Een zuur verdunnen

Het val aan te bevelen om zuur te kopen dat zo veel mogelijk verdund is voor je gebruiksdoel, voor de veiligheid en gebruiksgemak, maar soms is het nodig om het thuis nog verder te verdunnen. Bezuinig niet op veiligheidsuitrusting, omdat geconcentreerde zuren ernstige brandwonden kunnen veroorzaken. Bij het uitrekenen van de hoeveelheid water en zuur die je nodig hebt voor de verdunning, zal je moeten weten wat de molaire concentratie (M) van het zuur is en de molaire concentratie welke je wilt verkrijgen, na de verdunning.

Deel 1

Deel 1 van 3:

Het berekenen van de verdunning

Pdf downloaden

1
Kijk wat je al weet. Zoek de concentratie van het zuur op het etiket of in de opgave waar je mee bezig bent. Dit getal wordt vaak geschreven in de eenheid molariteit, afgekort met M. Bijvoorbeeld: een zuur met de aanduiding "6M" bevat mol aan zuurmoleculen per liter. We noemen dit de beginconcentratie C₁.
- De onderstaande formule gebruikt ook de term V₁. Dit is het volume van het zuur dat we gaan toevoegen aan het water. We zullen waarschijnlijk niet de hele fles aan zuur gebruiken, dus weten we nu nog niet wat dit voor getal zal zijn.
2
Besluit wat je wilt dat het eindresultaat moet worden. De gewenste concentratie en volume van het zuur wordt meestal bepaald door de opdracht van school of de vereisten van het lab waar je werkt. Je wilt bijvoorbeeld het zuur verdunnen tot een concentratie van 2M, en hebt daarvoor 0.5 liter nodig. We noemen dit de gewenste concentratie C₂ en het gewenste volume V₂.
- Gebruik je ongebruikelijke eenheden, converteer ze dan eerst allemaal naar molaire concentratie (mol per liter) en liters voor je verder gaat.
- Weet je niet zeker welke concentratie of welk volume van het zuur vereist is, vraag het dan aan je leraar, een chemicus of een expert op het gebied van de taak waarvoor je het zuur wilt gebruiken.
3
Schrijf de formule op voor het berekenen van de verdunning. Wanneer je voorbereidselen treft voor het verdunnen van een oplossing, dan kun je de formule C₁V₁ = C₂V₂ gebruiken.^[1]XBron. Dit houdt in: "de beginconcentratie van de oplossing x het volume ervan = de verdunde concentratie van de oplossing x het volume ervan." We weten dat dit klopt omdat concentratie x volume = de totale hoeveelheid van het zuur, en de totale hoeveelheid van het zuur zal hetzelfde blijven als we het aan het water toevoegen.
- In ons voorbeeld kunnen we deze formule opschrijven als (6M)(V₁)=(2M)(0.5L).
4
. Deze term, V₁, zal ons vertellen hoeveel we van de beginoplossing we toe moeten voegen aan het water om uit te komen bij de gewenste concentratie en het gewenste volume. Herschrijf de formule als V₁=(C₂V₂)/(C₁), en vul de variabelen in waarvan de waarde bekend is.
- In ons voorbeeld krijgen we uiteindelijk V₁=((2M)(0.5L))/(6M)= 1/6 L. Dit is ongeveer gelijk aan 0.167 L of 167 milliliters.
5
Bereken hoeveel water je nodig hebt. Nu V₁ bekend is, de hoeveelheid zuur dat je zal gaan gebruiken, en V₂, de hoeveelheid oplossing waarmee je eindigt, kun je gemakkelijk berekenen hoeveel water je nodig hebt om het verschil te maken. V₂ - V₁ = het vereiste volume water.
- In ons geval verkrijgen we uiteindelijk 0.5 L en gebruiken we 0.167 L van het zuur. De hoeveelheid water die we nodig hebben = 0.5L - 0.167L = 0.333 L, of 333 milliliters.
Advertentie

Deel 2

Deel 2 van 3:

Een veilige werkomgeving creëren

Pdf downloaden

1
Lees op internet de relevante Chemical Safety Cards. Internationale Chemical Safety Cards geven beknopte en gedetailleerde veiligheidsinformatie. Zoek naar de exacte naam van het zuur dat je wilt gebruiken, zoals "zoutzuur," in de online database. Sommige zuren vereisen aanvullende veiligheidsvoorzorgen, behalve de onderstaande.
- Soms zal je meerdere kaarten nodig hebben, afhankelijk van de concentratie en toevoegingen aan het zuur. Kies de kaar die het meest past bij de zuuroplossing waarmee je bent begonnen.
- Als je ze liever in een andere taal leest, selecteer deze dan hier.
2
Draag spatbrillen, handschoenen en een laboratoriumjas. Veiligheidsbrillen die alle kanten van je ogen beschermen zijn vereist bij het werken met zuren.^[2]XBron Bescherm je huid en kleren door het dragen van handschoenen en een laboratoriumjas of een schort.
- Heb je lang haar, bind die dan bij elkaar voor je met het zuur gaat werken.
- Zuur kan er uren over doen voor het een gat in je kleding heeft gebrand. Ook al merk je niet dat je hebt gemorst, toch kunnen een paar druppels voldoende zijn om je kleren te beschadigen als die niet beschermd worden door een laboratoriumjas.^[3]XBron
Zorg dat je wanneer dat maar mogelijk is de zuuroplossing in een goed functionerende zuurkast houdt tijdens het werken. Hiermee beperk je de blootstelling aan gasachtige dampen die door het zuur worden geproduceerd en corrosief of giftig kunnen zijn, tot een minimum.^[4]XBron Is er geen zuurkast beschikbaar, open dan alle vensters en deuren, of doe een ventilator aan om de ruimte te ventileren.
4
Weet waar er stromend water is. Als er zuur in je ogen of op je huid terechtkomt, dan zal je dat snel moeten spoelen met koel, stromend water, 15–20 minuten lang. Begin niet met de verdunning van het zuur voor je weet waar de dichtstbijzijnde plek is om je ogen te wassen of een gootsteen.
- Houd tijdens het wassen van je ogen ze wijd open. Draai met je ogen door omhoog, naar rechts, beneden en naar links te kijken, om er zeker van te zijn dat je hele oog is gespoeld.
5
Zorg dat je een plan klaar hebt voor het geval je iets morst, specifiek voor het soort zuur waar je mee werkt. Je kunt een schoonmaakkit aanschaffen voor zuren waarin alle noodzakelijke materialen zitten, of de neutralisatoren en absorbtiestoffen afzonderlijk aanschaffen. De hier beschreven procedure kun je gebruiken voor zoutzuur, zwavelzuur, salpeterzuur, of fosforzuur, maar voor andere zuren zal je misschien nader onderzoek moeten doen om op een verantwoorde manier dit op de ruimen:^[5]XBron
- Ventileer de plek door het openen van ramen en deuren, en het aanzetten van de zuurkast en ventilatoren.
- Strooi een zwakke base zoals natriumcarbonaat, natriumbicarbonaat of calciumcarbonaat over de buitenste randen van dat wat er gemorst is, om meer spatten te voorkomen.
- Werk langzaam van buiten naar binnen, tot alles wat gemorst is weer is bedekt.
- Meng het goed door elkaar met een plastic roerstok. Controleer de pH-waarde van het gemorste zuur met lakmoespapier. Voeg meer van de base toe indien noodzakelijk om de pH tussen 6 en 8 te krijgen, en spoel daarna het gemorste, geneutraliseerde zuur door de gootsteen met veel water.
Advertentie

Deel 3

Deel 3 van 3:

Het verdunnen van het zuur

Pdf downloaden

1
Koel water af in een ijsbad wanneer je werkt met geconcentreerd zuur. Deze stap is alleen noodzakelijk wanneer je werkt met extreem geconcentreerde zuuroplossingen, zoals 18M zwavelzuur of 12M zoutzuur.^[6]XBron Koel het water af dat je gaat gebruiken door het in een fles te doen omringd door ijs, ten minste 20 minuten voor je het zuur gaat verdunnen.
- Wat de meeste verdunningen betreft mag het water gewoon op kamertemperatuur zijn.
2
Doe gedistilleerd water in een grote fles. Ben je met een project bezig waarbij je nauwkeurig zal moeten meten, zoals bij een titratie, gebruik dan een maatcilinder. In de meeste gevallen echter is een Erlenmeyer voldoende. In elk geval zal je een fles moeten gebruiken waar voldoende water in kan en waarbij er voldoende ruimte overblijft, om de kans op morsen te minimaliseren.
- Het is niet nodig om het water heel precies af te meten, zolang het maar uit de fles komt die wel nauwkeurig is afgemeten, zodat je zeker weet te beschikken over de vereiste hoeveelheid water.
3
Voeg een minieme hoeveelheid zuur toe. Als je een kleine hoeveelheid zuur gebruikt, neem dan een (Mohr) pipet of een volumepipet met een rubberen bol aan de bovenkant (buret). Heb je grotere eenheden nodig, plaats dan een trechter in de hals van de fles en schenk langzaam een klein deel van het zuur in de fles met behulp van een maatcilinder.
- Gebruik in een chemisch lab nooit een mondpipet.
Sterke zuren kunnen veel hitte genereren wanneer er water aan toe wordt gevoegd. Als het gaat om een sterk geconcentreerd zuur, dan kan de oplossing gaan spatten of corrosieve dampen produceren. Gebeurt dit dan zal je de verdunning volledig in kleine doses moeten uitvoeren, of het water in een ijsbad koelen voor je verdergaat.
5
Voeg het resterende zuur in kleine doses. Laat de oplossing afkoelen tussen elke dosis, zeker als je hitte, dampen of spetters opmerkt. Ga verder met verdunnen tot de vereiste hoeveelheid zuur is toegevoegd.
- Deze hoeveelheid heb je berekend als V₁ hierboven.
Voor het beste resultaat kun je de oplossing roeren met een glazen roerstok na elke toevoeging van het zuur. Als de grootte van de fles dit onpraktisch maakt, roer dan de oplossing door na het volledig verdunnen van het zuur en de trechter is weggehaald.
Schenk de zuuroplossing die je hebt gemaakt in een duidelijk gelabelde fles, het liefst PVC gecoat, en berg dit op een veilige plek op. Spoel de fles, trechter, het roerstokje, de pipet en/of de maatcilinder om met water om alle sporen van het zuur te verwijderen.
Advertentie

Tips

Voeg altijd zuur toe aan het water, nooit andersom. Wanneer de stoffen met elkaar in aanraking komen, produceren ze veel hitte. Hoe meer zuur er mee is gemoeid, hoe meer hitte je zal moeten afvoeren (koeling) om dit op te vangen, en daarmee koken en spatten te voorkomen.
Een geheugensteuntje voor de juiste volgorde: 'water bij zuur, zorgt voor vuur'.
Wanneer je twee zuren met elkaar mengt, voeg dan altijd het sterkste zuur toe aan het zwakkere zuur, om dezelfde reden als hierboven aangegeven.
Het is mogelijk om eerst de helft van het water toe te voegen en daarmee het zuur volledig te verdunnen, waarna de rest van het water er langzaam bij wordt gedaan.^[7]XBron^[8]XBronDit valt niet aan te bevelen voor geconcentreerde oplossingen.
Schaf de meest verdunde versie van het zuur welke je nodig hebt aan, voor maximale veiligheid en eenvoudige opslag.

Advertentie

Waarschuwingen

Zelfs wanneer de zure effecten niet heel erg sterk zijn kan het desbetreffende zuur nog steeds erg giftig zijn. Een voorbeeld is blauwzuur (niet erg sterk maar zeer giftig).
Probeer nooit de effecten van gemorst zuur tegen te gaan met een sterk loog, zoals KOH of NaOH. Gebruik in plaats daarvan water of een zwakke base, zoals verdunde natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO3).
Los geen materialen op alleen maar voor de lol of wat voor reden dan ook, behalve als je echt weet wat je aan het doen bent. Het kan namelijk gebeuren dat je op die manier gevaarlijke stoffen creëert, zoals giftige of explosieve gassen die spontaan ontbranden.
Zogenaamde 'zwakke' zuren kunnen ook veel hitte produceren en erg gevaarlijk zijn. Het onderscheid tussen sterke en zwakke zuren is slechts chemisch.

Advertentie

Benodigdheden

Veiligheidsbril
Handschoenen
Laboratoriumjas of schort
Oogwasstation (toegang tot koel, stromend water waar je gemakkelijk je ogen onder kunt houden)
Maatkolf (voor de grootste precisie), of een Erlenmeyer
Pipet (voor kleine hoeveelheden), of een maatcilinder (voor grotere)
Water
Zuur
Acid spill kit (om gemorst zuur op te ruimen), of natriumbicarbonaat en een plastic hulpmiddel
Glazen roerstok