Tabla de Contenidos
Киселинните разтвори, особено тези на някои силни киселини като сярна и азотна киселина, са сред най-широко използваните разтвори в лабораторията за различни цели. Поради тази причина е важно да знаете как да ги подготвите правилно, особено като се има предвид колко опасни могат да бъдат тези вещества, когато са силно концентрирани.
Разтворът е хомогенна смес между два или повече компонента, единият от които действа като разтворител. Въпреки че приготвянето му може да изглежда просто, не е просто да смесите два компонента в правилните пропорции и това е всичко. Всъщност редът, в който се смесват компонентите и междинните стъпки, които трябва да се извършат при смесването им, има значение, дори ако крайният резултат е абсолютно същият.
Това ни кара да се запитаме, когато приготвяме разтвор на силна киселина, какво трябва да добавим първо, киселината (разтворител) или водата (разтворител)? С други думи, трябва ли да добавим водата към киселината, или трябва да го направим обратното?
Отговорът е, че когато приготвяме киселинен разтвор, винаги трябва да започваме с добавяне на чиста вода и след това бавно да добавяме киселината към водата . В следващите раздели ще научим защо е опасно да се приготвят силни киселинни разтвори, какви са свързаните рискове, какви мерки за безопасност винаги трябва да предприемаме, когато работим с този клас вещества и какви са стъпките, необходими за безопасното приготвяне на киселинни разтвори , безопасно.
Рисковете от приготвянето на силни киселинни разтвори
Начинът на приготвяне на разтвора е особено важен при приготвянето на разтвори от концентрирани киселини. Правенето му по грешен начин или в неправилен ред може да бъде много опасно, което води до възможни разливи на силна киселина или опасни пръски, които могат да причинят тежки изгаряния на кожата, очите или лигавиците.
Причината за това е, че процесът на разтваряне и йонизация на силна киселина е много екзотермичен (т.е. освобождава много топлина). Ако не се вземат подходящи предпазни мерки, цялата тази топлина може да се концентрира в малък обем вода, бързо да се нагрее до точката на кипене и да предизвика бурно кипене на разтвора, което пръска концентрирана киселина във всички посоки. Тези пръски могат да бъдат много опасни и ако не внимаваме, можем да ослепеем или в най-добрия случай да се бележем от изгаряне на кожата.
Как да избегнем разпръскване при разреждане на концентрирани силни киселини?
Ключът към безопасното приготвяне на разтвора е да разберете какво причинява пръскането, за да можете да го избегнете. Както току-що видяхме, проблемът е голямото количество топлина, което се отделя от разтварянето и йонизирането на киселината във водата.
Не е възможно да предотвратим отделянето на тази топлина, но можем или да я накараме да се отделя по контролиран начин, или можем да предприемем стъпки за бързо разсейване на цялата топлина, като по този начин предотвратим нагряването на разтвора достатъчно, за да заври. Следват три различни начина за постигане на тези цели.
1 Разбъркайте бавно
Първият може да се постигне чрез смесване на двата компонента, вода и киселина, много бавно. Това ще ограничи количеството отделена топлина, като дава време на топлината да изтече от разтвора във флакона, колбата или чашата, където приготвяме разтвора.
2 Добавете киселина към водата, а не обратното
Второто можем лесно да постигнем, като първо добавим добро количество чиста вода като възглавница и след това добавим киселината към водата при постоянно разбъркване. Тъй като в този случай киселината се разтваря в много голям обем вода, топлината се разпределя върху много по-голяма маса и не причинява драматичното повишаване на температурата, което води до пръскане.
3 Използвайте ледена баня
Друга допълнителна мярка, която може да се предприеме, е да се приготви разтворът в съд, потопен в баня с ледена вода. Ниската температура изисква повече топлина, за да загрее до кипене. В допълнение, голямата температурна разлика между точката, където двата компонента се смесват, и ледената баня ускорява потока на топлина от разтвора към ледената баня, което води до по-бързо охлаждане на разтвора и по този начин разсейва цялата отделена топлина. Смесете.
4 Всичко по-горе
Няма причина да избираме само една от горните мерки, така че ако искаме да сме по-сигурни, можем да комбинираме всички. Тоест, първо добавяме малко количество вода и след това добавяме киселината бавно и с непрекъснато разбъркване, като същевременно поддържаме всичко хладно в ледена баня.
Допълнителни предпазни мерки при приготвяне на силни киселинни разтвори от концентрирана киселина
Приготвянето на киселинен разтвор в съответствие с горните препоръки минимизира шансовете за злополуки. Това обаче не ги анулира напълно. Винаги е възможно нещо да се обърка, поради което е необходимо да се вземат други допълнителни мерки за безопасност, които са често срещани във всяка научна лаборатория.
Тези мерки са:
- Носете лабораторни ръкавици: латексовите или неопреновите ръкавици са устойчиви на много агресивни химикали като силни киселини. Използването на ръкавици ни позволява да боравим безопасно с инструментите, които влизат в контакт с тези вещества, като по този начин предпазваме ръцете си от изгаряния.
- Винаги носете лабораторна престилка: лабораторната престилка помага да предпазим по-голямата част от кожата ни от контакт с всякакви химически вещества, които могат да се пръснат върху нас. Също така, в случай на пръски, лесно се отстранява, без да влиза в контакт със засегнатата област.
- Носете предпазни очила: Очите са много деликатен орган и силно киселинно изгаряне има вероятност да доведе до частична или пълна загуба на зрение, което може да се избегне чрез носене на очила.
- Уверете се, че промивката за спешни случаи работи: всяка лаборатория трябва да разполага с промивка за очи, която изхвърля две струи вода, за да отстрани бързо всякакви пръски, без да се налага да използваме ръцете си. Това оборудване за безопасност трябва периодично да се проверява, за да се уверите, че работи правилно.
- Дръжте под ръка неутрализиращ разтвор: Друга важна мярка за безопасност е винаги да имате под ръка 5% или 10% воден разтвор на натриев бикарбонат . Това решение се използва за бързо неутрализиране на всеки разлив на киселина, като се избягват възможни допълнителни инциденти.
- Работа в абсорбатор: много концентрирани киселини димят. Това означава, че вътре в бутилката течната фаза е в равновесие с киселината или анхидрида, които я генерират в газовата фаза. Открийте бутилката, изпаренията могат да бъдат много дразнещи за очите и дихателната система, така че се препоръчва да разкривате тези концентрирани реагенти само в абсорбатор.
Препратки
Фертиберия. (2005, 4 януари). Информационен лист за безопасност за азотна киселина (20% до 70% HNO3) . https://www.ecosmep.com/cabecera/upload/fichas/7819.pdf
Hurum, D. (nd). Лабораторна безопасност . Северозападен университет. https://faculty.washington.edu/korshin/Class-486/AEESP-safety-notes.pdf
Трафъл. (2014, 4 август). Приготвяне на разтвор от търговска киселина . Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=hgZMMh6056s
Автономен университет в Мадрид. (nd). ПРИГОТВЯНЕ НА РАЗТВОРИ И ИЗПОЛЗВАНЕ НА СТЕХИОМЕТРИЯТА НА ХИМИЧНА РЕАКЦИЯ . http://www.qfa.uam.es/qb/practicas/P1-guion.pdf
Национален автономен университет на Мексико. (nd). ЛИСТ ЗА БЕЗОПАСНОСТ III СОЛНА КИСЕЛИНА . https://quimica.unam.mx/wp-content/uploads/2016/12/3hshcl.pdf
съсед на пикасо (2011, 6 октомври). Приготвяне на разтвори в лаборатория . https://vecinadelpicasso.wordpress.com/2011/10/06/preparacion-de-dissoluciones-en-el-laboratorio/
