Для обеспечения безопасности и простоты использования настоятельно рекомендуется покупать наиболее разбавленную кислоту, которая соответствует вашим потребностям, но иногда вам может потребоваться разбавить ее в домашних условиях. Не сокращайте бюджет на защитное снаряжение, так как концентрированные кислоты могут вызвать серьезные химические ожоги. При расчете количества кислоты и воды, которое вы должны смешать, вы должны знать молярную концентрацию (M) вашей кислоты и желаемую молярную концентрацию после разбавления.
Шаг
Часть 1 из 3: Расчет формулы разведения
Шаг 1. Проверьте то, что у вас уже есть
Обратите внимание на концентрацию кислотного раствора на этикетке или на проблему, над которой вы работаете. Это число часто записывается в единицах молярности или молярной концентрации, сокращенно М. Например, 6М кислота содержит шесть молей молекул кислоты на литр. Мы называем это концентрацией C1.
В приведенной ниже формуле также используется термин V1. Это объем кислоты, который мы добавим в воду. Тем не менее, мы, вероятно, не будем использовать полную бутылку кислоты, поэтому мы еще не знаем ее объем.
Шаг 2. Определите окончательный результат
Желаемая концентрация и объем кислоты обычно определяется школьными занятиями или требованиями лаборатории, в которой вы работаете. Например, мы можем разбавить кислоту до концентрации 2M и потребовать 0,5 литра. Мы будем называть эту желаемую концентрацию C2 и желаемый объем как V2.
- Если вы используете необычные единицы, перед продолжением переведите все единицы в единицы молярной концентрации (моль на литр) и литры.
- Если вы не уверены в количестве или объеме необходимой кислоты, посоветуйтесь со своим учителем, химиком или специалистом по поводу назначений, в которых будут использоваться кислоты.
Шаг 3. Запишите формулу для расчета разведения
Когда вы будете готовы разбавить раствор, вы можете использовать формулу C1V1 = C2V2. Это означает, что начальная концентрация раствора x начальный объем = концентрация разбавленного раствора x объем разбавления. Мы знаем это, потому что концентрация x объем = количество кислоты, а количество кислоты остается таким же, как и кислота, добавляемая в воду.
В нашем примере мы можем написать эту формулу (6M) (V1) = (2M) (0, 5L).
Шаг 4. Решите формулу для V1.
Это племя, V1, расскажет нам, сколько исходного раствора кислоты мы должны добавить в воду, чтобы получить желаемую концентрацию и объем. Измените формулу на V1= (C2V2) / (C1), затем введите известные числа.
В нашем примере мы получим V1= ((2M) (0, 5L)) / (6M) = 1/6 литра. Это примерно 0,167 литра или 167 миллилитров.
Шаг 5. Рассчитайте необходимое количество воды
Теперь, когда вы знаете V1, количество кислоты, которое вы будете использовать, и V2, количество раствора, которое будет произведено, вы легко можете рассчитать количество воды, необходимое для достижения необходимого объема. V2 - V1 = необходимый объем воды.
В нашем случае мы хотим получить 0,5 литра и будем использовать 0,167 литра кислоты. Необходимое нам количество воды = 0,5 л - 0,167 л = 0,333 л или 333 миллилитра
Часть 2 из 3: Создание безопасного рабочего места
Шаг 1. Прочтите онлайн-карту химической безопасности
Международная карта химической безопасности содержит краткую и подробную информацию о безопасности. Найдите точное название кислоты, которую вы собираетесь использовать, например «соляная кислота», в онлайн-базах данных. Некоторые кислоты могут потребовать дополнительных мер безопасности в дополнение к описанным выше.
- Иногда выпускается несколько карточек, в зависимости от концентрации и добавления кислоты. Выберите тот, который лучше всего подходит для вашего исходного раствора кислоты.
- Если вы хотите прочитать его на другом языке, выберите его здесь.
Шаг 2. Наденьте защитные очки, перчатки и лабораторный халат
При работе с кислотами необходимы защитные очки, закрывающие глаза со всех сторон. Защитите свою кожу и одежду, надев перчатки, лабораторный халат или фартук.
- Перед работой с кислотой свяжите длинные волосы.
- Кислота может проткнуть одежду через несколько часов. Даже если вы не подозреваете о пролитии, несколько капель кислоты могут повредить вашу одежду, если она не защищена лабораторным халатом.
Шаг 3. Работайте в вытяжных шкафах или в местах с вентиляцией
По возможности храните кислотный раствор в вытяжном шкафу, чтобы использовать его во время работы. Это ограничивает контакт с парами кислотообразующих газов, которые могут быть едкими или токсичными. Если у вас нет вытяжного шкафа, откройте все окна и двери и включите вентилятор, чтобы проветрить комнату.
Шаг 4. Знайте, куда течет вода
Если кислота попала вам в глаза или на кожу, вы должны промыть ее холодной проточной водой в течение 15-20 минут. Не начинайте разбавление, пока не узнаете, какое средство для промывания глаз или раковину можно использовать поблизости.
Умывая глаза, широко откройте веки. Поверните глаза вверх, вправо, вниз и влево, чтобы промыть глазное яблоко со всех сторон
Шаг 5. Составьте план действий с разливом, который зависит от вашей кислоты
Вы можете приобрести комплект для обработки пролитой кислоты, который содержит все необходимые ингредиенты, или приобрести нейтрализатор и поглотитель отдельно. Описанный здесь процесс можно использовать для соляной, сульфидной, азотной или фосфорной кислот, но для правильной очистки других кислот могут потребоваться дополнительные исследования:
- Осуществляйте обмен воздуха в помещении, открывая окна и двери, включая вентиляцию вытяжного шкафа и включая вентиляторы.
- Используйте слабое основание, такое как карбонат натрия (кальцинированная сода), бикарбонат натрия или карбонат кальция, на внешней стороне разлива, избегая разбрызгивания.
- Продолжайте использовать базу медленно, работая снаружи внутрь, пока не покроете разлив.
- Тщательно перемешайте пластиковой посудой. Проверьте pH разлива лакмусовой бумажкой. При необходимости добавьте больше основания, чтобы получить pH от 6 до 8, затем промойте разлив большим количеством воды.
Часть 3 из 3: Разбавление кислоты
Шаг 1. Охладите воду на ледяной бане, используя концентрированную кислоту
Этот шаг необходим только в том случае, если вы работаете с высококонцентрированным раствором кислоты, например 18M серной кислотой или 12M соляной кислотой. Охладите воду, которую вы будете использовать, поместив ее в контейнер, окруженный водой, как минимум на 20 минут перед началом разбавления.
Для большинства разбавлений воду можно хранить при комнатной температуре
Шаг 2. Добавьте в большую тыкву дистиллированную воду
Для проектов, требующих точных измерений, таких как титрование, используйте мерную колбу. Для большинства практических целей можно использовать колбу Эрленмейера. В любом случае выберите контейнер, в который легко поместится нужный вам объем, с большим оставшимся пространством, чтобы свести к минимуму разливы по краям.
Вам не нужно точно отмерять эту воду, если она поступает из емкости, отмеренной должным образом, чтобы вместить необходимое количество воды
Шаг 3. Добавьте немного кислоты
Если вы используете небольшое количество кислоты, используйте мерную пипетку (Mohr) с резиновой головкой наверху. Для большего объема поместите воронку на горлышко колбы и медленно влейте небольшое количество кислоты, используя мерный цилиндр.
Никогда не используйте капельницы в химической лаборатории
Шаг 4. Дайте раствору остыть
Сильные кислоты могут накапливать много тепла при добавлении в воду. Если кислота очень концентрированная, раствор может разбрызгиваться или выделять едкие пары. В этом случае вам нужно будет сделать все разведение очень маленькими дозами или охладить воду на ледяной бане, прежде чем продолжить.
Шаг 5. Добавьте оставшуюся кислоту небольшими дозами
Дайте раствору остыть для каждой дозы, особенно если вы заметили тепло, дым или брызги. Продолжайте, пока не будет добавлено необходимое количество кислоты.
Это число рассчитывается как V1, как указано выше.
Шаг 6. Размешайте раствор
Для достижения наилучших результатов вы можете перемешивать раствор стеклянной мешалкой после каждого добавления кислоты. Если размер колбы делает перемешивание нецелесообразным, перемешайте раствор после завершения разбавления и удаления воронки.
Шаг 7. Сохраните кислоту и промойте оборудование
Перелейте кислотный раствор в контейнер с четкой этикеткой, желательно в стеклянную бутылку с ПВХ-покрытием, и храните его в надежном месте. Промойте колбу, воронку, стержень для перемешивания, пипетку и / или мерный цилиндр в воде, чтобы удалить остатки кислоты.
подсказки
- Всегда добавляйте кислоту в воду, а не наоборот. Когда два вещества встречаются, они выделяют довольно много тепла. Чем больше воды используется, тем больше тепла должно быть поглощено, чтобы предотвратить кипение и разбрызгивание.
- В качестве напоминания следует помнить правильную последовательность: «делай то, что должно быть сделано, добавь кислоту в воду». Как вариант, вы также можете запомнить STAS: «Всегда добавляйте кислоту».
- При смешивании двух кислот всегда добавляйте более сильную кислоту к более слабой по причинам, описанным выше.
- Вы можете добавить половину воды по мере необходимости, полностью разбавить, а затем медленно смешать с остальной водой. Этот метод не рекомендуется для концентрированных растворов.
- Купите наиболее разбавленную кислоту, которая соответствует вашим потребностям, для максимальной безопасности и простоты хранения.
Предупреждение
- Даже если действие кислоты не очень сильное, кислота все равно может быть токсичной. Примером может служить кислый цианистый водород (не очень сильный, очень токсичный).
- Никогда не обрабатывайте последствия пролитой кислоты сильным щелочным раствором, например KOH или NaOH. Используйте воду или слабое основание, такое как разбавленный гидрокарбонат натрия (NaHCO3).
- Не растворяйте ингредиенты для развлечения или по какой-либо другой причине, если вы точно не знаете, что делаете. Таким образом, вы можете производить очень опасные продукты, такие как токсичные или взрывоопасные газы или взрывчатые вещества, которые немедленно взрываются.
- Так называемые «слабые» кислоты также могут выделять много тепла и очень опасны. Разница между слабой и сильной кислотами только в химическом отношении.
