La manipolazione sicura di acidi e basi è una delle prime pratiche che impari nella chimica a livello universitario. Ad esempio, quando si diluisce un acido per ottenere una concentrazione inferiore, non si aggiunge mai acqua all'acido, si aggiunge invece l'acido all'acqua. All'inizio può sembrare che non dovrebbe importare, ma l'aggiunta di acqua all'acido crea una situazione pericolosa, quindi l'aggiunta di acido all'acqua è più sicura.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Aggiungi sempre l'acido all'acqua, mai il contrario.
Perché diluire gli acidi?
Diluisci gli acidi per abbassare la quantità di sostanza disciolta nella soluzione. Non rende l'acido più debole o meno reattivo. Riduce la quantità di acido presente nella soluzione con cui stai lavorando. Per una reazione chimica, vuoi abbinare le quantità di reagenti l'una all'altra, quindi la reazione consuma completamente ogni reagente. In caso contrario, i reagenti rimanenti contamineranno i prodotti di reazione. Diluisci anche gli acidi quando lavori con scorte di magazzino concentrate. Ad esempio, se hai acquistato acido nitrico da un fornitore di prodotti chimici, è in genere in una forma altamente concentrata. Per usarlo, prendi una piccola quantità dal contenitore del venditore e mescoli il campione con l'acqua per i tuoi esperimenti.
Una frazione di secondo
Quando si aggiunge acqua ad un acido forte, nella piccola frazione di secondo dopo che la prima goccia d'acqua ha toccato l'acido, si forma una piccola "pozza" di ioni H+ concentrati. Questa reazione è fortemente esotermica (che produce calore) e la soluzione a quel punto è pericolosamente caustica. Con l'improvviso aumento della temperatura, l'acido esala, bolle e schizza quasi istantaneamente, creando una situazione pericolosa per chiunque si trovi nelle vicinanze.
Al contrario, l'aggiunta di acido all'acqua crea una piccola pozza di acido diluito al momento del contatto. La reazione è ancora esotermica ma rilascia poco calore. La possibilità di gorgogliamento e spruzzi è notevolmente ridotta e l'acido diluito prodotto è meno dannoso rispetto alla situazione precedente.
Come diluire gli acidi
Prima di eseguire la diluizione stessa, calcolare la quantità di acqua e acido necessaria per la concentrazione desiderata. Ad esempio, per produrre 100 mL di acido cloridrico .01 molare (M), utilizzare 10 mL di acido molare .1 e 90 mL di acqua. Ottenere le quantità corrette di acqua deionizzata (DI) in un becher e di acido in un altro. Versare lentamente tutto l'acido nell'acqua. Lasciare che l'acido si mescoli un minuto o due prima di usarlo, o mescolare delicatamente con una bacchetta di vetro pulita, quindi sciacquarlo con acqua deionizzata.
Come diluire le basi
Una situazione simile esiste per la diluizione di basi forti come l'idrossido di potassio. La reazione è fortemente esotermica e crea lo stesso rischio di gorgogliamento e spruzzi dell'acido. La differenza è che quando aggiungi acqua a una base, si forma una forte concentrazione di ioni idrossido (OH-) nel punto in cui la base entra in contatto con l'acqua. La pratica sicura è aggiungere la base all'acqua.
Altre pratiche sicure
Indossare sempre dispositivi di protezione individuale (DPI) appropriati come occhiali e guanti monouso quando si lavora con acidi e basi forti. Sono necessarie anche scarpe chiuse e pantaloni che coprano le caviglie. Lavorare sempre con bicchieri puliti. Per acidi e basi concentrati, i requisiti di sicurezza diventano più severi. Lavora con loro solo in una cappa aspirante. Potresti anche aver bisogno di altri DPI come un grembiule, guanti in neoprene lunghi fino al gomito o una visiera quando necessario.