Het kopen van het meest verdunde zuur dat aan uw behoeften voldoet, wordt ten zeerste aanbevolen voor de veiligheid en het gebruiksgemak, maar soms moet u het thuis meer verdunnen. Verlaag het budget voor veiligheidsuitrusting niet, aangezien geconcentreerde zuren ernstige chemische brandwonden kunnen veroorzaken. Bij het berekenen van de hoeveelheid zuur en water die u moet mengen, moet u de molaire concentratie (M) van uw zuur en uw gewenste molaire concentratie na verdunning weten.
Stap
Deel 1 van 3: De verdunningsformule berekenen
Stap 1. Controleer de dingen die je al hebt
Zoek de concentratie van de zuuroplossing op het etiket, of op het verhaalprobleem waar je aan werkt. Dit getal wordt vaak geschreven in eenheden van molariteit, of molaire concentratie, afgekort tot M. 6M zuur bevat bijvoorbeeld zes mol zuurmoleculen per liter. We noemen het concentratie C1.
De onderstaande formule gebruikt ook de term V1. Dit is het volume zuur dat we aan het water toevoegen. Dat gezegd hebbende, we zullen waarschijnlijk geen volle fles zuur gebruiken, dus we weten het volume nog niet.
Stap 2. Bepaal het eindresultaat
De gewenste concentratie en hoeveelheid zuur wordt meestal bepaald door schoolwerk of door de eisen van het laboratorium waarin je werkt. We willen bijvoorbeeld ons zuur verdunnen tot een concentratie van 2M en hebben 0,5 liter nodig. We zullen naar deze gewenste concentratie verwijzen als: C2 en het gewenste volume als V2.
- Als u ongebruikelijke eenheden gebruikt, converteer dan alle eenheden naar molaire concentratie-eenheden (mol per liter) en liters, voordat u verder gaat.
- Als je niet zeker weet hoeveel zuur je nodig hebt, overleg dan met je leraar, scheikundige of specialist over opdrachten waarbij zuren worden gebruikt.
Stap 3. Schrijf de formule op om de verdunning te berekenen
Wanneer u klaar bent om een oplossing te verdunnen, kunt u de formule gebruiken: C1V1 = C2V2. Dit betekent dat de beginconcentratie van de oplossing x het beginvolume = de concentratie van de verdunde oplossing x het volume van de verdunning. We weten dit omdat concentratie x volume = hoeveelheid zuur, en de hoeveelheid zuur hetzelfde blijft als er zuur aan water wordt toegevoegd.
In ons voorbeeld kunnen we deze formule schrijven (6M) (V1)=(2M)(0, 5L).
Stap 4. Los de formule voor V. op1.
Deze stam, V1, zal ons vertellen hoeveel van de oorspronkelijke zuuroplossing we aan het water moeten toevoegen om de gewenste concentratie en het gewenste volume te krijgen. Herschik de formule naar V1=(C2V2)/(C1)en voer vervolgens de cijfers in die u kent.
In ons voorbeeld krijgen we V1=((2M)(0, 5L))/(6M)=1/6 liter. Het is ongeveer 0,167 liter of 167 milliliter.
Stap 5. Bereken de hoeveelheid water die je nodig hebt
Nu je V. kent1, de hoeveelheid zuur die u gaat gebruiken, en V2, de hoeveelheid oplossing die zal worden geproduceerd, kunt u eenvoudig de hoeveelheid water berekenen die u nodig heeft om het vereiste volume te bereiken. V2 - V1 = benodigde hoeveelheid water.
In ons geval willen we 0,5 liter krijgen en gebruiken we 0,167 liter zuur. De hoeveelheid water die we nodig hebben = 0,5L – 0,167L = 0,333L of 333 milliliter
Deel 2 van 3: Een veilige werkplek inrichten
Stap 1. Lees de online chemische veiligheidskaart
De International Chemical Safety Card biedt beknopte en gedetailleerde veiligheidsinformatie. Zoek de exacte naam op van het zuur dat u gaat gebruiken, zoals 'zoutzuur', in online databases. Voor sommige zuren kunnen extra veiligheidsmaatregelen nodig zijn, naast de hierboven beschreven.
- Soms worden er meerdere kaarten uitgegeven, afhankelijk van de concentratie en toevoeging van het zuur. Kies degene die het beste bij uw oorspronkelijke zuuroplossing past.
- Als je het in een andere taal wilt lezen, selecteer er dan hier een.
Stap 2. Draag een veiligheidsbril, handschoenen en een laboratoriumjas
Bij het werken met zuren is een veiligheidsbril vereist die alle kanten van het oog bedekt. Bescherm uw huid en kleding door handschoenen en een laboratoriumjas of schort te dragen.
- Bind lang haar voordat u met het zuur gaat werken.
- Het zuur kan enkele uren duren om kleding te perforeren. Zelfs als u zich niet bewust bent van een lekkage, kunnen een paar druppels zuur uw kleding beschadigen als ze niet worden beschermd door een laboratoriumjas.
Stap 3. Werk in zuurkasten of ruimtes met ventilatie
Bewaar de zuuroplossing indien mogelijk in een zuurkast om te gebruiken terwijl u aan het werk bent. Dit beperkt het contact met de dampen van zuurvormende gassen, die bijtend of giftig kunnen zijn. Als je geen afzuigkap hebt, open dan alle ramen en deuren en zet de ventilator aan om de kamer te luchten.
Stap 4. Weet waar het water stroomt
Als het zuur in uw ogen of huid komt, moet u het 15-20 minuten onder koud stromend water wassen. Begin pas met verdunnen als u een oogspoeling of gootsteen in de buurt weet die u kunt gebruiken.
Open uw oogleden wijd wanneer u uw ogen wast. Draai je ogen naar boven, naar rechts, naar beneden en naar links om ervoor te zorgen dat alle kanten van je oogbol worden gespoeld
Stap 5. Zorg voor een plan voor het omgaan met de lekkage, dat specifiek is voor uw zuur
U kunt een kit voor het behandelen van gemorste zuur kopen, die alle benodigde ingrediënten bevat, of een neutralisator en absorber afzonderlijk kopen. Het hier beschreven proces kan worden gebruikt voor zoutzuur, sulfide, salpeterzuur of fosforzuur, maar voor andere zuren kan nader onderzoek nodig zijn om goed te worden gereinigd:
- Wissel binnenlucht uit door ramen en deuren te openen, ventilatie van de afzuigkap te activeren en ventilatoren aan te zetten.
- Gebruik een zwakke base zoals natriumcarbonaat (natriumcarbonaat), natriumbicarbonaat of calciumcarbonaat aan de buitenkant van de lekkage, vermijd spatten.
- Blijf de basis langzaam gebruiken, van buiten naar binnen werkend, totdat de gemorste vloeistof bedekt is.
- Meng grondig met plastic keukengerei. Controleer de pH van de lekkage met lakmoespapier. Voeg indien nodig meer base toe om een pH tussen 6 en 8 te krijgen en spoel de gemorste vloeistof vervolgens met veel water.
Deel 3 van 3: Het zuur verdunnen
Stap 1. Koel het water af in een ijsbad terwijl u geconcentreerd zuur gebruikt
Deze stap is alleen nodig als u werkt met een sterk geconcentreerde zuuroplossing, zoals 18M zwavelzuur of 12M zoutzuur. Koel het water dat u gaat gebruiken af door het gedurende ten minste 20 minuten in een bak met water te plaatsen voordat u begint met verdunnen.
Voor de meeste verdunningen kan water op kamertemperatuur worden bewaard
Stap 2. Voeg gedestilleerd water toe aan de grote pompoen
Gebruik voor projecten waarbij nauwkeurige metingen, zoals titraties, een maatkolf zijn. Voor de meeste praktische doeleinden kan een erlenmeyer worden gebruikt. Kies in beide gevallen een container die gemakkelijk het gewenste volume kan bevatten, met voldoende ruimte over, om morsen aan de randen tot een minimum te beperken.
U hoeft dit water niet precies af te meten, zolang het maar uit een bak komt die goed is afgemeten om het totale benodigde water te bevatten
Stap 3. Voeg een beetje zuur toe
Gebruik bij gebruik van een kleine hoeveelheid zuur een maatpipet (Mohr) met een rubberen kop erop. Plaats voor een groter volume de trechter tegen de hals van de kolf en giet er langzaam een kleine hoeveelheid zuur bij met behulp van een maatcilinder.
Gebruik nooit een druppelaar in een chemisch laboratorium
Stap 4. Laat de oplossing afkoelen
Sterke zuren kunnen veel warmte ophopen wanneer ze aan water worden toegevoegd. Als het zuur erg geconcentreerd is, kan de oplossing spatten of bijtende dampen produceren. Als dit het geval is, moet u de volledige verdunning in zeer kleine doses doen, of het water in een ijsbad afkoelen voordat u verder gaat.
Stap 5. Voeg het resterende zuur in kleine hoeveelheden toe
Geef de oplossing voor elke dosis tijd om af te koelen, vooral als u hitte, rook of spatten opmerkt. Ga door totdat de benodigde hoeveelheid zuur is toegevoegd.
Dit aantal wordt berekend als V1, zoals hierboven.
Stap 6. Roer de oplossing
Voor het beste resultaat kunt u de oplossing na elke toevoeging van zuur roeren met een glazen roerstaafje. Als de maat van de kolf het mengen onpraktisch maakt, roer de oplossing dan nadat de verdunning is voltooid en de trechter wordt verwijderd.
Stap 7. Bewaar het zuur en spoel de apparatuur af
Giet uw zuuroplossing in een duidelijk geëtiketteerde container, bij voorkeur in een glazen fles met PVC-coating, en bewaar deze op een veilige plaats. Spoel de kolf, de trechter, het roerstaafje, de pipet en/of de maatcilinder af met water om eventueel achtergebleven zuur te verwijderen.
Tips
- Voeg altijd zuur toe aan water, niet andersom. Wanneer de twee stoffen elkaar ontmoeten, produceren ze behoorlijk wat warmte. Hoe meer water er wordt gebruikt, hoe meer warmte er moet worden opgenomen om koken en spatten te voorkomen.
- Als geheugensteuntje om de juiste volgorde te onthouden: 'doe wat gedaan moet worden, voeg zuur toe aan het water'. Als alternatief kun je ook STAS onthouden: "Always Add Acid".
- Voeg bij het mengen van twee zuren altijd het sterkere zuur toe aan het zwakkere zuur, om de hierboven beschreven redenen.
- Je kunt naar behoefte de helft van het water toevoegen, volledig verdunnen en dan langzaam de rest van het water toevoegen. Deze methode wordt niet aanbevolen voor geconcentreerde oplossingen.
- Koop het meest verdunde zuur dat bij uw behoeften past, voor maximale veiligheid en gemak van opslag.
Waarschuwing
- Zelfs als de effecten van het zuur niet erg sterk zijn, kan het zuur toch giftig zijn. Een voorbeeld is het zure waterstofcyanide (niet erg sterk, erg giftig).
- Behandel de effecten van een zuurlek nooit met een sterke alkalische oplossing, zoals KOH of NaOH. Gebruik water of een zwakke base zoals verdund natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO3).
- Los geen ingrediënten op voor de lol of om een andere reden, tenzij je precies weet wat je doet. Op deze manier kunt u zeer gevaarlijke producten vervaardigen, zoals giftige of explosieve gassen of explosieven die onmiddellijk ontploffen.
- Zogenaamde 'zwakke' zuren kunnen ook veel warmte genereren en zijn erg gevaarlijk. Het verschil tussen zwakke en sterke zuren is alleen in chemische termen.
