Cómo diluir un ácido

Es recomendable que compres el ácido más diluido que cumpla con tus necesidades por seguridad y facilidad de uso, pero en algunos casos necesitarás diluirlo en casa. No dejes a un lado el uso del equipo de seguridad en caso de quemaduras químicas serias que puedan causar los ácidos concentrados. Cuando calcules la cantidad de ácido y agua que necesitarás para una mezcla, necesitarás saber la concentración molar (M) del ácido que usarás y la concentración molar final que requieres al final de la dilución.

Parte 1

Parte 1 de 3:

Calcula la fórmula de dilución

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Revisa lo que tienes. Encuentra la concentración de la solución ácida en la etiqueta, o en el enunciado del problema en el que trabajarás. Este número normalmente está escrito en unidades de moralidad o en concentración molar, abreviada como M. Por ejemplo un ácido "6 M" contiene seis moles de moléculas ácidas por litro. Llamaremos a esta concentración inicial como C₁.
- La siguiente fórmula también contiene el término V₁. Este es el volumen de ácido agregado al agua. Probablemente no usarás la botella entera de ácido, por lo tanto aún no sabrás el dato final.
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Decide sobre el resultado final. La concentración y el volumen de ácido deseados son determinados normalmente por medio de una asignatura escolar o por los requerimientos del laboratorio en el que trabajas. Por ejemplo, si necesitas diluir el ácido a una concentración de 2 M, y necesitas 0,5 litros (0,1 galón). Llamada la concentración deseada C₂ y el volumen deseado V₂.
- Si utilizas unidades inusuales, conviértelas en unidades de concentración molar (moles por litro) y en litros antes de continuar.
- Si no estás seguro de la concentración o el volumen de ácido requerido, consulta con tu maestro, con un químico o con algún experto en la tarea en la que usarás el ácido.
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Escribe la fórmula para calcular la dilución. Cuando realices una preparación para diluir una solución, puedes usar la siguiente fórmula C₁V₁ = C₂V₂.^{[1]XFuente de investigación}, esto significa "la concentración de la solución inicial x su volumen = la concentración de la solución diluida x su volumen." Sabemos que es verdad porque la concentración x el volumen = la cantidad total de ácido y la cantidad total de ácido que resta es la misma que la cantidad agregada al agua.
- En el ejemplo podemos escribir la fórmula (6M)(V₁)=(2M)(0.5L).
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. Este término, V₁, nos dirá que tanta solución de ácido inicial necesitaremos agregar al agua para lograr la concentración final deseada y también el volumen deseado. Reajusta la formula como V₁=(C₂V₂)/(C₁), después coloca los números que ya sabes.
- En nuestro ejemplo finalizaremos con V₁=((2M)(0.5L))/(6M)= 1⁄6 de litro Esto es igual aproximadamente a 0,167 litros o 167 millilitros.
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Calcula cuánta agua necesitarás. Ahora que ya sabes V₁, la cantidad de ácido que usarás y V₂, la cantidad de solución que obtendrás al final, puedes calcular fácilmente cuánta agua necesitarás para lograr la diferencia. V₂ - V₁ = el volumen de agua requerida.
- En este caso se terminará con 0,5 litros (0.1 galones) y se estará usando 0,167 litros de ácido. La cantidad de agua que necesitarás = 0,5 L – 0,167 L = 0,333 L o 333 mililitros.
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Parte 2

Parte 2 de 3:

Prepara un ambiente de trabajo seguro

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Lee las Tarjetas de Seguridad Química relevantes en línea. Las Tarjetas de Seguridad Química Internacional proveen información sucinta y detallada sobre seguridad. Busca el nombre exacto del ácido que usarás, como "ácido clorhídrico" en la base de datos en línea. Algunos ácidos pueden requerir precauciones de seguridad adicionales, además de los descritos a continuación.
- A veces se ingresan muchas tarjetas al sistema, dependiendo de la concentración y adiciones al ácido. Elige la que más se acerque a tu solución ácida inicial.
- Si prefieres leerlos en otro idioma, elige una acá.
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Usa lentes de seguridad, guantes y una bata de laboratorio. Los lentes que cubren los lados de los ojos son requeridos para trabajar con ácidos.^{[2]XFuente de investigación} Protege tu piel y ropa usando guantes y una bata de laboratorio o delantal.
- Recógete el pelo largo antes de trabajar con ácidos.
- El ácido puede tomar varias horas para hacer agujeros en la ropa. Incluso aunque no notes el derrame, unas pocas gotas podrían dañar tu ropa si no te pones encima la bata de laboratorio.^{[3]XFuente de investigación}
Cuando sea posible, mantén la solución de ácido en una campana de extracción mientras trabajas. Esto limita la exposición de vapores producidos por el ácido, que pueden ser corrosivos o venenosos.^{[4]XFuente de investigación} Si no tienes una campana de extracción disponible, abre todas las ventanas y puertas o enciende un ventilador para ventilar el área.
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Identifica en dónde hay agua del chorro. Si entra ácido en tus ojos o piel, tendrás que hacer correr agua corriente fresca por 15 a 20 minutos. No hagas la dilución hasta que conozcas en dónde se encuentra la estación de agua o lavadero más cercano.
- Cuando te laves los ojos, mantén los párpados abiertos. Mueve tus ojos viendo hacia arriba, a la derecha, hacia abajo y a la izquierda para asegurarte de que todos los costados del ojo sean lavados.
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Ten listo un plan para derrames específico para tu ácido. Puedes comprar un kit para derrames de ácidos que contenga todos los materiales necesarios o compra neutralizadores y absorbentes separadamente. El proceso descrito acá puede usarse para los ácidos clorhídrico, sulfúrico, nítrico o fosfórico, pero otros ácidos podrían requerir de más investigación para eliminarlos apropiadamente:
- Ventila el área abriendo las ventanas y puertas y enciende la campana y los ventiladores.
- Aplica una base "débil" como el carbonato de sodio (ceniza de soda), bicarbonato de sodio o carbonato de calcio a los bordes externos del derrame, evitando la salpicadura resultante.
- Continúa aplicando lentamente, trabajando hacia dentro hasta que el derrame esté cubierto.
- Mezcla bien con un instrumento plástico. Revisa el pH del derrame con papel tornasol. Agrega más base si es necesario para llevar el pH entre 6 y 8, después lava el derrame con bastante agua.
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Parte 3

Parte 3 de 3:

Diluye el ácido

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Coloca agua fresca en un baño de agua cuando uses ácidos concentrados. Este paso solo es necesario cuando estés manejando soluciones ácidas extremadamente concentradas, como el ácido sulfúrico 18 M o el ácido clorhídrico 12 M.^{[5]XFuente de investigación} Enfría el agua que estés usando manteniéndola en el contenedor rodeado de hielo por al menos 20 minutos antes de iniciar la dilución.
- Para la mayoría de diluciones, el agua puede estar a temperatura ambiente.
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Agrega agua destilada a un frasco grande. Para proyectos que involucren medidas cuidadosas, como el ensayo, usa un balón volumétrico. Para la mayoría de propósitos prácticos, un matraz Erlenmeyer puede usarse en su lugar. En cualquier caso, elige un contenedor que pueda contener fácilmente el total del volumen deseado, con mucho espacio libre para minimizar los derrames sobre la boquilla.
- No debes medir cuidadosamente esta agua, toda vez venga de un contenedor que "haya" sido medido cuidadosamente para contener el total de agua requerido.
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Agrega una pequeña cantidad de ácido. Si usas un volumen pequeño de ácido, usa una pipeta graduada (Mohr) o una volumétrica con un bulbo de caucho en la parte superior. Para volúmenes más grandes, coloca un embudo en el cuello del frasco y vierte lentamente una cantidad pequeña del ácido usando una probeta.
- Nunca uses una pipeta de boca en el laboratorio de química.
Los ácidos fuertes pueden generar mucho vapor cuando se les agrega agua. Si el ácido es altamente concentrado, la solución puede salpicar o producir humos corrosivos. Si esto sucede, necesitarás realizar nuevamente la dilución por completo en dosis muy pequeñas o enfriar el agua en un baño frío antes de continuar.
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Agrega el ácido restante en pequeñas dosis. Deja pasar el tiempo suficiente para que la solución esté fría entre cada dosis, especialmente si notas calentamiento, humos o salpicaduras. Continúa hasta que agregues toda la cantidad de ácido requerida.
- La cantidad se calcula como se calculó V₁ arriba.
Para mejores resultados puedes agitar la solución utilizando una varilla de vidrio después de completar cada una de las adiciones de ácido. Si el tamaño de los balones impide la agitación de las soluciones, agita la solución después de completar la dilución y quita el embudo para hacerlo.
Vierte la solución ácida que preparaste en un contenedor claro y etiquetado, preferiblemente en una botella de vidrio recubierta con PVC y almacénala en un lugar seguro. Lava el balón, el embudo, la varilla de agitación, la pipeta y la probeta graduada en agua para eliminar cualquier rastro de ácido.
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Consejos

Agrega siempre el ácido al agua, no al revés. Cuando las sustancias entren en contacto producirán una gran cantidad de calor. Mientras mayor cantidad de agua utilices, mayor cantidad de disipador de calor necesitarás para absorber el calor producido, y así prevenir salpicaduras y hervor.
Como recordatorio del orden correcto: 'Haz como deberías, agrega ácido al agua'. Como alternativa también puedes memorizar: "Siempre agrega el ácido al agua".
Cuando mezcles dos ácidos, siempre agrega el ácido fuerte sobre el débil, por la razón descrita con anterioridad.
Es posible que agregues la mitad de la cantidad de agua requerida, la diluyas totalmente y después mezcles lentamente el agua restante. ^{[6]XFuente de investigación}^{[7]XFuente de investigación}Esto no es recomendable para soluciones concentradas.
Compra el ácido más diluido que necesites, para máxima seguridad y facilidad de almacenamiento.

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Advertencias

No disuelvas los materiales por diversión o por cualquier otra razón a menos que sepas exactamente lo que estás haciendo. De esta forma puedes crear productos extremadamente peligrosos como venenos, gases explosivos o explosivos que sufran ignición espontáneamente.
Nunca intentes recoger los residuos de ácidos derramados con lejía, KOH o NaOH. Usa agua o una base diluida como carbonato hidrogenado (bicarbonato) de sodio (NaHCO3) en lugar de eso.
Aunque son llamados ácidos 'débiles' pueden producir una gran cantidad de calor y pueden ser muy peligrosos. La distinción entre ácidos débiles y fuertes es puramente química.
En casos en los que el efecto del ácido no es profundo, el ácido sigue clasificándose como venenoso. Por ejemplo el ácido hidrociánico (llamado comúnmente cianuro, no es muy fuerte pero es muy venenoso).
Nunca, pero nunca viertas agua directamente sobre un ácido. Hará el mismo efecto que si vertieses agua sobre aceite hirviendo y las consecuencias podrían ser aun fatales.
Los ácidos inorgánicos (nítrico, sulfúrico, clorhídrico) son muy fuertes y pueden causar quemaduras serias, así que manéjalos con extrema precaución. Lo mismo puede pasar con algunos ácidos orgánicos como el ácido acético concentrado.

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Cosas que necesitarás

Lentes de protección
Guantes
Bata de laboratorio
Estación de lavado de ojos (acceso a una fuente de agua fría y clara en la cual puedas colocar tus ojos fácilmente).
Balón volumétrico (para una mayor exactitud), o un Erlenmeyer
Pipeta (para pequeñas cantidades), o una probeta graduada (para cantidades mayores)
Agua
Ácido
Kit para ácidos derramados, o bicarbonato de sodio y herramienta de plástico
Varilla de vidrio para agitación