Зміст

• Крок
• Частина 1 з 3: Розрахунок розведення
• Частина 2 з 3: Створення безпечного робочого середовища
• Частина 3 з 3: Розведення кислоти
• Поради
• Попередження
• Потреби

Рекомендується купувати кислоту, яку максимально розбавили для вашої мети, для безпеки та зручності, але іноді доводиться розбавляти її ще більше вдома. Не економте на захисному обладнанні, оскільки концентровані кислоти можуть спричинити сильні опіки. При розрахунку кількості води та кислоти, необхідної для розведення, вам потрібно буде знати молярну концентрацію (М) кислоти та молярну концентрацію, яку ви хочете отримати після розведення.

Крок

Частина 1 з 3: Розрахунок розведення

1. Подивіться, що ви вже знаєте. Знайдіть концентрацію кислоти на етикетці або у твердженні, над яким працюєте. Це число часто записується в одиниці молярності, скороченою до М. Наприклад, кислота з маркуванням "6М" містить молі молекул кислоти на літр. Ми називаємо це початковою концентрацією C.₁.
   • Формула нижче також використовує цей термін В.₁. Це об’єм кислоти, який ми збираємося додати до води. Можливо, ми не будемо використовувати всю пляшку кислоти, тому ми поки не знаємо, якою буде ця кількість.
2. Визначтесь, яким ви хочете бути кінцевим результатом. Бажана концентрація та об’єм кислоти зазвичай визначається завданням зі школи або вимогами лабораторії, де ви працюєте. Наприклад, ви хочете розвести кислоту до концентрації 2М, і для цього вам потрібно 0,5 літра. Ми називаємо це бажаною концентрацією C.₂ і бажаний обсяг В.₂.
   • Якщо ви використовуєте незвичні одиниці, перетворіть їх у молярну концентрацію (моль на літр) та літри, перш ніж продовжувати.
   • Якщо ви не впевнені, яка концентрація або об’єм кислоти потрібні, попросіть свого вчителя, хіміка або фахівця в галузі, для якої ви збираєтеся використовувати кислоту.
3. Запишіть формулу для розрахунку розведення. Коли ви готуєтесь до розведення розчину, ви можете використовувати формулу C.₁В.₁ = С₂В.₂ Це означає: "початкова концентрація розчину х його об'єм = розведена концентрація розчину х його об'єм". Ми знаємо, що це правильно, оскільки концентрація х об’єм = загальна кількість кислоти, а загальна кількість кислоти залишиться незмінною, коли ми додамо її у воду.
   • У нашому прикладі ми можемо записати цю формулу як (6 млн.) (V₁) = (2М) (0,5л).
4. Розв’яжіть формулу для В.₁. Цей термін, В.₁скаже нам, скільки вихідного розчину додати у воду, щоб досягти бажаної концентрації та обсягу. Перепишіть формулу як В.₁= (С₂В.₂) / (С₁), і введіть змінні, значення яких відомо.
   • У нашому прикладі ми отримуємо V.₁= ((2M) (0.5L)) / (6M) = 1/6 L. Це приблизно дорівнює 0,167 L або 167 мілілітрів.
5. Обчисліть, скільки вам потрібно води. Зараз V₁ відомо, кількість кислоти, яку ви будете використовувати, і В.₂, кількість розчину, який ви отримали, ви можете легко підрахувати, скільки води вам потрібно, щоб зробити різницю. В.₂ - В.₁ = необхідний об’єм води.
   • У нашому випадку ми отримуємо 0,5 л і використовуємо 0,167 л кислоти. Кількість необхідної нам води = 0,5 л - 0,167 л = 0,333 л або 333 мілілітра.

Частина 2 з 3: Створення безпечного робочого середовища

1. Прочитайте відповідні Карти хімічної безпеки в Інтернеті. Міжнародні карти хімічної безпеки містять стислу та детальну інформацію про безпеку. Шукайте в онлайн-базі даних точну назву кислоти, яку ви хочете використовувати, наприклад, «соляна кислота». Деякі кислоти вимагають додаткових заходів безпеки, крім наведених нижче.
   • Іноді вам знадобляться кілька карт, залежно від концентрації та додавання кислоти. Виберіть картку, яка найкраще підходить для кислотного розчину, з якого ви починали.
   • Якщо ви віддаєте перевагу читати їх іншою мовою, виберіть тут.
2. Носіть захисні окуляри, рукавички та лабораторне пальто. При роботі з кислотами потрібні захисні окуляри, які захищають усі сторони очей. Захистіть шкіру та одяг, одягнувши рукавички та лабораторне пальто чи фартух.
   • Якщо у вас довге волосся, перед роботою з кислотою зв’яжіть їх.
   • Кислота може зайняти години, щоб пропалити діру в одязі. Навіть якщо ви не помітите розливу, декількох крапель може бути достатньо, щоб пошкодити ваш одяг, якщо він не захищений лабораторним халатом.
3. Працюйте з витяжкою або у провітрюваному приміщенні. По можливості тримайте розчин кислоти у працюючій витяжній шафі під час роботи. Це мінімізує вплив газоподібних парів, що утворюються кислотою, які можуть бути корозійними або токсичними. Якщо витяжної шафи немає, відкрийте всі вікна та двері або увімкніть вентилятор, щоб провітрити кімнату.
4. Знайте, де є проточна вода. Якщо кислота потрапляє в очі або на шкіру, швидко промити прохолодною проточною водою протягом 15–20 хвилин. Не починайте розбавляти кислоту, поки не дізнаєтесь, де знаходиться найближче місце для промивання очей або раковина.
   • Промиваючи очі, тримайте їх широко відкритими. Обертайте очі, дивлячись вгору, вправо, вниз і вліво, щоб переконатись, що все ваше око промилося.
5. Підготуйте план на випадок, якщо ви щось проллєте, специфічно для типу кислоти, з якою ви працюєте. Ви можете придбати комплект для очищення кислоти, який містить усі необхідні матеріали, або придбати нейтралізатори та абсорбенти окремо. Ви можете використовувати описану тут процедуру для соляної, сірчаної, азотної або фосфорної кислот, але для інших кислот вам може знадобитися провести подальші дослідження, щоб вони відповідально очистилися:
   • Провітрюйте територію, відкриваючи вікна та двері та вмикаючи витяжну шафу та вентилятори.
   • Посипте один слабкий основу, таку як карбонат натрію, бікарбонат натрію або карбонат кальцію, над зовнішніми краями розлитого, щоб запобігти подальшому розбризкуванню.
   • Повільно прокладайте шлях ззовні всередину, доки будь-які розливи не покриються знову.
   • Добре перемішайте пластиковою мішалкою. Перевірте рН розлитої кислоти лакмусовим папером. Додайте більше основи, якщо необхідно, щоб отримати рН між 6 і 8, а потім промийте пролиту нейтралізовану кислоту в раковину великою кількістю води.

Частина 3 з 3: Розведення кислоти

1. Прохолодна вода на крижаній бані при роботі з концентрованою кислотою. Цей крок необхідний лише при роботі з надзвичайно концентрованими розчинами кислот, такими як 18М сірчана кислота або 12М соляна кислота. Охолоджуйте воду, яку ви будете використовувати, поміщаючи її у пляшку, оточену льодом, принаймні за 20 хвилин до розведення кислоти.
   • Для більшості розведень вода може бути кімнатної температури.
2. Покладіть дистильовану воду у велику пляшку. Якщо ви працюєте над проектом, який вимагає точних вимірювань, таких як титрування, використовуйте мірний циліндр. Однак у більшості випадків достатньо Ерленмейера. У будь-якому випадку вам потрібно буде використовувати пляшку, яка вміщує достатньо води та має достатньо місця, щоб мінімізувати ризик розливу.
   • Не потрібно дуже точно вимірювати воду, поки вона виходить із пляшки Ну було точно виміряно, щоб ви точно знали, що у вас є необхідна кількість води.
3. Додайте мінімальну кількість кислоти. Якщо ви використовуєте невелику кількість кислоти, використовуйте піпетку (Mohr) або об'ємну піпетку з гумовою грушею зверху (бюретка). Якщо вам потрібні більші одиниці, помістіть лійку в горловину пляшки і повільно налийте невелику кількість кислоти в пляшку за допомогою градуйованого циліндра.
   • Ніколи не використовуйте ротову піпетку в хімічній лабораторії.
4. Дайте розчину охолонути. Сильні кислоти можуть додавати багато тепла при додаванні води. Якщо кислота сильно концентрована, розчин може розбризкуватися або утворювати їдкі пари. Якщо це трапиться, вам потрібно закінчити розведення невеликими дозами або охолодити воду в крижаній ванні, перш ніж продовжувати.
5. Додайте залишок кислоти невеликими дозами. Нехай розчин охолоджується між кожною дозою, особливо якщо ви помітили спеку, випаровування або бризки. Продовжуйте розведення до тих пір, поки не буде додана необхідна кількість кислоти.
   • Ви розрахували цю величину як V.₁ тут
6. Перемішайте розчин. Для найкращих результатів перемішуйте розчин скляною мішалкою після кожного додавання кислоти. Якщо розмір пляшки робить це недоцільним, перемішайте розчин після повного розведення кислоти та видалення лійки.
7. Приберіть кислоту і промийте інструменти. Розлитий розчин кислоти перелийте у чітко позначену пляшку, бажано з ПВХ-покриттям, і зберігайте її в безпечному місці. Промийте пляшку, лійку, мішалку, піпетку та / або мірний циліндр водою, щоб видалити всі залишки кислоти.

Поради

• Завжди додайте у воду кислоту, ніколи не навпаки. Коли речовини контактують між собою, вони виробляють багато тепла. Чим більше кислоти задіяно, тим більше тепла вам доведеться розсіювати (охолоджувати), щоб це поглинути, і таким чином запобігти закипанню та розбризкуванню.
• Нагадування про правильний порядок: "вода з кислотою, створює вогонь".
• Змішуючи дві кислоти, завжди додавайте найсильнішу кислоту до слабшої з тієї ж причини, що і вище.
• Можна спочатку додати половину води, щоб повністю розбавити кислоту, потім повільно додати решту води, це не рекомендується для концентрованих розчинів.
• Отримайте найбільш розбавлену версію кислоти, яка вам потрібна для максимальної безпеки та простоти зберігання.

Попередження

• Навіть якщо кислотний ефект не дуже сильний, розглянута кислота все одно може бути дуже токсичною. Прикладом може бути синильна кислота (не дуже сильна, але дуже токсична).
• Ніколи не намагайтеся протидіяти наслідкам розливу кислоти сильним лугом, таким як КОН або NaOH. Замість цього використовуйте воду або слабку основу, таку як розбавлений гідрокарбонат натрію (NaHCO3).
• Не розчиняйте матеріали просто заради забави чи з будь-якої причини, якщо ви насправді не знаєте, що робите. Може статися так, що ви створюєте таким чином небезпечні речовини, такі як отруйні або вибухонебезпечні гази, які самозаймаються.
• Так звані «слабкі» кислоти також можуть виробляти багато тепла і дуже небезпечні. Розрізнення сильної та слабкої кислот є лише хімічним.

Потреби

• Захисні окуляри
• Рукавички
• Лабораторне пальто або фартух
• Станція для промивання очей (доступ до прохолодної, проточної води, якою можна легко закрити очі)
• Мірна колба (для найбільшої точності), або Ерленмаєр
• Піпетка (для невеликих кількостей), або градуйований циліндр (для більших)
• Вода
• Кислота
• Набір для розливу кислоти (для очищення розлитої кислоти), або бікарбонат натрію та пластиковий інструмент
• Скляна паличка для перемішування