Безопасное обращение с кислотами и основаниями - одна из первых практик, которую вы изучаете в химии в колледже. Например, когда вы разбавляете кислоту, чтобы получить более низкую концентрацию, вы никогда не добавляете воду к кислоте, вы вместо этого добавляете кислоту к воде. Сначала может показаться, что это не имеет значения, но добавление воды в кислоту создает опасную ситуацию, поэтому добавление кислоты в воду безопаснее.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Всегда добавляйте кислоту в воду, а не наоборот.
Почему разбавляют кислоты?
Вы разбавляете кислоты, чтобы снизить количество растворенного вещества в растворе. Это не делает кислоту более слабой или менее реактивной. Это снижает количество кислоты, присутствующей в растворе, с которым вы работаете. Для химической реакции вы хотите, чтобы количество реагентов соответствовало друг другу, чтобы реакция полностью потребляла каждый реагент. В противном случае оставшиеся реагенты загрязняют продукты реакции. Вы также разбавляете кислоты, когда работаете с их концентрированными запасами. Например, если вы купили азотную кислоту у поставщика химикатов, она обычно находится в высококонцентрированной форме. Чтобы использовать его, вы берете небольшое количество из контейнера продавца и смешиваете образец с водой для собственных экспериментов.
Доля секунды
Когда вы добавляете воду к сильной кислоте, за крошечные доли секунды после того, как первая капля воды касается кислоты, образуется небольшой «бассейн» концентрированных ионов H +. Эта реакция является сильно экзотермической (выделяющей тепло), и раствор в этот момент является опасно едким. При внезапном повышении температуры кислотные пары почти мгновенно вскипают, вскипают и разбрызгиваются, создавая опасную ситуацию для всех, кто находится поблизости.
Напротив, добавление кислоты в воду создает небольшой резервуар разбавленной кислоты в момент контакта. Реакция все еще экзотермична, но выделяет мало тепла. Вероятность образования пузырей и брызг значительно снижается, а образующаяся разбавленная кислота менее вредна, чем в предыдущей ситуации.
Как разбавить кислоты
Прежде чем выполнять собственно разведение, рассчитайте количество воды и кислоты, необходимое для желаемой концентрации. Например, чтобы приготовить 100 мл 0,01 молярной (M) соляной кислоты, используйте 10 мл 0,1 молярной кислоты и 90 мл воды. Получите правильное количество деионизированной (ДИ) воды в один стакан и кислоты в другом. Медленно вылейте всю кислоту в воду. Подождите минуту или две, чтобы кислота перемешалась, прежде чем использовать ее, или осторожно перемешайте чистой стеклянной палочкой, затем промойте ее деионизированной водой.
Как разбавить основы
Аналогичная ситуация существует для разбавления сильных оснований, таких как гидроксид калия. Реакция является сильно экзотермической и создает такую же опасность образования пузырьков и брызг, как и в случае с кислотой. Отличие состоит в том, что когда вы добавляете воду в основу, в точке, где основание контактирует с водой, образуется сильная концентрация гидроксид-ионов (ОН-). Безопасная практика - добавлять основу в воду.
Другие безопасные методы
При работе с сильными кислотами и щелочами всегда используйте соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ), такие как очки и одноразовые перчатки. Также необходимы обувь с закрытым носком и брюки, закрывающие щиколотки. Всегда работайте с чистой посудой. Для концентрированных кислот и щелочей требования безопасности ужесточаются. Работайте с ними только в вытяжном шкафу. При необходимости вам также могут понадобиться другие СИЗ, такие как фартук, неопреновые перчатки до локтя или маска для лица.