Eine Säure verdünnen

Es ist für deine Sicherheit und die unkomplizierte Anwendung immer empfehlenswert, die am stärksten verdünnte Säure zu kaufen, die für deinen Verwendungszweck geeignet ist. Manchmal musst du die Säure zu Hause stärker verdünnen. Verzichte nicht unbedacht auf deine Schutzausrüstung, weil konzentrierte Säuren schwere chemische Verbrennungen verursachen können. Wenn du die zu mischende Menge an Säure und Wasser berechnest, wirst du auch die molare Konzentration (M) deiner Säure und die molare Konzentration nach der Verdünnung kennen müssen.

Teil 1

Teil 1 von 3:

Die Formel für die Verdünnung berechnen

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Überprüfe, welche Konzentration du bereits hast. Finde die Konzentration der Säure auf dem Etikett oder in der Aufgabe, an der du arbeitest. Diese Angabe wird oft in Molareinheiten oder molarer Konzentration ausgedrückt und mit der Abkürzung M bezeichnet. Eine "6M" Säure enthält sechs Molare der Säure pro Liter. Wir nennen diese anfängliche Konzentration: C₁.
- Die unten stehende Formel wird auch den Ausdruck V₁ enthalten. Das ist das Volumen der Säure, das wir zum Wasser hinzufügen. Wir werden möglicherweise nicht die ganze Flasche verwenden und wir wissen jetzt noch nicht, welche Menge sich ergibt.
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Entscheide dich für ein Ergebnis. Die gewünschte Konzentration und das Volumen der Säure ist durch eine Hausaufgabe oder die angewendeten Laborerfordernisse vorgegeben. Wir wollen die Säure zum Beispiel auf eine Konzentration von 2M verdünnen und brauchen 0,5 Liter. Wir nennen die gewünschte Konzentration C₂ und das gewünschte Volumen V₂.
- Wenn du mit unüblichen Einheiten arbeitest, musst du alle Einheiten auf die molare Konzentration (Molar pro Liter) und Liter umrechnen, bevor du fortfährst.
- Wenn du nicht sicher bist, welche Konzentration oder Volumen der Säure erforderlich ist, solltest du deinen Lehrer, den Chemiker oder einen Experten auf dem Gebiet konsultieren.
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Schreibe die Formel für die Berechnung der Verdünnung. Wann auch immer du die Lösung vorbereitest, kannst du die Formel C₁V₁ = C₂V₂ anwenden^{[1]XForschungsquelle}. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die "ursprüngliche Konzentration der Lösung x Volumen = die verdünnte Konzentration der Lösung x Volumen" ist. Wir wissen, dass diese Aussage richtig ist, weil die Konzentration x Volumen = die Gesamtmenge der Säure ist und sie gleich bleibt, wenn sie mit Wasser gemischt wird.
- In unserem Beispiel können wir diese Formel schreiben: (6M)(V₁)=(2M)(0,5 l).
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auf. Der Begriff V₁ sagt uns, wieviel wir von der ursprünglichen Säure wir mit Wasser verdünnen müssen, um die gewünschte Konzentration und Volumen zu erhalten. Stelle die Formel wie folgt um: V₁=(C₂V₂)/(C₁) und füge dann die Zahlen ein, die du jetzt kennst.
- In unserem Beispiel würden wir V₁=((2M)(0,5 l))/(6M) erhalten. Das entspricht ungefähr 167 Milliliter.
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Berechne, wieviel Wasser du brauchst. Nachdem du nun weißt, dass V₁ die Menge Säure ist, die du brauchst und V₂ die Menge der Lösung ist, die du erhältst, kannst du leicht ausrechnen, wieviel Wasser du brauchst, um die Differenz auszugleichen. V₂ - V₁ = ist das Volumen für den benötigten Wasseranteil.
- In unserem Fall werden wir 0,5 l erhalten und wir werden 0,167 l Säure verwenden. Die Wassermenge, die wir brauchen ist = 0,5 l - 0,167 l = 0,333 l oder 333 Milliliter.
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Teil 2

Teil 2 von 3:

Einen sicheren Arbeitsplatz vorbereiten

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Lies die entsprechenden Sicherheitsbestimmungen auf den Hinweisschildern für Chemie online. Die internationalen chemischen Sicherheitskarten enthalten ausreichende und detaillierte Informationen. Suche online unter [1] nach dem exakten Namen der Säure, wie zum Beispiel "Salzsäure" mit der du arbeiten wirst. Manche Säuren erfordern abgesehen von den unten beschriebenen Maßnahmen zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen.
- Manchmal sind mehrere Karten zutreffend. Das ist von der Konzentration und den Zusätzen in der Säure abhängig. Suche die Karte heraus, die deiner ursprünglichen Säure am ehesten entspricht.
- Wenn du es vorziehst, die Sicherheitsbestimmungen in einer anderen Sprache zu lesen, kannst du sie unter select one here finden.
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Trage eine Spritzschutzbrille, Handschuhe und einen Laborkittel. Die Spritzschutzbrille bedeckt alle Seiten deiner Augen. Diese Brillen müssen beim Umgang mit Säure getragen werden. Schütze deine Haut und Kleidung, indem du Handschuhe und einen Laborkittel oder eine Schürze trägst.
- Binde deine langen Haare zu einem Pferdeschwanz, bevor du mit der Säure hantierst.
- Die Säure kann mehrere Stunden brauchen, bis sie Löcher in deine Kleidung brennt. Auch wenn du nicht einmal einen Spritzer bemerkst, können ein paar Tropfen der Säure Löcher durch deine Kleidung brennen, wenn sie nicht unter einem Laborkittel verborgen ist.
Wann immer das möglich ist, solltest du die Lösung während des Vorgangs unter einer funktionierenden Dampfhaube bearbeiten. Damit wird die Belastung der durch die Säure freigesetzten Gasdämpfe beschränkt. Sie können korrosiv oder giftig sein. ^{[2]XForschungsquelle}Wenn eine Dampfhaube nicht verfügbar ist, solltest du alle Fenster und Türen öffnen oder den Ventilator einschalten, um den Bereich zu lüften.
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Wisse, wo du laufendes Wasser finden kannst. Wenn die Säure auf deine Haut oder in deine Augen gelangt, musst du sie mit kaltem, laufenden Wasser für 15 Minuten bis 20 Minuten spülen. Beginne nicht mit der Verdünnung, bevor du nicht weißt, wo du die nächste funktionierende Station zum Auswaschen der Augen oder ein Waschbecken finden kannst.
- Wenn du deine Augen ausspülst, solltest du die Augenlider weit geöffnet halten. Rotiere mit den Augen, indem du nach oben, unten, rechts und links schaust, um sicherzustellen, dass alle Bereiche deines Augapfels gründlich gespült sind.
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Halte einen Plan für verspritzte Säure bereit, der speziell auf deine Säure abgestimmt ist. Du kannst ein Set kaufen, in dem du alle Materialien für verspritzte Säuren findest oder du kannst die neutralisierenden und absorbierenden Materialien einzeln kaufen. Dieser hier beschriebene Prozess kann für Salzsäure, Schwefelsäure, Nitrit- oder Phosphorsäure angewendet werden, aber andere Säuren müssen möglicherweise recherchiert werden, um sie angemessen zu beseitigen: ^{[3]XForschungsquelle}
- Lüfte den Bereich, indem du die Fenster und Türen öffnest. Schalte die Dampfhauben und Ventilatoren ein.
- Trage eine "schwache" Lauge wie Natriumkarbonat oder Kalziumkarbonat auf die äußeren Ränder der verspritzten Säure auf. Damit vermeidest du, dass sich die Säure weiter ausbreitet.
- Fahre damit fort, langsam zur Mitte zu arbeiten, bis der Spritzer bedeckt ist.
- Mische die Substanzen mit einem Werkzeug aus Plastik. Überprüfe den pH-Wert des Flecks mit Lackmuspapier. Gib mehr Lauge auf die Stelle, wenn es erforderlich ist. Der pH-Wert sollte zwischen sechs und acht betragen. Spüle den Fleck unter einem Wasserhahn mit viel Wasser aus.
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Teil 3

Teil 3 von 3:

Die Säure verdünnen

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Kühle das Wasser in einem Eisbad, wenn du konzentrierte Säuren verwendest. Dieser Schritt ist nur notwendig, wenn du mit extrem konzentrierten Säuren wie 18M Schwefelsäure oder 12M Salzsäure arbeitest.^{[4]XForschungsquelle} Kühle das Wasser, das du verwenden möchtest, indem du es mindestens 20 Minuten vor Beginn der Verdünnung in einen Behälter mit Eis stellst.
- Bei den meisten Verdünnungen reicht es aus, wenn das Wasser Raumtemperatur hat.
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Gib destilliertes Wasser in eine große Flasche. Für Projekte wie zum Beispiel Tritrationen bei denen sorgfältiges Abmessen wichtig ist, solltest du eine volumetrische Flasche verwenden. Für die meisten praktischen Anwendungen kann anstatt dessen eine Erlenmeyer-Flasche verwendet werden. In beiden Fällen solltest du einen Behälter wählen, der leicht das gesamte gewünschte Volumen fassen kann und noch viel Platz übrig hat. Damit werden Spritzer über dem Rand des Gefäßes vermieden.
- Du musst das Wasser nicht sorgfältig abmessen, solange es aus einem Behälter stammt, der sorgfältig abgemessen war und die gesamte erforderliche Wassermenge enthält.
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Gib eine winzige Menge Säure hinzu. Wenn du nur eine kleine Menge Säure brauchst, kannst du eine eingeteilte (Mohr) Pipette oder eine volumetrische Pipette mit einer Gummikugel an der Spitze verwenden. Für größere Volumen kannst du einen Trichter auf den Flaschenhals schieben und mit einem eingeteilten Zylinder langsam eine kleine Menge der Säure einfüllen.
- Benutze niemals eine Mundpipette in einem chemischen Labor.
Starke Säuren können eine Menge Hitze entwickeln, wenn sie in Wasser gegeben werden. Wenn die Säure stark konzentriert war, kann die Lösung verspritzen oder korrosive Dämpfe entwickeln. Wenn das passiert, musst du die Lösung in sehr kleinen Dosen herstellen oder das Wasser in einem Eisbad kühlen, bevor du fortfährst.
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Gib die verbleibende Säure in kleinen Dosen hinzu. Lasse die Lösung zwischen jeder Dosis abkühlen, besonders wenn du Hitze, Dämpfe oder Spritzer bemerkst. Fahre mit der Herstellung fort, bis du die erforderliche Menge der Säure hinzugefügt hast.
- Diese Menge wurde weiter oben als V₁ berechnet.
Für die besten Ergebnisse kannst du die Lösung mit einem Glasstäbchen jedes Mal umrühren, nachdem du neue Säure hinzugefügt hast. Wenn die Größe der Flasche unpraktisch für diese Prozedur ist, kannst du die Lösung umrühren, nachdem sie fertig ist, und der Trichter abgenommen wurde.
Gieße die Lösung, die du hergestellt hast in ein transparentes und deutlich beschriftetes Gefäß. Vorzugsweise ist das eine mit PVC beschichtete Glasflasche. Bewahre die Lösung an einem sicheren Ort auf. Spüle die Flasche, den Trichter, das Rührstäbchen, die Pipette und/oder den eingeteilten Zylinder mit Wasser ab und beseitige alle Spuren der Säure.
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Tipps

Gib die Säure immer in das Wasser und nicht umgekehrt. Wenn sich die Substanzen treffen, werden sie viel Hitze erzeugen. Je mehr Wasser beteiligt ist, desto besser kann die Hitze absorbiert werden, wodurch ein Verspritzen oder Überlaufen verhindert werden kann.
Als Gedächtnisstütze kannst du dir merken: "Gehe vor wie angeordnet. Gib Säure zu Wasser." Alternativ kannst du dir auch merken: "Gib immer Säure hinzu."
Wenn du zwei Säuren mischst, kannst du aus den oben beschriebenen Gründen immer die stärkere Säure zu der schwächeren Säure geben.
Es ist auch möglich, die Hälfte der erforderlichen Wassermenge vorzubereiten und die Lösung dann langsam im restlichen Wasser zu verdünnen. ^{[5]XForschungsquelle}^{[6]XForschungsquelle}Dieser Arbeitsschritt wird nicht für sehr konzentrierte Säuren empfohlen.
Kaufe die am stärksten verdünnte Säure, die für deine Verwendungszwecke geeignet ist, damit du eine maximale Sicherheit hast und sie leicht aufbewahren kannst.

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Warnungen

Auch wenn der Effekt der Säure nicht sehr tiefgründig ist, kann die Säure trotzdem giftig sein. Ein Beispiel ist Blausäure (nicht sehr stark, aber sehr giftig).
Behandele verschüttete Säure niemals mit einer starken Lauge wie KOH oder NaOH. Benutze anstatt dessen Wasser oder eine schwache Base wie wie verdünntes Hydrogenkarbonat (NaHCO3).
Verdünne keine Materialien aus Spaß oder anderen Gründen außer du weißt genau, was du tust. Du kannst auf diese Weise extrem gefährliche Produkte wie giftige oder explosive Gase oder explosive Stoffe herstellen, sie sofort zünden. Die Unterscheidung zwischen schwachen und starken Säuren ist eine reine chemische Unterscheidung.

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Was du brauchst

Spritzschutzbrille
Handschuhe
Laborkittel oder Schürze
Station zum Spülen der Augen (Zugang zu kaltem, sauberen laufenden Wasser unter das du leicht dein Auge halten kannst.)"
Volumetrische Flasche (für akkurate Ergebnisse) oder eine Erlenmeyer Flasche
Pipette (für kleine Mengen) oder eingeteilter Zylinder (für größere Mengen)
Wasser
Säure
Set für verspritzte Säure oder Natriumbikarbonat und ein Kunststoffwerkzeug
Rührstab aus Glas