钾紫色很快消失，再加入少量高锰酸钾继续回流，至紫色不褪为止。然后将丙酮蒸出，用无水碳酸钾或无水硫酸钙干燥，过滤后蒸馏，收集55~56.5℃的馏分。用此法纯化丙酮时，须注意丙酮中含还原性物质不能太多，否则会过多消耗高锰酸钾和丙酮，使处理时间增长。

2.将100mL丙酮装入分液漏斗中，先加入4mL10%硝酸银溶液，再加入3.6mL1mol/L氢氧化钠溶液，振摇10min，分出丙酮层，再加入无水硫酸钾或无水硫酸钙进行干燥。最后蒸馏收集55~56.5℃馏分。此法比方法1要快，但硝酸银较贵，只宜做小量纯化用。

由于简单的处理有时不能满足特殊反应的需要，故下面简单介绍几种常用的无氧无水溶剂的处理方法:

(1)无氧无水四氢呋喃:

将分析纯四氢呋喃，用颗粒状氢氧化钠干燥(至氢氧化钠不脱皮，不变糊状)。倒出上清液，压入钠丝，回流2h，然后在常压下蒸馏，收集正沸点，压入钠丝，干燥保存。

将上述处理过的无水四氢呋喃的上清液倒在蒸馏瓶中，加入钠片或钠丝，再加固体二苯甲酮，有深蓝色二苯酮钠产生。加盖，不断振摇，使它与溶剂中的氧充分作用，放置数小时或过夜后，溶液保持深蓝色不褪(有过量的二苯甲酮存在)。然后在惰性气氛下常压蒸馏。操作如上述步骤。蒸馏后，残存的过量二苯酮钠密闭保存，可用于下次处理溶剂。

无水四氢呋喃还可用氢化钙或氢化锂铝处理，但氢化锂铝价格较贵。

(2)无水无氧乙醚:

在干净和试管中放入2~3滴浓硫酸，1mL2%碘化钾溶液(若碘化钾溶液已被空气氧化，可用稀亚硫酸钠溶液滴到黄色消失)和1~2滴淀粉溶液，混合均匀后加入乙醚，出现蓝色即表示有过氧化物存在。除去过氧化物可用新配制的硫酸亚铁稀溶液(配制方法是FeSO47H2O60g，100mL水和6mL浓硫酸)。将100mL乙醚和10mL新配制的硫酸亚铁溶液放在分液漏斗中洗数次，至无过氧化物为止。

醇和水的检验和除去:乙醚中放入少许高锰酸钾粉末和一粒氢氧化钠。放置后，氢氧化钠表面附有棕色树脂，即证明有醇存在。水的存在用无水硫酸铜检验。先用无水氯化钙除去大部分水，再经金属钠干燥。其方法是:将100mL乙醚放在干燥锥形瓶中，加入20~25g无水氯化钙，瓶口用软木塞塞紧，放置一天以上，并间断摇动，然后蒸馏，收集33~37℃的馏分。用压钠机将1g金属钠直接压成钠丝放于盛乙醚的瓶中，用带有氯化钙干燥管的软木塞塞住。或在木塞中插一末端拉成毛细管的玻璃管，这样，既可防止潮气浸入，又可使产生的气体逸出。放置至无气泡发生即可使用;放置后，若钠丝表面已变黄变粗时，须再蒸一次，然后再压入钠丝。

用二苯酮钠处理，在惰性气氛下常压蒸馏制得无水无氧乙醚。具体操作参见无氧无水四氢呋喃。

其它的醚类溶剂也可以用二苯酮钠处理，制备无氧无水溶剂。

(3)无氧无水甲醇:

将5g洁净的干镁屑和0.5g碘加50--75mL"绝对"甲醇放在2L圆底烧瓶中，温热使反应引发，反应激烈，直至碘色消失，所有的镁屑转变为白色的甲醇镁糊状物。再加1L甲醇，回流2--3h。然后在惰性气氛下常压蒸馏。

(4)无氧无水乙醇:

无氧无水乙醇处理方法同无氧无水甲醇。