Come Diluire un Acido

Si consiglia sempre di acquistare l'acido più diluito possibile adatto alle proprie specifiche esigenze, sia per questioni di sicurezza sia per facilitarne l'uso. Tuttavia, a volte è necessario procedere a un'ulteriore diluizione. Non trascurare i dispositivi di protezione, dato che gli acidi concentrati possono causare gravi ustioni chimiche. Quando calcoli le quantità di acqua e acido da miscelare, devi conoscere la concentrazione molare iniziale dell'acido e quella della soluzione che vuoi ottenere.

Parte 1

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Calcolare la Formula di Diluizione

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Controlla la concentrazione attuale. Leggi l'etichetta sulla confezione dell'acido oppure trova la concentrazione fra i dati forniti dal problema di chimica. Questo valore è spesso espresso come “molarità” o “concentrazione molare”, abbreviata con “M”. Per esempio, un prodotto "6 M" contiene 6 moli di molecole di acido per litro. Indica la concentrazione iniziale con: C₁.
- La formula descritta in seguito usa anche il termine V₁. Questo è il volume dell'acido che verrà aggiunto all'acqua. Probabilmente non userai tutta la confezione di acido, quindi non puoi ancora conoscere con esattezza questo dato.
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Decidi il risultato. In genere nel problema scolastico o nel test di laboratorio vengono indicati sia la concentrazione finale che si desidera ottenere sia il volume di acido. Per esempio, potrebbe essere necessario produrre mezzo litro di acido diluito a una concentrazione di 2 M. Puoi indicare la concentrazione desiderata con C₂ e il volume desiderato con V₂.
- Se stai usando delle unità di misura anomale, convertile tutte alla concentrazione molare (moli per litro) e in litri prima di procedere.
- Se non conosci i dati di concentrazione e volume finali, chiedi maggiori informazioni all'insegnante, al chimico o a un esperto del lavoro che devi svolgere con l'acido.
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Scrivi la formula per calcolare la diluizione. Ogni volta che ti prepari a diluire una soluzione, devi usare questa formula: C₁V₁ = C₂V₂. Tradotta in parole, l'equazione afferma che "il prodotto fra la concentrazione iniziale della soluzione e il suo volume è uguale al prodotto fra la concentrazione della soluzione diluita e il suo volume". Sai che questa uguaglianza è vera perché il prodotto fra concentrazione e volume fornisce la quantità totale di acido e questa non varia a prescindere dalla quantità di acqua aggiunta.
- Nell'esempio preso in considerazione puoi scrivere: (6 M)(V₁)=(2 M)(0,5 l).
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. Il termine V₁ indica quanto acido devi mettere nell'acqua per ottenere la concentrazione e il volume desiderati. Riscrivi la formula come V₁=(C₂V₂)/(C₁) e poi inserisci al suo interno i numeri noti.
- Nell'esempio considerato avrai: V₁=[(2 M)(0,5 l)]/(6 M)= 1/6 l = 0,167 l, cioè 167 ml.
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Calcola il volume d'acqua necessaria. Ora che conosci il valore di V₁, la quantità di acido che devi usare, e V₂, il volume totale della soluzione, puoi calcolare facilmente la quantità d'acqua per differenza. V₂ - V₁ = volume dell'acqua necessaria.
- Nel caso considerato, otterrai 0,5 l di soluzione in cui ci sono 0,167 l di acido. Il volume dell'acqua necessaria per la diluizione è: 0,5 l – 0,167 l = 0,333 l, o 333 ml.
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Parte 2

Parte 2 di 3:

Preparare un'Area di Lavoro Sicura

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Leggi le schede di sicurezza su internet. Queste offrono delle informazioni dettagliate ma sintetiche in merito al prodotto che stai maneggiando. Fai una ricerca inserendo il nome esatto dell'acido che intendi usare, come "acido cloridrico", nel database online. Alcuni acidi devono essere gestiti con particolari precauzioni di sicurezza, oltre a quelle indicate qui di seguito.
- A volte devi far riferimento a più schede di sicurezza, in base alla concentrazione dell'acido e alle altre sostanze che intendi aggiungere. Scegli quella più adatta alla tua soluzione iniziale.
- Se preferisci, puoi usare anche questo database.
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Indossa una maschera certificata per il rischio chimico e un camice da laboratorio. Una maschera protegge gli occhi su tutti i lati ed è indispensabile quando si usano gli acidi. Per evitare il contatto della soluzione con la cute, metti anche dei guanti e un camice, o un grembiule da laboratorio.
- Se hai i capelli lunghi, legali prima di iniziare.
- Un acido può anche impiegare ore prima di corrodere un tessuto e fare un buco nel vestito. Anche se puoi non notare alcuno schizzo, sappi che poche gocce di sostanza possono danneggiare gli abiti, se non sono coperti da un camice.
Ogni volta che ti è possibile, tieni la soluzione acida sotto una cappa aspirante accesa, mentre lavori. In questa maniera limiti l'esposizione ai vapori prodotti dalla sostanza chimica, che possono essere corrosivi o velenosi. Se non hai una cappa a disposizione, apri tutte le finestre e le porte, oppure accendi un ventilatore per garantire un adeguato giro di aria.
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Individua una fonte di acqua corrente. Se l'acido dovesse schizzare negli occhi o sulla pelle, devi lavare la zona con acqua corrente fredda per 15-20 minuti. Non iniziare il processo di diluizione finché non ti sei accertato che il lavandino o la stazione di risciacquo oculare più vicini siano funzionanti.
- Quando ti lavi gli occhi, cerca di tenere le palpebre il più aperte possibile. Ruota il bulbo oculare in tutte le direzioni per essere certo che venga risciacquata tutta la superficie.
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Per gestire eventuali schizzi e sversamenti organizza un piano d'azione specifico per l'acido in uso. Puoi acquistare un kit speciale che contiene tutto il materiale necessario, oppure comprare separatamente il neutralizzatore e il materiale assorbente. Il processo descritto in seguito è adatto per l'acido cloridrico, solforico, nitrico e fosforico, mentre altri composti potrebbero richiedere una gestione differente. Per tale motivo, fai tutte le ricerche necessarie in merito al corretto smaltimento.
- Arieggia il locale aprendo porte e finestre, oppure accendendo un ventilatore o la cappa aspirante.
- Applica sui margini della goccia di acido una base debole, come il carbonato di sodio, il bicarbonato di sodio o il carbonato di calcio. Questo modus operandi ti permette di evitare ulteriori schizzi.
- Continua a cospargere lentamente la base debole sull'acido muovendoti lentamente verso l'interno della macchia finché non sarà completamente ricoperta.
- Mescola il tutto con uno strumento di plastica. Controlla il pH dello sversamento con la cartina al tornasole. Aggiungi altra base per alzare il pH a un valore compreso fra 6 e 8 e alla fine getta il composto nello scarico usando molta acqua.
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Parte 3

Parte 3 di 3:

Diluire l'Acido

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Quando usi acidi concentrati, raffredda l'acqua in un bagno di ghiaccio. Questo passaggio è necessario solo se stai usando soluzioni acide estremamente concentrate, come l'acido solforico a 18 M oppure quello cloridrico a 12 M. Per mantenere bassa la temperatura dell'acqua, prima della diluizione circonda il recipiente che la contiene con del ghiaccio per almeno 20 minuti.
- Nella maggior parte dei casi, però, l'acqua a temperatura ambiente è sicura.
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Versa dell'acqua distillata in un matraccio capiente. Per i procedimenti in cui i dosaggi precisi sono molto importanti, come la titolazione, è indispensabile l'uso di un matraccio. Per altri tipi di progetti di carattere pratico, una beuta è più che sufficiente. In entrambi i casi, scegli un contenitore che sia abbastanza capiente per la quantità di soluzione che vuoi creare, accertandoti che resti sufficiente spazio vuoto per evitare traboccamenti.
- Non è necessario misurare con precisione la quantità di acqua distillata, se questa proviene da un altro contenitore in cui è stata accuratamente predosata.
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Aggiungi una minima quantità di acido. Se devi diluire piccole dosi di acido, puoi usare una pipetta graduata (detta di Mohr) oppure una volumetrica dotata di bulbo in gomma. Per volumi maggiori, inserisci un imbuto nell'apertura del matraccio e versa lentamente una piccola quantità di acido usando un cilindro graduato.
- Non usare mai le pipette da bocca in un laboratorio di chimica.
Gli acidi forti possono generare molto calore quando vengono aggiunti all'acqua. Se l'elemento è molto concentrato, la soluzione potrebbe anche creare schizzi e fumi corrosivi. Se questo dovesse accadere, devi eseguire l'intero processo di diluizione aggiungendo piccolissime dosi di acido, oppure raffreddare l'acqua in un bagno di ghiaccio prima di continuare.
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Continua a versare il resto dell'acido, sempre poco per volta. Ogni volta lascia che la soluzione si raffreddi, soprattutto se noti molto calore, fumo o schizzi. Procedi in questa maniera finché non avrai diluito tutto l'acido.
- Il volume dell'acido è stato calcolato come termine V₁ secondo i dati della prima sezione dell'articolo.
Per ottenere i migliori risultati, devi mescolarla con un bastoncino di vetro dopo ogni dose di acido. Se le dimensioni del matraccio rendono impossibile questo passaggio, allora mescola la soluzione alla fine della diluizione e dopo aver rimosso l'imbuto.
Versa la soluzione appena creata in un contenitore etichettato in maniera inequivocabile, preferibilmente una bottiglia di vetro rivestita in PVC, e riponila in un posto sicuro. Risciacqua il matraccio, l'imbuto, il bastoncino di vetro, la pipetta e/o il cilindro graduato con acqua per eliminare ogni traccia di acido.
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Consigli

Aggiungi sempre l'acido all'acqua e non viceversa. Quando le due sostanze si mescolano, facilmente creano molto calore. Maggiore è la quantità d'acqua, maggiore è il "materiale" a tua disposizione per dissipare e assorbire il calore. In questo modo eviti che la miscela bolla e schizzi.
Per ricordarti questo dettaglio importante, memorizza l'acronimo ASA: "Aggiungi Sempre l'Acido".
Quando mescoli due acidi, aggiungi sempre quello più forte al più debole per le ragioni indicate in precedenza.
Puoi usare metà dell'acqua necessaria, diluire l'acido e poi aggiungere lentamente il resto dell'acqua. Questo metodo non è consigliato per le soluzioni concentrate.
Compra l'acido più diluito possibile che soddisfi le tue esigenze, per garantire la massima sicurezza ed evitare problemi di stoccaggio.

Avvertenze

Anche quando gli effetti dell'acido non sono gravi, sappi che questo potrebbe essere comunque velenoso. Per esempio l'acido cianidrico non è forte, ma estremamente tossico.
Non cercare mai di neutralizzare gli effetti degli schizzi di acido con una base forte come l'idrossido di potassio (KOH) o l'idrossido di sodio (NaOH). Scegli invece l'acqua o una base debole come il bicarbonato di sodio diluito (NaHCO3).
Non sciogliere i materiali per divertimento o per altre ragioni, a meno che tu non sappia esattamente quello che stai facendo. Potresti creare dei prodotti estremamente pericolosi come dei gas tossici o esplosivi che possono autoinnescarsi.
Quelli che vengono definiti acidi "deboli" possono produrre molto calore ed essere davvero pericolosi. La distinzione fra acidi forti e deboli è una pura classificazione chimica.

Cose che ti Serviranno

Maschera di protezione per rischio chimico
Guanti
Camice da laboratorio o grembiule
Lavaggio oculare (fonte di acqua corrente fredda dove puoi mettere facilmente l'occhio sotto il flusso)
Matraccio (per maggiore precisione) o beuta
Pipette (per gestire piccole quantità di liquido) o cilindro graduato (per quantità maggiori)
Acqua
Acido
Kit per neutralizzare gli schizzi di acido oppure bicarbonato di sodio e strumento in plastica
Bastoncino in vetro per mescolare