Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Waarom zuren verdunnen?
- Een fractie van een seconde
- Hoe zuren te verdunnen
- Basissen verdunnen
- Andere veilige praktijken
Het veilig omgaan met zuren en basen is een van de eerste praktijken die je leert in de chemie op universiteitsniveau. Als u bijvoorbeeld een zuur verdunt om een lagere concentratie te maken, voegt u nooit water toe aan zuur, maar voegt u in plaats daarvan zuur toe aan water. In het begin lijkt het misschien niet zo erg, maar het toevoegen van water aan zuur creëert een gevaarlijke situatie, dus het toevoegen van zuur aan water is veiliger.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Voeg altijd zuur toe aan water, nooit andersom.
Waarom zuren verdunnen?
Je verdunt zuren om de hoeveelheid opgeloste stof in de oplossing te verlagen. Het maakt het zuur niet zwakker of minder reactief. Het verlaagt de hoeveelheid zuur die aanwezig is in de oplossing waarmee u werkt. Voor een chemische reactie wilt u de hoeveelheden reactanten op elkaar afstemmen, zodat de reactie elke reactant volledig verbruikt. Anders zullen resterende reactanten de reactieproducten verontreinigen. U verdunt ook zuren wanneer u werkt met geconcentreerde opslagruimte van hen. Als u bijvoorbeeld salpeterzuur hebt gekocht van een chemische leverancier, is dit meestal in een sterk geconcentreerde vorm. Om het te gebruiken, trekt u een kleine hoeveelheid uit de container van de verkoper en mengt u het monster met water voor uw eigen experimenten.
Een fractie van een seconde
Wanneer u water toevoegt aan sterk zuur, vormt zich in de kleine fractie van een seconde nadat de eerste druppel water het zuur raakt, een kleine "pool" van geconcentreerde H + ionen. Deze reactie is sterk exotherm (warmteproducerend) en de oplossing is op dat moment gevaarlijk bijtend. Met de plotselinge temperatuurstijging, kookt en spettert het zuur bijna onmiddellijk, waardoor een gevaarlijke situatie ontstaat voor iedereen in de buurt.
Door zuur aan water toe te voegen, ontstaat daarentegen een kleine hoeveelheid verdund zuur op het moment van contact. De reactie is nog steeds exotherm maar geeft weinig warmte af. De kans op borrelen en spatten is sterk verminderd en het geproduceerde verdunde zuur is minder schadelijk dan in de eerdere situatie.
Hoe zuren te verdunnen
Voordat u de verdunning zelf uitvoert, moet u de hoeveelheid water en zuur berekenen die nodig is voor de gewenste concentratie. Als u bijvoorbeeld 100 ml 0,01 molair (M) zoutzuur wilt maken, gebruikt u 10 ml 0,1 molair zuur en 90 ml water. Verkrijg de juiste hoeveelheden gedeïoniseerd (DI) water in het ene bekerglas en zuur in het andere. Giet langzaam al het zuur in het water. Wacht een minuut of twee tot het zuur is gemengd voordat u het gebruikt, of roer voorzichtig met een schone glazen staaf en spoel het vervolgens in DI-water.
Basissen verdunnen
Een vergelijkbare situatie bestaat voor het verdunnen van sterke basen zoals kaliumhydroxide. De reactie is sterk exotherm en creëert hetzelfde risico op borrelen en spatten als bij zuur. Wat anders is, is dat wanneer je water aan een base toevoegt, een sterke concentratie van hydroxide-ionen (OH-) ontstaat op het punt waar de base contact maakt met water. De veilige praktijk is om de basis aan water toe te voegen.
Andere veilige praktijken
Draag altijd geschikte persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) zoals een veiligheidsbril en wegwerphandschoenen wanneer u met sterke zuren en basen werkt. Schoenen en broeken met gesloten teen die de enkels bedekken zijn ook noodzakelijk. Werk altijd met schoon glaswerk. Voor geconcentreerde zuren en basen worden de veiligheidseisen strenger. Werk alleen met hen in een zuurkast. U hebt mogelijk ook andere PBM's nodig, zoals een schort, neopreenhandschoenen tot de ellebooglengte of een gezichtsbescherming indien nodig.