Bezpieczne obchodzenie się z kwasami i zasadami jest jedną z pierwszych praktyk, których uczysz się w chemii na poziomie uniwersyteckim. Na przykład, gdy rozcieńczasz kwas, aby uzyskać niższe stężenie, nigdy nie dodajesz wody do kwasu, zamiast tego dodajesz kwas do wody. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że nie powinno to mieć znaczenia, ale dodanie wody do kwasu stwarza niebezpieczną sytuację, więc dodanie kwasu do wody jest bezpieczniejsze.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Zawsze dodawaj kwas do wody, nigdy na odwrót.
Dlaczego rozcieńczone kwasy?
Rozcieńczasz kwasy, aby zmniejszyć ilość rozpuszczonej substancji w roztworze. Nie sprawia, że kwas jest słabszy ani mniej reaktywny. Zmniejsza ilość kwasu obecnego w roztworze, z którym pracujesz. W przypadku reakcji chemicznej chcesz dopasować ilości reagentów do siebie, aby reakcja całkowicie zużyła każdy reagent. W przeciwnym razie resztki reagentów zanieczyszczą produkty reakcji. Rozcieńczasz również kwasy, gdy pracujesz z ich skoncentrowanymi zapasami w magazynie. Na przykład, jeśli kupiłeś kwas azotowy od dostawcy chemikaliów, jest on zazwyczaj w postaci bardzo stężonej. Aby go użyć, pobierasz niewielką ilość z pojemnika sprzedawcy i mieszasz próbkę z wodą do własnych eksperymentów.
Ułamek sekundy
Gdy dodasz wodę do mocnego kwasu, w ułamku sekundy po zetknięciu się pierwszej kropli wody z kwasem powstaje mała „kałuża” stężonych jonów H+. Ta reakcja jest silnie egzotermiczna (wytwarza ciepło), a roztwór w tym momencie jest niebezpiecznie żrący. Wraz z nagłym wzrostem temperatury kwas dymi, wrze i rozpryskuje się niemal natychmiast, tworząc niebezpieczną sytuację dla każdego w pobliżu.
Natomiast dodanie kwasu do wody tworzy niewielką kałużę rozcieńczonego kwasu w momencie kontaktu. Reakcja jest nadal egzotermiczna, ale wydziela niewiele ciepła. Szansa na bulgotanie i rozpryskiwanie jest znacznie zmniejszona, a wytwarzany rozcieńczony kwas jest mniej szkodliwy niż w poprzedniej sytuacji.
Jak rozcieńczyć kwasy?
Przed wykonaniem samego rozcieńczenia oblicz ilość wody i kwasu potrzebną do uzyskania pożądanego stężenia. Na przykład, aby przygotować 100 ml 0,01 molowego (M) kwasu chlorowodorowego, należy użyć 10 ml 0,1 molowego kwasu i 90 ml wody. Uzyskaj odpowiednią ilość wody dejonizowanej (DI) w jednej zlewce, a kwasu w drugiej. Powoli wlej cały kwas do wody. Odczekaj minutę lub dwie, aby kwas zmieszał się przed użyciem, lub delikatnie wymieszaj czystym szklanym prętem, a następnie opłucz w wodzie dejonizowanej.
Jak rozcieńczyć zasady
Podobna sytuacja istnieje w przypadku rozcieńczania mocnych zasad, takich jak wodorotlenek potasu. Reakcja jest silnie egzotermiczna i stwarza takie samo zagrożenie bulgotaniem i rozpryskami jak w przypadku kwasu. Różnica polega na tym, że po dodaniu wody do zasady powstaje silne stężenie jonów wodorotlenowych (OH-) w punkcie, w którym zasada styka się z wodą. Bezpieczną praktyką jest dodanie bazy do wody.
Inne bezpieczne praktyki
Podczas pracy z silnymi kwasami i zasadami należy zawsze nosić odpowiednie środki ochrony osobistej (PPE), takie jak okulary ochronne i jednorazowe rękawiczki. Niezbędne są również buty z zakrytymi palcami i spodnie zakrywające kostki. Zawsze pracuj z czystymi szklanymi naczyniami. W przypadku stężonych kwasów i zasad wymagania bezpieczeństwa stają się bardziej rygorystyczne. Pracuj z nimi tylko pod wyciągiem. W razie potrzeby możesz również potrzebować innych środków ochrony osobistej, takich jak fartuch, rękawiczki neoprenowe do łokci lub osłona twarzy.
