Happojen ja emästen turvallinen käsittely on yksi ensimmäisistä käytännöistä, joita opit yliopistotason kemiassa. Esimerkiksi kun laimennat happoa pienemmäksi pitoisuudeksi, et koskaan lisää vettä happoon, vaan lisäät happoa veteen. Aluksi saattaa tuntua siltä, että sillä ei pitäisi olla väliä, mutta veden lisääminen happoon luo vaarallisen tilanteen, joten hapon lisääminen veteen on turvallisempaa.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Lisää happoa aina veteen, älä koskaan toisinpäin.
Miksi laimennetaan happoja?
Laimennat happoja pienentämään liuenneen liuenneen aineen määrää. Se ei tee happoa heikommaksi tai vähemmän reaktiiviseksi. Se vähentää hapon määrää liuoksessa, jonka kanssa työskentelet. Kemiallista reaktiota varten haluat sovittaa reagenssimäärät toisiinsa, joten reaktio kuluttaa kaikki reagenssit kokonaan. Muuten jäljelle jääneet reaktantit saastuttavat reaktiotuotteet. Laimennat happoja myös työskennellessäsi niiden keskitettyjen varastotarvikkeiden kanssa. Esimerkiksi, jos ostit typpihappoa kemikaalitoimittajalta, se on tyypillisesti erittäin väkevää. Käytä sitä vetämällä pieni määrä toimittajan astiasta ja sekoittamalla näyte veteen omia kokeita varten.
Jaettu sekunti
Kun lisäät vettä vahvaan happoon, muodostuu pieni sekuntiosuus sen jälkeen, kun ensimmäinen vesipisara koskettaa happoa, pieni "pooli" väkevöityjä H + -ioneja. Tämä reaktio on voimakkaasti eksoterminen (lämpöä tuottava) ja liuos siinä vaiheessa on vaarallisesti syövyttävä. Lämpötilan äkillisen nousun myötä happohöyryt, kiehuvat ja roiskuvat melkein välittömästi, mikä aiheuttaa vaarallisen tilanteen kenellekään lähellä olevalle.
Sitä vastoin hapon lisääminen veteen luo pienen laimennetun happoalueen kosketuksen hetkellä. Reaktio on edelleen eksoterminen, mutta vapauttaa vähän lämpöä. Kuplimisen ja roiskumisen mahdollisuus pienenee huomattavasti, ja tuotettu laimennettu happo on vähemmän haitallista kuin aikaisemmassa tilanteessa.
Kuinka laimentaa happoja
Laske ennen laimennusta itse laskea tarvittavan vesipitoisuuden ja hapon määrä. Esimerkiksi 100 ml: n 0,01-molaarisen (M) kloorivetyhapon valmistamiseksi käytetään 10 ml: aa 0,1-molaarista happoa ja 90 ml: lla vettä. Hanki oikeat määrät deionisoitua (DI) vettä yhdessä dekantterilasissa ja happo toisessa dekantterilasissa. Kaada kaikki hapot hitaasti veteen. Anna hapon sekoittua minuutin tai kaksi ennen käyttöä tai sekoita varovasti puhtaalla lasisauvalla ja huuhtele sitten DI-vedellä.
Kuinka laimentaa emäkset
Samanlainen tilanne on vahvojen emästen, kuten kaliumhydroksidin, laimentamiseen. Reaktio on voimakkaasti eksoterminen ja luo saman kuplitus- ja roiskevaaran kuin happo. Mikä on erilaista, kun lisäät vettä emäykseen, muodostuu voimakas hydroksidi-ionipitoisuus (OH-) pisteessä, jossa emäs koskettaa vettä. Turvallinen käytäntö on lisätä pohja veteen.
Muut turvalliset käytännöt
Käytä aina sopivia henkilökohtaisia suojavarusteita, kuten suojalaseja ja kertakäyttökäsineitä, kun työskentelet vahvojen happojen ja emästen kanssa. Myös nilkkoja peittävät suljetut kengät ja housut ovat välttämättömiä. Työskentele aina puhtaiden lasiesineiden kanssa. Tiivistetyille hapoille ja emäksille turvallisuusvaatimukset tiukentuvat. Työskentele heidän kanssaan vain vetokaapissa. Tarvitset tarvittaessa myös muita henkilönsuojaimia, kuten esiliinan, kyynärpäät pitävät neopreenikäsineet tai kasvosuojuksen.