Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Warum Säuren verdünnen?
- Sekundenbruchteil
- Wie man Säuren verdünnt
- Wie man Basen verdünnt
- Andere sichere Praktiken
Der sichere Umgang mit Säuren und Basen ist eine der ersten Methoden, die Sie in der Chemie am College erlernen. Wenn Sie beispielsweise eine Säure verdünnen, um eine niedrigere Konzentration zu erzielen, geben Sie niemals Wasser zu Säure, sondern stattdessen Säure zu Wasser. Es mag zunächst so aussehen, als ob es keine Rolle spielen sollte, aber das Hinzufügen von Wasser zu Säure schafft eine gefährliche Situation. Daher ist das Hinzufügen von Säure zu Wasser sicherer.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Geben Sie immer Säure in das Wasser, niemals umgekehrt.
Warum Säuren verdünnen?
Sie verdünnen Säuren, um die Menge der in der Lösung gelösten Substanz zu verringern. Die Säure wird dadurch nicht schwächer oder weniger reaktiv. Es verringert die Menge an Säure, die in der Lösung vorhanden ist, mit der Sie arbeiten. Für eine chemische Reaktion möchten Sie die Mengen der Reaktanten aufeinander abstimmen, damit die Reaktion jeden Reaktanten vollständig verbraucht. Andernfalls verunreinigen verbleibende Reaktanten die Reaktionsprodukte. Sie verdünnen Säuren auch, wenn Sie mit konzentrierten Vorräten arbeiten. Wenn Sie beispielsweise Salpetersäure von einem Chemielieferanten gekauft haben, liegt diese normalerweise in einer hochkonzentrierten Form vor. Um es zu verwenden, ziehen Sie eine kleine Menge aus dem Behälter des Herstellers und mischen die Probe für Ihre eigenen Experimente mit Wasser.
Sekundenbruchteil
Wenn Sie der starken Säure Wasser hinzufügen, bildet sich in einem Bruchteil einer Sekunde, nachdem der erste Wassertropfen die Säure berührt hat, ein kleiner „Pool“ konzentrierter H + -Ionen. Diese Reaktion ist stark exotherm (wärmeerzeugend) und die Lösung ist zu diesem Zeitpunkt gefährlich ätzend. Mit dem plötzlichen Temperaturanstieg dampft, kocht und spritzt die Säure fast augenblicklich und schafft eine gefährliche Situation für alle in der Nähe.
Im Gegensatz dazu erzeugt die Zugabe von Säure zu Wasser im Moment des Kontakts eine kleine Ansammlung von verdünnter Säure. Die Reaktion ist immer noch exotherm, setzt jedoch wenig Wärme frei. Die Gefahr von Blasenbildung und Verspritzen ist stark verringert, und die erzeugte verdünnte Säure ist weniger schädlich als in der vorherigen Situation.
Wie man Säuren verdünnt
Bevor Sie die Verdünnung selbst durchführen, berechnen Sie die Menge an Wasser und Säure, die für die gewünschte Konzentration benötigt wird. Verwenden Sie zum Beispiel 10 ml 0,1 molare Säure und 90 ml Wasser, um 100 ml 0,01 molare (M) Salzsäure herzustellen. Besorgen Sie sich die richtigen Mengen an entionisiertem (DI) Wasser in einem Becher und Säure in einem anderen. Gießen Sie die gesamte Säure langsam in das Wasser. Warten Sie ein oder zwei Minuten, bis sich die Säure vermischt hat, bevor Sie sie verwenden, oder rühren Sie sie vorsichtig mit einem sauberen Glasstab um und spülen Sie sie dann in DI-Wasser aus.
Wie man Basen verdünnt
Eine ähnliche Situation besteht für das Verdünnen starker Basen wie Kaliumhydroxid. Die Reaktion ist stark exotherm und erzeugt die gleiche Blasen- und Spritzgefahr wie bei Säure. Der Unterschied besteht darin, dass sich beim Hinzufügen von Wasser zu einer Base an der Stelle, an der die Base mit dem Wasser in Kontakt kommt, eine starke Konzentration von Hydroxidionen (OH-) bildet. Die sichere Praxis ist, die Basis zu Wasser hinzuzufügen.
Andere sichere Praktiken
Tragen Sie bei der Arbeit mit starken Säuren und Laugen immer eine geeignete persönliche Schutzausrüstung (PSA) wie eine Schutzbrille und Einweghandschuhe. Auch geschlossene Schuhe und Hosen, die die Knöchel bedecken, sind erforderlich. Arbeiten Sie immer mit sauberen Gläsern. Bei konzentrierten Säuren und Basen werden die Sicherheitsanforderungen strenger. Arbeiten Sie mit ihnen nur im Abzug. Möglicherweise benötigen Sie auch eine andere PSA, z. B. eine Schürze, Ellenbogen-Neoprenhandschuhe oder einen Gesichtsschutz, falls erforderlich.