Ar trebui să adăugați acid în apă?

Soluțiile acide, în special cele ale unor acizi puternici precum acidul sulfuric și azotic, sunt printre cele mai utilizate soluții în laborator pentru diferite scopuri. Din acest motiv, este important să știți să le pregătiți corespunzător, mai ales având în vedere cât de periculoase pot fi aceste substanțe atunci când sunt foarte concentrate.

O soluție este un amestec omogen între două sau mai multe componente, dintre care unul acționează ca solvent. Deși prepararea lui poate părea simplă, nu este o simplă chestiune de a amesteca două componente în proporțiile potrivite și atât. De fapt, contează ordinea în care sunt amestecate componentele și etapele intermediare care trebuie efectuate la amestecarea acestora, chiar dacă rezultatul final este exact același.

Acest lucru ne face să ne întrebăm atunci când pregătim o soluție de acid tare, ce ar trebui să adăugăm mai întâi, acidul (solutul) sau apa (solventul)? Cu alte cuvinte, ar trebui să adăugăm apă la acid sau ar trebui să o facem invers?

Răspunsul este că atunci când pregătim o soluție acidă, ar trebui să începem întotdeauna prin a adăuga apă pură și apoi să adăugăm acidul în apă, încet . În secțiunile următoare, vom afla de ce este periculos să pregătim soluții de acizi puternici, care sunt riscurile asociate, ce măsuri de siguranță ar trebui să luăm întotdeauna atunci când lucrăm cu această clasă de substanțe și care sunt pașii necesari pentru prepararea soluțiilor de acizi într-un mod sigur.sigur.

Riscurile preparării soluțiilor acide puternice

Modul în care se prepară o soluție este deosebit de relevant în cazul preparării soluțiilor din acizi concentrați. A face acest lucru în mod greșit sau în ordine greșită poate fi foarte periculos, ducând la posibile vărsări puternice de acid sau stropiri periculoase care pot provoca arsuri grave ale pielii, ochilor sau mucoaselor.

Motivul din spatele acestui lucru este că procesul de dizolvare și ionizare a unui acid puternic este foarte exotermic (adică eliberează multă căldură). Dacă nu se iau măsurile de precauție corespunzătoare, toată această căldură poate fi concentrată într-un volum mic de apă, încălzindu-l rapid până la punctul său de fierbere și provocând o fierbere violentă a soluției care pulverizează acid concentrat în toate direcțiile. Aceste stropii pot fi foarte periculoase și dacă nu suntem atenți, am putea orbi sau, în cel mai bun caz, marcate de o arsură pe piele.

Cum să evitați stropirea când diluați acizii puternici concentrați?

Cheia pentru a pregăti soluția în siguranță este să înțelegeți ce cauzează stropii, astfel încât să le puteți evita. După cum tocmai am văzut, problema este cantitatea mare de căldură care este eliberată prin dizolvarea și ionizarea acidului din apă.

Nu este posibil să împiedicăm această căldură să fie eliberată, totuși putem fie să facem eliberarea ei într-o manieră controlată, fie să luăm măsuri pentru a disipa toată căldura rapid, prevenind astfel ca soluția să se încălzească suficient pentru a fierbe. Următoarele sunt trei moduri diferite de a atinge aceste obiective.

1 Amestecați încet

Prima se poate realiza prin amestecarea celor două componente, apă și acid, foarte lent. Acest lucru va limita cantitatea de căldură eliberată, oferind căldurii timp să curgă din soluție în flacon, balon sau pahar în care pregătim soluția.

2 Adăugați acid în apă și nu invers

Al doilea, îl putem realiza cu ușurință adăugând mai întâi o cantitate bună de apă pură ca pernă și apoi adăugând acidul în apă sub agitare constantă. Deoarece în acest caz acidul este dizolvat într-un volum foarte mare de apă, căldura este distribuită pe o masă mult mai mare și nu provoacă creșterea dramatică a temperaturii care duce la stropire.

3 Folosiți o baie cu gheață

O altă măsură suplimentară care poate fi luată este prepararea soluției într-un recipient scufundat într-o baie de apă cu gheață. Temperatura scăzută necesită mai multă căldură pentru a se încălzi până la fierbere. În plus, diferența mare de temperatură dintre punctul în care cele două componente sunt amestecate și baia de gheață accelerează fluxul de căldură din soluție către baia de gheață, determinând răcirea mai rapidă a soluției și astfel disipând toată căldura degajată. amesteca.

4 Toate cele de mai sus

Nu există niciun motiv să alegem doar una dintre măsurile de mai sus, așa că dacă vrem să fim mai siguri, le putem combina pe toate. Adică adăugăm mai întâi o pernă de apă și apoi adăugăm acidul încet și cu amestecare constantă menținând totul rece într-o baie de gheață.

Precauții suplimentare de siguranță atunci când se prepară soluții acide puternice din acid concentrat

Prepararea unei soluții acide urmând recomandările de mai sus reduce la minimum șansele de accidente. Cu toate acestea, nu le anulează complet. Este întotdeauna posibil ca ceva să meargă prost, motiv pentru care este necesar să se ia și alte măsuri suplimentare de siguranță care sunt comune în orice laborator de știință.

Aceste măsuri sunt:

• Purtați mănuși de laborator: mănușile din latex sau neopren sunt rezistente la multe substanțe chimice agresive, cum ar fi acizii puternici. Folosirea mănușilor ne permite să manevrăm în siguranță instrumentele care vin în contact cu aceste substanțe, protejându-ne astfel mâinile de arsuri.
• Purtați întotdeauna o haină de laborator: halata de laborator ajută la protejarea cea mai mare parte a pielii noastre de contactul cu orice substanță chimică care ne poate stropi. De asemenea, in caz de stropire, este usor de indepartat fara a intra in contact cu zona afectata.
• Purtați ochelari de protecție: Ochii sunt organe foarte delicate și o arsură acidă puternică poate duce la pierderea parțială sau completă a vederii, care poate fi evitată purtând ochelari.
• Asigurați-vă că spălarea de ochi de urgență funcționează: fiecare laborator ar trebui să aibă o spălătorie de ochi care ejectează două jeturi de apă pentru a îndepărta rapid orice stropire fără a fi nevoie să ne folosim mâinile. Aceste echipamente de siguranță trebuie verificate periodic pentru a vă asigura că funcționează corect.
• Păstrați o soluție neutralizantă la îndemână: o altă măsură de siguranță importantă este să aveți întotdeauna la îndemână o soluție apoasă de 5% sau 10% de bicarbonat de sodiu . Această soluție este folosită pentru a neutraliza rapid orice scurgere de acid, evitând eventualele accidente suplimentare.
• Lucrul într-o hotă: mulți acizi concentrați emană fum. Aceasta înseamnă că, în interiorul sticlei, faza lichidă este în echilibru cu acidul sau anhidrida care o generează în faza gazoasă. Descoperiți sticla, vaporii pot fi foarte iritanți pentru ochi și sistemul respirator, așa că este recomandat să descoperiți doar acești reactivi concentrați în interiorul unei hote.

Referințe

Fertiberia. (2005, 4 ianuarie). Fișă cu date de securitate pentru acid azotic (20% până la 70% HNO3) . https://www.ecosmep.com/cabecera/upload/fichas/7819.pdf

Hurum, D. (nd). Siguranța Laboratorului . Universitatea Northwestern. https://faculty.washington.edu/korshin/Class-486/AEESP-safety-notes.pdf

Traful. (2014, 4 august). Prepararea unei soluții dintr-un acid comercial . Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=hgZMMh6056s

Universitatea Autonomă din Madrid. (nd). PREGĂTIREA SOLUȚIILOR ȘI UTILIZARE A STEIHIOMETRIEI UNEI REACȚII CHIMICE . http://www.qfa.uam.es/qb/practicas/P1-guion.pdf

Universitatea Națională Autonomă din Mexic. (nd). FIȘĂ DE SECURITATE III ACID CLORHIDRIC . https://quimica.unam.mx/wp-content/uploads/2016/12/3hshcl.pdf

vecin cu Picasso (2011, 6 octombrie). Prepararea solutiilor in laborator . https://vecinadelpicasso.wordpress.com/2011/10/06/preparacion-de-dissoluciones-en-el-laboratorio/