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酸性溶液、特に硫酸や硝酸などの一部の強酸の溶液は、さまざまな目的で実験室で最も広く使用されている溶液の 1 つです。このため、特にこれらの物質が高濃度である場合にどれほど危険であるかを考えると、それらを適切に準備する方法を知ることが重要です.
溶液は、2 つ以上の成分間の均一な混合物であり、そのうちの 1 つが溶媒として機能します。その準備は簡単に見えるかもしれませんが、2つの成分を適切な比率で混合するのは簡単なことではありません。実際、最終結果がまったく同じであっても、コンポーネントを混合する順序と、それらを混合するときに実行する必要がある中間ステップが重要です。
このことから、強酸の溶液を調製する際に、酸 (溶質) と水 (溶媒) のどちらを最初に加えるべきかを自問する必要があります。言い換えれば、酸に水を加えるべきか、それとも逆にすべきか?
答えは、酸溶液を調製するときは、常に純水を追加することから始めてから、ゆっくりと酸を水に追加する必要があるということです。以下のセクションでは、強酸溶液を調製することが危険な理由、関連するリスク、このクラスの物質を扱う際に常に講じるべき安全対策、および酸溶液を安全に調製するために必要な手順について説明します。安心です。
強酸溶液調製のリスク
溶液を調製する方法は、濃酸から溶液を調製する場合に特に重要です。間違った方法や順序で行うと非常に危険であり、強酸がこぼれたり危険な水しぶきが発生したりして、皮膚、目、または粘膜に重度のやけどを引き起こす可能性があります。
この背後にある理由は、強酸の溶解およびイオン化プロセスが非常に発熱的である (つまり、大量の熱を放出する) ことです。適切な予防措置を講じないと、このすべての熱が少量の水に集中し、すぐに沸点まで加熱されて溶液が激しく沸騰し、濃縮された酸があらゆる方向に噴霧される可能性があります。これらの飛沫は非常に危険な場合があり、注意を怠ると失明したり、最悪の場合、皮膚に火傷を負ったりする可能性があります.
濃強酸を希釈する際の飛沫を避けるには？
安全に溶液を準備するための鍵は、スパッタの原因を理解し、それを回避できるようにすることです。先ほど見たように、問題は酸が水に溶解してイオン化することによって大量の熱が放出されることです。
この熱が放出されるのを防ぐことはできませんが、制御された方法で放出させるか、すべての熱をすばやく消散させるための措置を講じて、溶液が沸騰するほど熱くなるのを防ぐことができます. 以下は、これらの目標を達成するための 3 つの異なる方法です。
1 ゆっくり混ぜる
1 つ目は、水と酸の 2 つの成分を非常にゆっくりと混合することによって達成できます。これにより、放出される熱の量が制限され、溶液から溶液を調製しているバイアル、フラスコ、またはビーカーに熱が流れる時間が与えられます。
2 水に酸を加えますが、その逆ではありません
2つ目は、最初にクッションとして十分な量の純水を加え、次に一定の攪拌下で酸を水に加えることで簡単に達成できます. この場合、酸は非常に大量の水に溶解しているため、熱ははるかに大きな塊に分散され、水しぶきにつながる劇的な温度上昇は発生しません。
3 アイスバスを使う
取られることができる別の追加の対策は、氷水浴に沈められた容器に溶液を調製することです。温度が低いと、沸騰するまで加熱するのにより多くの熱が必要になります。さらに、2 つの成分が混合されるポイントと氷浴との間の大きな温度差により、溶液から氷浴への熱の流れが加速され、溶液がより急速に冷却され、放出されたすべての熱が放散されます。ミックス。
4 上記すべて
上記の対策の 1 つだけを選択する理由はないので、より確実にしたい場合は、それらをすべて組み合わせることができます。つまり、最初に水のクッションを追加し、次に氷浴ですべてを冷やしながら、常に攪拌しながらゆっくりと酸を追加します.
濃酸から強酸溶液を調製する際の追加の安全上の注意事項
上記の推奨事項に従って酸溶液を準備すると、事故の可能性が最小限に抑えられます。ただし、それらを完全に無効にするわけではありません。何か問題が発生する可能性は常にあります。そのため、科学実験室では一般的な他の追加の安全対策を講じる必要があります。
これらの措置は次のとおりです。
- 実験用手袋を着用してください:ラテックスまたはネオプレンの手袋は、強酸などの多くの攻撃的な化学物質に耐性があります。手袋を使用すると、これらの物質に接触する器具を安全に取り扱うことができ、火傷から手を守ることができます。
- 常に白衣を着用してください。白衣は、私たちに飛散する可能性のある化学物質との接触からほとんどの皮膚を保護するのに役立ちます. また、飛沫の際も患部に触れずに剥がしやすいです。
- 安全メガネを着用する:目は非常にデリケートな器官であり、強い酸によるやけどは部分的または完全な視力喪失につながる可能性がありますが、メガネを着用することで回避できます。
- 緊急洗眼器が機能することを確認してください。すべての実験室には、手を使わずに水しぶきをすばやく取り除くために、2 つのジェット水流を噴射する洗眼器が必要です。これらの安全装置は定期的にチェックして、適切に機能していることを確認する必要があります。
- 中和溶液を手元に置いておく:もう 1 つの重要な安全対策は、重炭酸ナトリウムの5% または 10%水溶液を常に手元に用意しておくことです。このソリューションは、酸の流出を迅速に中和するために使用され、さらなる事故の可能性を回避します。
- ドラフト内での作業:多くの濃酸が発煙しています。これは、ボトル内で液相が、気相でそれを生成する酸または無水物と平衡状態にあることを意味します。ボトルの蓋を開けます。蒸気は目や呼吸器系に非常に刺激を与える可能性があるため、ドラフト内でこれらの濃縮試薬の蓋を開けないことをお勧めします。
参考文献
フェルティベリア。(2005 年 1 月 4 日)。硝酸 (20% ～ 70% HNO3) の安全データシート。https://www.ecosmep.com/cabecera/upload/fichas/7819.pdf
Hurum、D.（nd）。実験室の安全性。ノースウェスタン大学。https://faculty.washington.edu/korshin/Class-486/AEESP-safety-notes.pdf
トラフル。(2014 年 8 月 4 日)。市販の酸からの溶液の調製。ユーチューブ。https://www.youtube.com/watch?v=hgZMMh6056s
マドリッド自治大学。（nd）。溶液の調製と化学反応の化学量論の使用。http://www.qfa.uam.es/qb/practicas/P1-guion.pdf
メキシコ国立自治大学。（nd）。安全シート III 塩酸. https://quimica.unam.mx/wp-content/uploads/2016/12/3hshcl.pdf
ピカソの隣人 (2011 年 10 月 6 日)。研究室でのソリューションの準備。https://vecinadelpicasso.wordpress.com/2011/10/06/preparacion-de-dissoluciones-en-el-laboratorio/
