De veilige omgang met zuren en basen is een van de eerste oefeningen die je leert in scheikunde op universitair niveau. Als je bijvoorbeeld een zuur verdunt om een lagere concentratie te krijgen, voeg je nooit water toe aan zuur, maar voeg je zuur toe aan water. Het lijkt in eerste instantie misschien dat het niet uitmaakt, 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 verdunde zuren?
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 wil je de hoeveelheden reactanten op elkaar afstemmen, zodat de reactie elke reactant volledig verbruikt. Anders zullen overgebleven reactanten de reactieproducten verontreinigen. Ook zuren verdun je als je met geconcentreerde voorraadvoorraden werkt. Als u bijvoorbeeld salpeterzuur bij een chemische leverancier hebt gekocht, bevindt het zich meestal in een sterk geconcentreerde vorm. Om het te gebruiken, haalt u een kleine hoeveelheid uit de container van de verkoper en mengt u het monster met water voor uw eigen experimenten.
Fractie van een seconde
Wanneer je water toevoegt aan sterk zuur, vormt zich in de kleine fractie van een seconde nadat de eerste druppel water het zuur raakt, een kleine "poel" van geconcentreerde H+-ionen. Deze reactie is sterk exotherm (warmteproducerend) en de oplossing op dat punt is gevaarlijk bijtend. Met de plotselinge temperatuurstijging, dampt, kookt en spettert het zuur vrijwel onmiddellijk, waardoor een gevaarlijke situatie ontstaat voor iedereen in de buurt.
Daarentegen creëert het toevoegen van zuur aan water een kleine plas verdund zuur op het moment van contact. De reactie is nog steeds exotherm maar geeft weinig warmte af. De kans op borrelen en spatten wordt sterk verminderd en het geproduceerde verdunde zuur is minder schadelijk dan in de voorgaande situatie.
Hoe zuren te verdunnen?
Bereken, voordat u de verdunning zelf uitvoert, de hoeveelheid water en zuur die nodig is voor de gewenste concentratie. Om bijvoorbeeld 100 ml 0,01 molair (M) zoutzuur te maken, gebruikt u 10 ml 0,1 molair zuur en 90 ml water. Zorg voor 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 om het zuur te mengen voordat u het gebruikt, of roer voorzichtig met een schone glazen staaf en spoel het vervolgens af in gedemineraliseerd water.
Hoe basen te verdunnen?
Een vergelijkbare situatie bestaat voor het verdunnen van sterke basen zoals kaliumhydroxide. De reactie is sterk exotherm en zorgt voor hetzelfde bubbel- en spatgevaar als bij zuur. Wat anders is, is dat wanneer je water aan een base toevoegt, er een sterke concentratie van hydroxide-ionen (OH-) ontstaat op het punt waar de base in contact komt met het 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 bij het werken met sterke zuren en basen. Gesloten schoenen en broeken die de enkels bedekken zijn ook noodzakelijk. Werk altijd met schoon glaswerk. Voor geconcentreerde zuren en basen worden de veiligheidseisen strenger. Werk alleen met ze in een zuurkast. Mogelijk hebt u ook andere persoonlijke beschermingsmiddelen nodig, zoals een schort, ellebooglange neopreenhandschoenen of een gelaatsscherm indien nodig.
