Att köpa den mest utspädda syran som passar dina behov rekommenderas starkt för säkerhet och användarvänlighet, men ibland kan du behöva späda ut den mer hemma. Sänk inte budgeten för säkerhetsutrustning, eftersom koncentrerade syror kan orsaka allvarliga kemiska brännskador. När du beräknar mängden syra och vatten du ska blanda måste du känna till molens koncentration (M) för din syra och din önskade molära koncentration efter utspädning.
Steg
Del 1 av 3: Beräkning av utspädningsformeln
Steg 1. Kontrollera de saker du redan har
Leta efter koncentrationen av syra lösningen på etiketten, eller på historien problem du arbetar med. Detta tal skrivs ofta i molaritets- eller molkoncentration, förkortat till M. Till exempel innehåller 6M syra sex mol syramolekyler per liter. Vi kallar det koncentration C1.
Formeln nedan använder också termen V1. Detta är mängden syra vi kommer att lägga till vattnet. Med det sagt kommer vi förmodligen inte att använda en hel flaska syra, så vi vet inte volymen ännu.
Steg 2. Bestäm det slutliga resultatet
Den önskade koncentrationen och volymen syra bestäms vanligtvis av skolarbete eller av kraven i laboratoriet du arbetar i. Till exempel kanske vi vill späda ut vår syra till en koncentration av 2M och kräver 0,5 liter. Vi kommer att hänvisa till denna önskade koncentration som C2 och önskad volym som V2.
- Om du använder ovanliga enheter, konvertera alla enheter till molära koncentrationsenheter (mol per liter) och liter, innan du fortsätter.
- Om du är osäker på mängden eller volymen syra som krävs, kontakta din lärare, kemist eller specialist om uppdrag som kommer att använda syror.
Steg 3. Skriv ner formeln för att beräkna utspädningen
När du är redo att späda ut en lösning kan du använda formeln C1V1 = C2V2. Detta innebär att den ursprungliga koncentrationen av lösningen x den initiala volymen = koncentrationen av den utspädda lösningen x volymen av utspädningen. Vi vet detta eftersom koncentration x volym = mängden syra, och mängden syra förblir densamma som syra tillsätts till vatten.
I vårt exempel kan vi skriva denna formel (6M) (V1) = (2M) (0, 5L).
Steg 4. Lös formeln för V1.
Denna stam, V1, kommer att berätta hur mycket av den ursprungliga syralösningen vi måste tillsätta i vattnet för att få önskad koncentration och volym. Ordna om formeln till V1= (C2V2)/(C1), ange sedan de nummer du känner till.
I vårt exempel får vi V1= ((2M) (0, 5L))/(6M) = 1/6 liter. Det är cirka 0,167 liter eller 167 milliliter.
Steg 5. Beräkna mängden vatten du behöver
Nu när du vet V1, mängden syra du kommer att använda, och V2, mängden lösning som kommer att produceras, kan du enkelt beräkna mängden vatten du behöver för att nå önskad volym. V2 - V1 = volym vatten krävs.
I vårt fall vill vi få 0,5 liter och kommer att använda 0,167 liter syra. Mängden vatten vi behöver = 0,5L - 0,167L = 0,333L eller 333 milliliter
Del 2 av 3: Skapa en säker arbetsplats
Steg 1. Läs online -kemikaliesäkerhetskortet
Internationella kemikaliesäkerhetskortet ger kortfattad och detaljerad säkerhetsinformation. Leta upp det exakta namnet på den syra du ska använda, till exempel "saltsyra" i onlinedatabaser. Vissa syror kan kräva ytterligare säkerhetsåtgärder, utöver de som beskrivs ovan.
- Ibland utfärdas flera kort, beroende på koncentration och tillsats av syran. Välj den som bäst passar din ursprungliga syralösning.
- Om du vill läsa det på ett annat språk väljer du ett här.
Steg 2. Använd skyddsglasögon, handskar och en labrock
Skyddsglasögon som täcker ögats alla sidor krävs vid arbete med syror. Skydda din hud och kläder genom att bära handskar och en labrock eller ett förkläde.
- Knyt långt hår innan du arbetar med syran.
- Syran kan ta flera timmar att perforera kläder. Även om du inte är medveten om ett utsläpp kan några droppar syra skada dina kläder om de inte skyddas av en laboratoriekappa.
Steg 3. Arbeta i dragskåp eller områden med ventilation
När det är möjligt, förvara syralösningen i en dragskåp för användning medan du arbetar. Detta begränsar kontakten med ångor från syragenererande gaser, som kan vara frätande eller giftiga. Om du inte har en dragskåp, öppna alla fönster och dörrar och slå på fläkten för att lufta ut rummet.
Steg 4. Vet var vattnet rinner
Om syran kommer in i ögonen eller huden bör du tvätta den med kallt rinnande vatten i 15-20 minuter. Börja inte späda ut förrän du känner till en ögonskölj eller handfat i närheten som kan användas.
När du tvättar dina ögon, öppna ögonlocken vida. Vrid dina ögon uppåt, höger, nedåt och vänster för att se till att alla sidor av din ögonglob sköljs
Steg 5. Ha en plan för hantering av utsläppet, som är specifikt för din syra
Du kan köpa ett syrahanteringssats som innehåller alla ingredienser som behövs, eller köpa en neutralisator och absorberare separat. Processen som beskrivs här kan användas för saltsyra, sulfid, salpetersyra eller fosforsyra, men andra syror kan kräva ytterligare forskning för att rengöras ordentligt:
- Byt ut inomhusluften genom att öppna fönster och dörrar och aktivera dragkåpsventilation och slå på fläktar.
- Använd en svag bas som natriumkarbonat (soda), natriumbikarbonat eller kalciumkarbonat på utsidan av spill, undvik stänk.
- Fortsätt att använda basen långsamt, arbeta utifrån och in tills spillet är täckt.
- Blanda noggrant med plastredskap. Kontrollera utsläppets pH med lackmuspapper. Lägg till mer bas om det behövs för att få ett pH mellan 6 och 8, spola sedan ut spillningen med mycket vatten.
Del 3 av 3: Spädning av syran
Steg 1. Kyl vattnet i ett isbad medan du använder koncentrerad syra
Detta steg är bara nödvändigt om du arbetar med en högkoncentrerad syralösning, såsom 18M svavelsyra eller 12M saltsyra. Kyl vattnet du kommer att använda genom att placera det i en behållare omgiven av vatten i minst 20 minuter innan utspädningen påbörjas.
För de flesta spädningar kan vatten förvaras i rumstemperatur
Steg 2. Tillsätt destillerat vatten till den stora pumpan
För projekt som innefattar exakta mätningar, såsom titreringar, använd en mätkolv. För de flesta praktiska ändamål kan en Erlenmeyer -kolv användas. I båda fallen väljer du en behållare som enkelt kan hålla volymen du vill ha, med gott om utrymme kvar, för att minimera spill vid kanterna.
Du behöver inte mäta detta vatten exakt, så länge det kommer från en behållare som är korrekt uppmätt för att hålla det totala vattnet som krävs
Steg 3. Tillsätt lite syra
Om du använder en liten mängd syra, använd en mätpipett (Mohr) med ett gummihuvud ovanpå. För en större volym, placera tratten mot kolvens hals och häll långsamt i en liten mängd syra med en mätcylinder.
Använd aldrig en munsoppare i ett kemilaboratorium
Steg 4. Låt lösningen svalna
Starka syror kan ackumulera mycket värme när de tillsätts till vatten. Om syran är mycket koncentrerad kan lösningen stänka eller producera frätande ångor. Om så är fallet måste du göra hela utspädningen i mycket små doser eller kyla vattnet i ett isbad innan du fortsätter.
Steg 5. Tillsätt återstående syra i små doser
Låt lösningen svalna för varje dos, särskilt om du märker värme, rök eller stänk. Fortsätt tills den nödvändiga mängden syra har tillsatts.
Detta antal beräknas som V1, som ovan.
Steg 6. Rör om lösningen
För bästa resultat kan du röra lösningen med en glasrörstång efter varje tillsats av syra. Om kolvens storlek gör att blandningen blir opraktisk, rör om lösningen efter att utspädningen är klar och tratten avlägsnas.
Steg 7. Spara syran och skölj utrustningen
Häll din syralösning i en tydligt märkt behållare, helst i en PVC -belagd glasflaska, och förvara den på ett säkert ställe. Skölj kolven, tratten, omrörarstången, pipetten och/eller mätcylindern i vatten för att ta bort eventuell kvarvarande syra.
Tips
- Tillsätt alltid syra i vattnet, inte tvärtom. När de två ämnena möts kommer de att producera ganska mycket värme. Ju mer vatten som används desto mer värme måste absorberas för att förhindra kokning och stänk.
- Som en påminnelse om att komma ihåg rätt ordning: "gör det som måste göras, tillsätt syra i vattnet". Alternativt kan du också komma ihåg STAS: "Lägg alltid till syra."
- När du blandar två syror, tillsätt alltid den starkare syran till den svagare syran, av ovanstående skäl.
- Du kan tillsätta hälften av vattnet efter behov, späd helt och blanda sedan långsamt i resten av vattnet. Denna metod rekommenderas inte för koncentrerade lösningar.
- Köp den mest utspädda syran som passar dina behov, för maximal säkerhet och enkel förvaring.
Varning
- Även om effekterna av syran inte är särskilt starka kan syran fortfarande vara giftig. Ett exempel är syravätecyaniden (inte särskilt stark, mycket giftig).
- Hantera aldrig effekterna av ett surt spill med en stark alkalisk lösning, såsom KOH eller NaOH. Använd vatten eller en svag bas, t.ex. utspätt natriumvätekarbonat (NaHCO3).
- Lös inte upp ingredienser för skojs skull eller av någon annan anledning, såvida du inte vet exakt vad du gör. På så sätt kan du tillverka mycket farliga produkter som giftiga eller explosiva gaser eller explosiva ämnen som exploderar omedelbart.
- Så kallade 'svaga' syror kan också generera mycket värme och är mycket farliga. Skillnaden mellan svaga och starka syror är bara i kemiska termer.
