Tabla de Contenidos
Các dung dịch axit, đặc biệt là của một số axit mạnh như axit sunfuric và axit nitric, là một trong những dung dịch được sử dụng rộng rãi nhất trong phòng thí nghiệm cho các mục đích khác nhau. Vì lý do này, điều quan trọng là phải biết cách chuẩn bị chúng đúng cách, đặc biệt là xem xét mức độ nguy hiểm của các chất này khi chúng ở nồng độ cao.
Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất giữa hai hoặc nhiều thành phần, một trong số đó đóng vai trò là dung môi. Mặc dù việc chuẩn bị của nó có vẻ đơn giản, nhưng việc trộn hai thành phần theo đúng tỷ lệ và thế là xong không phải là chuyện đơn giản. Trên thực tế, thứ tự trộn các thành phần và các bước trung gian phải được thực hiện khi trộn chúng rất quan trọng, ngay cả khi kết quả cuối cùng hoàn toàn giống nhau.
Điều này khiến chúng ta tự hỏi khi điều chế dung dịch axit mạnh, chúng ta nên thêm gì vào trước, axit (chất tan) hay nước (dung môi)? Nói cách khác, chúng ta nên thêm nước vào axit hay chúng ta nên làm theo cách khác?
Câu trả lời là khi chuẩn bị dung dịch axit, chúng ta nên luôn bắt đầu bằng cách thêm nước tinh khiết và sau đó thêm từ từ axit vào nước . Trong các phần sau, chúng ta sẽ tìm hiểu lý do tại sao việc chuẩn bị các dung dịch axit mạnh lại nguy hiểm, những rủi ro liên quan là gì , những biện pháp an toàn nào chúng ta nên luôn thực hiện khi làm việc với loại chất này và các bước cần thiết để chuẩn bị các dung dịch axit một cách an toàn .an toàn.
Rủi ro khi chuẩn bị dung dịch axit mạnh
Cách pha chế dung dịch đặc biệt phù hợp trong trường hợp pha chế dung dịch từ axit đậm đặc. Làm sai cách hoặc sai thứ tự có thể rất nguy hiểm, dẫn đến axit mạnh có thể tràn ra ngoài hoặc bắn tung tóe nguy hiểm có thể gây bỏng nặng cho da, mắt hoặc niêm mạc.
Lý do đằng sau điều này là quá trình hòa tan và ion hóa của một axit mạnh rất tỏa nhiệt (nghĩa là nó giải phóng rất nhiều nhiệt). Nếu không thực hiện các biện pháp phòng ngừa thích hợp, tất cả lượng nhiệt này có thể tập trung trong một lượng nhỏ nước, nhanh chóng làm nóng nước đến điểm sôi và gây ra hiện tượng sôi dữ dội của dung dịch làm axit đậm đặc phun ra mọi hướng. Những vết bắn này có thể rất nguy hiểm và nếu không cẩn thận, chúng ta có thể bị mù hoặc trong trường hợp xấu nhất là bị bỏng trên da.
Làm thế nào để tránh bắn tung tóe khi pha loãng axit mạnh đậm đặc?
Chìa khóa để chuẩn bị dung dịch một cách an toàn là hiểu nguyên nhân gây ra hiện tượng bắn tóe để bạn có thể tránh được. Như chúng ta vừa thấy, vấn đề là lượng nhiệt lớn được giải phóng bằng cách hòa tan và ion hóa axit trong nước.
Không thể ngăn chặn sự giải phóng nhiệt này, tuy nhiên chúng ta có thể làm cho nó giải phóng một cách có kiểm soát hoặc chúng ta có thể thực hiện các bước để tiêu tan tất cả nhiệt một cách nhanh chóng, do đó ngăn không cho dung dịch đủ nóng để sôi. Sau đây là ba cách khác nhau để đạt được những mục tiêu này.
1 Trộn từ từ
Đầu tiên có thể đạt được bằng cách trộn hai thành phần, nước và axit, rất chậm. Điều này sẽ hạn chế lượng nhiệt tỏa ra, giúp thời gian nhiệt truyền từ dung dịch vào lọ, bình hoặc cốc nơi chúng ta chuẩn bị dung dịch.
2 Thêm axit vào nước chứ không phải ngược lại
Thứ hai, chúng ta có thể dễ dàng đạt được bằng cách trước tiên thêm một lượng nước tinh khiết vừa đủ làm chất đệm và sau đó thêm axit vào nước trong điều kiện khuấy liên tục. Vì axit được hòa tan trong một thể tích nước rất lớn trong trường hợp này, nên nhiệt được phân bổ trên một khối lượng lớn hơn nhiều và không gây ra sự gia tăng đột ngột về nhiệt độ dẫn đến hiện tượng bắn tung tóe.
3 Sử dụng bồn nước đá
Một biện pháp bổ sung khác có thể được thực hiện là chuẩn bị dung dịch trong bình chứa ngập trong bể nước đá. Nhiệt độ thấp cần nhiều nhiệt hơn để đun sôi. Ngoài ra, sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa điểm trộn lẫn hai thành phần và bể nước đá làm tăng tốc độ truyền nhiệt từ dung dịch sang bể nước đá, khiến dung dịch nguội nhanh hơn và do đó tiêu tan toàn bộ lượng nhiệt tỏa ra. pha trộn.
4 Tất cả những điều trên
Không có lý do gì để chỉ chọn một trong các biện pháp trên, vì vậy nếu muốn chắc chắn hơn, chúng ta có thể kết hợp tất cả. Đó là, trước tiên chúng ta thêm một lớp đệm nước, sau đó thêm axit từ từ và khuấy liên tục trong khi vẫn giữ mọi thứ nguội trong bể nước đá.
Các biện pháp phòng ngừa an toàn bổ sung khi chuẩn bị dung dịch axit mạnh từ axit đậm đặc
Chuẩn bị dung dịch axit theo các khuyến nghị trên sẽ giảm thiểu khả năng xảy ra tai nạn. Tuy nhiên, nó không vô hiệu hóa chúng hoàn toàn. Luôn có thể xảy ra sự cố, đó là lý do tại sao cần phải thực hiện các biện pháp an toàn bổ sung khác phổ biến trong bất kỳ phòng thí nghiệm khoa học nào.
Những biện pháp này là:
- Mang găng tay phòng thí nghiệm: găng tay cao su hoặc cao su tổng hợp có khả năng chống lại nhiều hóa chất mạnh như axit mạnh. Sử dụng găng tay cho phép chúng ta xử lý các dụng cụ tiếp xúc với các chất này một cách an toàn, do đó bảo vệ tay khỏi bị bỏng.
- Luôn mặc áo khoác phòng thí nghiệm: áo khoác phòng thí nghiệm giúp bảo vệ phần lớn da của chúng ta khỏi tiếp xúc với bất kỳ chất hóa học nào có thể văng vào chúng ta. Ngoài ra, trong trường hợp bị bắn, có thể dễ dàng loại bỏ mà không tiếp xúc với khu vực bị ảnh hưởng.
- Đeo kính an toàn: Mắt là cơ quan rất mỏng manh và bỏng axit mạnh có thể dẫn đến mất thị lực một phần hoặc hoàn toàn, điều này có thể tránh được bằng cách đeo kính.
- Đảm bảo bồn rửa mắt khẩn cấp hoạt động: mọi phòng thí nghiệm nên có bồn rửa mắt phun ra hai tia nước để nhanh chóng loại bỏ bất kỳ vết bắn nào mà chúng ta không cần phải sử dụng tay. Các thiết bị an toàn này cần được kiểm tra định kỳ để đảm bảo chúng hoạt động bình thường.
- Luôn có sẵn dung dịch trung hòa: Một biện pháp an toàn quan trọng khác là luôn có sẵn dung dịch natri bicacbonat 5% hoặc 10% trong nước. Dung dịch này được sử dụng để nhanh chóng trung hòa bất kỳ sự cố tràn axit nào, tránh các tai nạn khác có thể xảy ra.
- Làm việc trong tủ hút: nhiều axit đậm đặc bốc khói. Điều này có nghĩa là, bên trong chai, pha lỏng ở trạng thái cân bằng với axit hoặc anhydrit tạo ra nó trong pha khí. Mở nắp chai, hơi có thể rất khó chịu cho mắt và hệ hô hấp, vì vậy chỉ nên mở các thuốc thử đậm đặc này bên trong tủ hút.
Người giới thiệu
Fertiberia. (2005, ngày 4 tháng 1). Bảng dữ liệu an toàn cho axit nitric (20% đến 70% HNO3) . https://www.ecosmep.com/cabecera/upload/fichas/7819.pdf
Hurum, D. (nd). An toàn phòng thí nghiệm . Trường Đại học Northwestern. https://faculty.washington.edu/korshin/Class-486/AEESP-safety-notes.pdf
Traful. (2014, ngày 4 tháng 8). Chuẩn bị một giải pháp từ một axit thương mại . YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=hgZMMh6056s
Đại học tự trị Madrid. (nd). CHUẨN BỊ DUNG DỊCH VÀ SỬ DỤNG ĐO ĐƯỜNG LƯỢNG CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC . http://www.qfa.uam.es/qb/practicas/P1-guion.pdf
Đại học Tự trị Quốc gia Mexico. (nd). BẢNG AN TOÀN III AXIT HYDROCHLORIC . https://quimica.unam.mx/wp-content/uploads/2016/12/3hshcl.pdf
hàng xóm của picasso (2011, ngày 6 tháng 10). Pha chế dung dịch trong phòng thí nghiệm . https://vecinadelpicasso.wordpress.com/2011/10/06/preparacion-de-dissoluciones-en-el-laboratorio/
