Der Kauf der am stärksten verdünnten Säure, die Ihren Bedürfnissen entspricht, wird aus Sicherheitsgründen und aus Gründen der Benutzerfreundlichkeit dringend empfohlen, aber manchmal müssen Sie sie zu Hause möglicherweise stärker verdünnen. Reduzieren Sie nicht das Budget für Sicherheitsausrüstung, da konzentrierte Säuren schwere Verätzungen verursachen können. Bei der Berechnung der zu mischenden Säure- und Wassermenge müssen Sie die molare Konzentration (M) Ihrer Säure und die gewünschte molare Konzentration nach der Verdünnung kennen.
Schritt
Teil 1 von 3: Berechnung der Verdünnungsformel
Schritt 1. Überprüfen Sie die Dinge, die Sie bereits haben
Achte auf die Konzentration der Säurelösung auf dem Etikett oder auf dem Story-Problem, an dem du arbeitest. Diese Zahl wird oft in Einheiten der Molarität oder molaren Konzentration, abgekürzt mit M, geschrieben. Zum Beispiel enthält 6 M Säure sechs Mol Säuremoleküle pro Liter. Wir nennen es Konzentration C1.
Die folgende Formel verwendet auch den Begriff V1. Dies ist die Säuremenge, die wir dem Wasser hinzufügen. Allerdings werden wir wahrscheinlich keine volle Flasche Säure verwenden, daher kennen wir die Menge noch nicht.
Schritt 2. Bestimmen Sie das Endergebnis
Die gewünschte Säurekonzentration und -menge wird in der Regel durch Schularbeiten oder durch die Anforderungen des Labors bestimmt, in dem Sie arbeiten. Zum Beispiel möchten wir unsere Säure auf eine Konzentration von 2 M verdünnen und benötigen 0,5 Liter. Wir bezeichnen diese gewünschte Konzentration als C2 und die gewünschte Lautstärke als V2.
- Wenn Sie ungewöhnliche Einheiten verwenden, konvertieren Sie alle Einheiten in molare Konzentrationseinheiten (Mol pro Liter) und Liter, bevor Sie fortfahren.
- Wenn Sie sich über die erforderliche Säuremenge oder das erforderliche Volumen nicht sicher sind, wenden Sie sich an Ihren Lehrer, Apotheker oder Spezialisten über Aufgaben, bei denen Säuren verwendet werden.
Schritt 3. Schreiben Sie die Formel auf, um die Verdünnung zu berechnen
Wann immer Sie bereit sind, eine Lösung zu verdünnen, können Sie die Formel verwenden C1V1 = C2V2. Dies bedeutet, dass die Anfangskonzentration der Lösung x das Anfangsvolumen = die Konzentration der verdünnten Lösung x das Volumen der Verdünnung. Wir wissen dies, weil Konzentration x Volumen = Säuremenge und die Säuremenge gleich bleibt, wenn dem Wasser Säure zugesetzt wird.
In unserem Beispiel können wir diese Formel schreiben (6M)(V1)=(2M)(0, 5L).
Schritt 4. Lösen Sie die Formel für V1.
Dieser Stamm, V1, sagt uns, wie viel von der anfänglichen Säurelösung wir dem Wasser hinzufügen müssen, um die gewünschte Konzentration und das gewünschte Volumen zu erhalten. Ordne die Formel um in V1=(C2V2)/(C1), und geben Sie dann die Ihnen bekannten Zahlen ein.
In unserem Beispiel erhalten wir V1=((2M)(0, 5L))/(6M)=1/6 Liter. Es sind etwa 0,167 Liter oder 167 Milliliter.
Schritt 5. Berechnen Sie die benötigte Wassermenge
Jetzt wo du kennst V1, die zu verwendende Säuremenge und V2, die zu produzierende Lösungsmenge, können Sie ganz einfach die Wassermenge berechnen, die Sie benötigen, um das erforderliche Volumen zu erreichen. V2 - V1 = benötigte Wassermenge.
In unserem Fall wollen wir 0,5 Liter bekommen und werden 0,167 Liter Säure verbrauchen. Die benötigte Wassermenge = 0,5L – 0,167L = 0,333L oder 333 Milliliter
Teil 2 von 3: Einen sicheren Arbeitsplatz einrichten
Schritt 1. Lesen Sie die Online-Chemikaliensicherheitskarte
Die International Chemical Safety Card bietet kompakte und detaillierte Sicherheitsinformationen. Suchen Sie in Online-Datenbanken nach dem genauen Namen der Säure, die Sie verwenden möchten, z. B. "Salzsäure". Einige Säuren können zusätzlich zu den oben beschriebenen zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen erfordern.
- Je nach Konzentration und Zugabe der Säure werden manchmal mehrere Karten ausgegeben. Wählen Sie diejenige, die am besten zu Ihrer anfänglichen Säurelösung passt.
- Wenn Sie es in einer anderen Sprache lesen möchten, wählen Sie hier eine aus.
Schritt 2. Tragen Sie eine Schutzbrille, Handschuhe und einen Laborkittel
Beim Arbeiten mit Säuren ist eine Schutzbrille erforderlich, die alle Seiten des Auges abdeckt. Schützen Sie Ihre Haut und Kleidung, indem Sie Handschuhe und einen Laborkittel oder eine Schürze tragen.
- Binden Sie lange Haare zusammen, bevor Sie mit der Säure arbeiten.
- Es kann mehrere Stunden dauern, bis die Säure die Kleidung durchlöchert. Selbst wenn Sie sich nicht bewusst sind, dass etwas verschüttet wurde, können ein paar Tropfen Säure Ihre Kleidung beschädigen, wenn sie nicht durch einen Laborkittel geschützt ist.
Schritt 3. Arbeiten Sie in Abzugshauben oder Bereichen mit Belüftung
Bewahren Sie die Säurelösung nach Möglichkeit in einem Abzug auf, um sie während der Arbeit zu verwenden. Dies begrenzt den Kontakt mit den Dämpfen von säurebildenden Gasen, die korrosiv oder giftig sein können. Wenn Sie keinen Abzug haben, öffnen Sie alle Fenster und Türen und schalten Sie den Ventilator ein, um den Raum zu lüften.
Schritt 4. Wissen Sie, wo das Wasser fließt
Wenn die Säure in Ihre Augen oder Haut gelangt, sollten Sie sie 15-20 Minuten lang mit kaltem fließendem Wasser waschen. Beginnen Sie nicht mit dem Verdünnen, bevor Sie nicht wissen, dass eine Augenspülung oder ein Waschbecken in der Nähe verwendet werden kann.
Öffnen Sie beim Waschen der Augen die Lider weit. Drehe deine Augen nach oben, rechts, unten und links, um sicherzustellen, dass alle Seiten deines Augapfels gespült sind
Schritt 5. Erstellen Sie einen Plan für den Umgang mit der verschütteten Flüssigkeit, der für Ihre Säure spezifisch ist
Sie können ein Set zum Umgang mit Säure verschütten, das alle benötigten Zutaten enthält, oder einen Neutralisator und einen Absorber separat erwerben. Das hier beschriebene Verfahren kann für Salz-, Sulfid-, Salpeter- oder Phosphorsäure verwendet werden, aber andere Säuren erfordern möglicherweise weitere Forschung, um richtig gereinigt zu werden:
- Tauschen Sie die Raumluft aus, indem Sie Fenster und Türen öffnen, die Abzugslüftung aktivieren und die Ventilatoren einschalten.
- Verwenden Sie eine schwache Base wie Natriumcarbonat (Soda), Natriumbicarbonat oder Calciumcarbonat auf der Außenseite der verschütteten Flüssigkeit und vermeiden Sie Spritzer.
- Verwenden Sie die Basis langsam weiter, arbeiten Sie von außen nach innen, bis das Verschüttete bedeckt ist.
- Mit Plastikutensilien gründlich mischen. Überprüfen Sie den pH-Wert der verschütteten Flüssigkeit mit Lackmuspapier. Fügen Sie bei Bedarf mehr Base hinzu, um einen pH-Wert zwischen 6 und 8 zu erreichen, und spülen Sie dann die verschüttete Flüssigkeit mit viel Wasser ab.
Teil 3 von 3: Die Säure verdünnen
Schritt 1. Kühlen Sie das Wasser in einem Eisbad ab, während Sie konzentrierte Säure verwenden
Dieser Schritt ist nur erforderlich, wenn Sie mit einer hochkonzentrierten Säurelösung arbeiten, z. B. 18 M Schwefelsäure oder 12 M Salzsäure. Kühlen Sie das zu verwendende Wasser ab, indem Sie es mindestens 20 Minuten lang in einen von Wasser umgebenen Behälter geben, bevor Sie mit der Verdünnung beginnen.
Für die meisten Verdünnungen kann Wasser bei Raumtemperatur aufbewahrt werden
Schritt 2. Fügen Sie dem großen Kürbis destilliertes Wasser hinzu
Verwenden Sie für Projekte, die genaue Messungen erfordern, wie z. B. Titrationen, einen Messkolben. Für die meisten praktischen Zwecke kann ein Erlenmeyerkolben verwendet werden. Wählen Sie in jedem Fall einen Behälter, der das gewünschte Volumen problemlos aufnehmen kann, mit viel Platz, um Verschüttungen an den Rändern zu minimieren.
Sie müssen dieses Wasser nicht genau messen, solange es aus einem Behälter stammt, der richtig abgemessen ist, um das gesamte erforderliche Wasser aufzunehmen
Schritt 3. Fügen Sie ein wenig Säure hinzu
Bei geringer Säuremenge Messpipette (Mohr) mit Gummikopf oben verwenden. Für ein größeres Volumen den Trichter gegen den Flaschenhals setzen und mit einem Messzylinder langsam eine kleine Menge Säure einfüllen.
Verwenden Sie niemals eine Mundtropfer in einem Chemielabor
Schritt 4. Lassen Sie die Lösung abkühlen
Starke Säuren können viel Wärme anreichern, wenn sie Wasser hinzugefügt werden. Wenn die Säure sehr konzentriert ist, kann die Lösung verspritzen oder ätzende Dämpfe entwickeln. Wenn dies der Fall ist, müssen Sie die gesamte Verdünnung in sehr kleinen Dosen durchführen oder das Wasser in einem Eisbad abkühlen, bevor Sie fortfahren.
Schritt 5. Fügen Sie die restliche Säure in kleinen Dosen hinzu
Lassen Sie die Lösung bei jeder Dosis abkühlen, insbesondere wenn Sie Hitze, Rauch oder Spritzer bemerken. Fahren Sie fort, bis die erforderliche Säuremenge hinzugefügt wurde.
Diese Zahl wird berechnet als V1, wie oben.
Schritt 6. Rühren Sie die Lösung um
Für beste Ergebnisse können Sie die Lösung nach jeder Säurezugabe mit einem Glasrührstäbchen umrühren. Wenn die Größe des Kolbens das Mischen unpraktisch macht, rühren Sie die Lösung, nachdem die Verdünnung abgeschlossen ist und der Trichter entfernt wird.
Schritt 7. Bewahren Sie die Säure auf und spülen Sie die Ausrüstung
Gießen Sie Ihre Säurelösung in einen deutlich gekennzeichneten Behälter, vorzugsweise in eine PVC-beschichtete Glasflasche, und bewahren Sie sie an einem sicheren Ort auf. Spülen Sie Kolben, Trichter, Rührstab, Pipette und/oder Messzylinder in Wasser, um Säurereste zu entfernen.
Tipps
- Fügen Sie dem Wasser immer Säure hinzu, nicht umgekehrt. Wenn sich die beiden Substanzen treffen, erzeugen sie ziemlich viel Wärme. Je mehr Wasser verwendet wird, desto mehr Wärme muss aufgenommen werden, um ein Kochen und Spritzen zu vermeiden.
- Als Erinnerungshilfe, um sich an die richtige Reihenfolge zu erinnern: 'Tue, was getan werden muss, gib Säure ins Wasser'. Alternativ können Sie sich auch an STAS erinnern: "Always Add Acid."
- Wenn Sie zwei Säuren mischen, geben Sie aus den oben beschriebenen Gründen immer die stärkere Säure zur schwächeren Säure.
- Sie können die Hälfte des Wassers nach Bedarf hinzufügen, vollständig verdünnen und dann langsam den Rest des Wassers untermischen. Diese Methode wird nicht für konzentrierte Lösungen empfohlen.
- Kaufen Sie die am stärksten verdünnte Säure, die Ihren Anforderungen entspricht, für maximale Sicherheit und einfache Lagerung.
Warnung
- Auch wenn die Wirkung der Säure nicht sehr stark ist, kann die Säure dennoch giftig sein. Ein Beispiel ist die saure Blausäure (nicht sehr stark, sehr giftig).
- Behandeln Sie die Auswirkungen einer verschütteten Säure niemals mit einer starken alkalischen Lösung wie KOH oder NaOH. Verwenden Sie Wasser oder eine schwache Base wie verdünntes Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3).
- Lösen Sie die Zutaten nicht zum Spaß oder aus anderen Gründen auf, es sei denn, Sie wissen genau, was Sie tun. Auf diese Weise können Sie hochgefährliche Produkte wie giftige oder explosive Gase oder Sprengstoffe herstellen, die sofort explodieren.
- Auch sogenannte „schwache“Säuren können viel Hitze erzeugen und sind sehr gefährlich. Der Unterschied zwischen schwachen und starken Säuren besteht nur in chemischer Hinsicht.
