Comment diluer un acide?

Dois-je ajouter de l'acide à l'eau ou de l'eau à l'acide — Quand je dilue de l'acide, dois-je ajouter de l'acide à l'eau ou de l'eau à l'acide?

L'achat de l'acide le plus dilué qui répondra à vos besoins est recommandé pour la sécurité et la facilité d'utilisation, mais vous devrez parfois le diluer davantage à la maison. Ne lésinez pas sur les équipements de sécurité, car les acides concentrés peuvent provoquer de graves brûlures chimiques. Lors du calcul de la quantité d'acide et d'eau que vous devez mélanger, vous aurez besoin de connaître la concentration molaire (M) de votre acide et la concentration molaire que vous souhaitez obtenir après dilution.

Partie 1 sur 3: calcul de la formule de dilution

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Vérifiez ce que vous avez déjà. Trouvez la concentration de la solution acide sur l'étiquette ou dans le problème de mots sur lequel vous travaillez. Ce nombre est souvent écrit en unités de molarité, ou concentration molaire, abrégée en M. Par exemple, un acide "6M" contient six moles de molécules d'acide par litre. Nous appellerons cette concentration de départ C ₁.
- La formule ci-dessous utilisera également le terme V ₁. C'est le volume d'acide que nous allons ajouter à l'eau. Nous n'utiliserons probablement pas toute la bouteille d'acide, donc nous ne savons pas encore quel est ce nombre.
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Décidez d'un résultat final. La concentration et le volume d'acide souhaités sont généralement déterminés par un devoir scolaire ou par les exigences du laboratoire dans lequel vous travaillez. Par exemple, nous pourrions vouloir diluer notre acide à une concentration de 2M et avoir besoin de 0,5 litre (0,1 gal US). Nous appellerons cette concentration désirée C ₂ et le volume désiré V ₂.
- Si vous utilisez des unités inhabituelles, convertissez-les toutes en unités de concentration molaire (moles par litre) et en litres avant de continuer.
- Si vous n'êtes pas certain de la concentration ou du volume d'acide requis, consultez votre professeur, un chimiste ou un expert de la tâche pour laquelle vous prévoyez d'utiliser de l'acide.
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Écrivez la formule pour calculer la dilution. Chaque fois que vous vous préparez à diluer une solution, vous pouvez utiliser la formule C ₁ v ₁ = c ₂ v ₂. mots, cela signifie "la concentration de la solution initiale x son volume = la concentration des solutions diluées x son volume." Nous savons que cela est vrai car concentration x volume = la quantité totale d'acide, et la quantité totale d'acide restera la même lorsqu'elle sera ajoutée à l'eau.
- Dans notre exemple, nous pouvons écrire cette formule (6M)(V ₁)=(2M)(0,5L).
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Résoudre la formule de v ₁. Ce terme, V ₁, nous dira quelle quantité de la solution acide initiale nous devons ajouter à l'eau pour obtenir la concentration et le volume souhaités. Réorganisez la formule comme V ₁ =(c ₂ v ₂)/(c ₁), puis insérez les nombres que vous connaissez.
- Dans notre exemple, nous obtiendrions V ₁ =((2M)(0,5L))/(6M)= ¹ ⁄ ₆ litre (0,0 US gal). Cela équivaut approximativement à 0,167 litre (0,0 US gal) ou 167 millilitres.
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Calculez la quantité d'eau dont vous aurez besoin. Maintenant que vous avez maintenant V ₁, la quantité d'acide que vous utiliserez, et V ₂, la quantité de solution que vous obtiendrez, vous pouvez facilement calculer la quantité d'eau dont vous avez besoin pour combler la différence. V ₂ - V ₁ = le volume d'eau requis.
- Dans notre cas, nous voulons finir par 0,5 litre (0,1 US gal) et utiliserons 0,167 litre (0,0 US gal) d'acide. La quantité d'eau dont nous avons besoin = 0,5L - 0,167L = 0,333L, soit 333 millilitres.

Partie 2 sur 3: préparer un espace de travail sûr

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Lisez les fiches de sécurité chimique pertinentes en ligne. Les fiches internationales de sécurité chimique fournissent des informations de sécurité succinctes et détaillées. Recherchez le nom exact de l'acide que vous utiliserez, par exemple «acide chlorhydrique», dans la base de données en ligne. Certains acides peuvent nécessiter des précautions de sécurité supplémentaires, en plus de celles décrites ci-dessous.
- Parfois, plusieurs cartes sont délivrées, en fonction de la concentration et des ajouts à l'acide. Choisissez celle qui correspond le mieux à votre solution acide initiale.
- Si vous préférez les lire dans une autre langue, sélectionnez-en une ici.
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Portez des lunettes anti-éclaboussures, des gants et une blouse de laboratoire. Des lunettes de protection contre les éclaboussures qui couvrent tous les côtés des yeux sont nécessaires lors de la manipulation de l' acide. Protégez votre peau et vos vêtements en portant des gants et une blouse ou un tablier de laboratoire.
- Attachez les cheveux longs avant de manipuler l'acide.
- L'acide peut prendre plusieurs heures pour faire des trous dans les vêtements. Même si vous ne remarquez pas de déversement, quelques gouttes peuvent endommager vos vêtements s'ils ne sont pas sous une blouse de laboratoire.
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Travailler sous une hotte aspirante ou dans un endroit aéré. Dans la mesure du possible, conservez la solution acide dans une hotte en fonctionnement pendant que vous travaillez. Cela limite l'exposition aux vapeurs gazeuses produites par l'acide, qui peuvent être corrosives ou toxiques. Si une hotte n'est pas disponible, ouvrez toutes les fenêtres et portes, ou allumez un ventilateur pour ventiler la zone.
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Sachez où se trouve l'eau courante. Si de l'acide entre en contact avec vos yeux ou votre peau, vous devrez les rincer à l'eau courante froide pendant 15 à 20 minutes. Ne commencez pas la dilution avant de savoir où trouver la station de lavage oculaire ou l'évier le plus proche.
- Lorsque vous vous lavez les yeux, gardez les paupières grandes ouvertes. Faites pivoter vos yeux en regardant vers le haut, la droite, le bas et la gauche pour vous assurer que tous les côtés de votre globe oculaire sont rincés.
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Ayez un plan de déversement prêt, spécifique à votre acide. Vous pouvez acheter un kit de déversement d'acide qui contient tous les matériaux nécessaires, ou acquérir des neutralisants et des absorbeurs séparément. Le processus décrit ici peut être utilisé pour l'acide chlorhydrique, sulfurique, nitrique ou phosphorique, mais d'autres acides peuvent nécessiter des recherches supplémentaires pour être éliminés correctement:
- Aérez la zone en ouvrant les fenêtres et les portes et en allumant les hottes et les ventilateurs.
- Appliquez une base faible telle que du carbonate de sodium (carbonate de sodium), du bicarbonate de sodium ou du carbonate de calcium sur les bords extérieurs du déversement, en évitant les éclaboussures qui en résultent.
- Continuez à appliquer lentement, en travaillant vers l'intérieur, jusqu'à ce que le déversement soit couvert.
- Bien mélanger avec un outil en plastique. Vérifiez le pH du déversement avec du papier de tournesol. Ajoutez plus de base si nécessaire pour obtenir un pH entre 6 et 8, puis rincez le déversement dans un drain avec beaucoup d'eau.

Nous pourrions vouloir diluer notre acide à une concentration de 2M — Par exemple, nous pourrions vouloir diluer notre acide à une concentration de 2M et avoir besoin de 0,5 litre (0,1 gal US).

Partie 3 sur 3: diluer l'acide

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Refroidir l'eau dans un bain de glace lors de l'utilisation d'acides concentrés. Cette étape n'est nécessaire que lorsque vous manipulez des solutions acides extrêmement concentrées, telles que l'acide sulfurique 18M ou l'acide chlorhydrique 12M. Refroidissez l'eau que vous utiliserez en la gardant dans un récipient entouré de glace pendant au moins 20 minutes avant le début de la dilution.
- Pour la plupart des dilutions, l'eau peut être à température ambiante.
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Ajouter de l'eau distillée dans une grande fiole. Pour les projets impliquant une mesure minutieuse, tels que le titrage, utilisez une fiole jaugée. Dans la plupart des cas, une fiole Erlenmeyer peut être utilisée à la place. Dans les deux cas, choisissez un récipient qui peut facilement contenir le volume total souhaité, avec beaucoup d'espace restant, pour minimiser les éclaboussures sur le rebord.
- Vous n'avez pas besoin de mesurer soigneusement cette eau, tant qu'elle provient d'un récipient qui a été soigneusement mesuré pour contenir la quantité totale d'eau requise.
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Ajouter une petite quantité d'acide. Si vous utilisez un petit volume d'acide, utilisez une pipette graduée (Mohr) ou une pipette volumétrique avec une poire en caoutchouc sur le dessus. Pour des volumes plus importants, placer un entonnoir dans le col du ballon et verser lentement une petite quantité d'acide à l'aide d'une éprouvette graduée.
- N'utilisez jamais de pipette buccale dans un laboratoire de chimie.
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Laissez la solution refroidir. Les acides forts peuvent générer beaucoup de chaleur lorsqu'ils sont ajoutés à l'eau. Si l'acide était très concentré, la solution peut éclabousser ou produire des fumées corrosives. Si cela se produit, vous devrez effectuer toute la dilution à très petites doses ou refroidir l'eau dans un bain de glace avant de continuer.
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Ajouter l'acide restant à petites doses. Laissez refroidir la solution entre chaque dose, surtout si vous remarquez de la chaleur, des fumées ou des éclaboussures. Continuez jusqu'à ce que la quantité d'acide requise ait été ajoutée.
- Ce montant a été calculé comme V ₁ ci-dessus.
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Remuer la solution. Pour de meilleurs résultats, vous pouvez mélanger la solution avec un agitateur en verre après chaque ajout d'acide. Si la taille du flacon rend cela peu pratique, agiter la solution une fois la dilution terminée et l'entonnoir est retiré.
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Stockez l'acide et rincez les outils. Versez la solution acide que vous avez créée dans un récipient clairement étiqueté, de préférence une bouteille en verre recouverte de PVC, et conservez-la dans un endroit sûr. Rincer la fiole, l'entonnoir, l'agitateur, la pipette et/ou l'éprouvette graduée dans de l'eau pour éliminer toute trace d'acide.

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Conseils

Ajoutez toujours de l'acide à l'eau, et non l'inverse. Lorsque les substances se rencontrent, elles produisent une grande quantité de chaleur. Plus il y a d'eau, plus vous avez de dissipateur thermique pour absorber cette chaleur, empêchant l'ébullition et les éclaboussures.
Comme aide-mémoire pour le bon ordre, rappelez-vous: «faites ce que vous devez, ajoutez de l'acide à l'eau. (Faire comme il faut, ajouter de l'acide à l'eau). Comme alternative, vous pouvez également mémoriser "Toujours ajouter de l'acide".
Lorsque vous mélangez deux acides, ajoutez toujours l'acide le plus fort au plus faible, pour la raison décrite ci-dessus.
Il est possible d'ajouter la moitié de la quantité d'eau requise, en la diluant complètement, puis en la mélangeant lentement dans l'eau restante. Ceci n'est pas recommandé pour les solutions concentrées.
Achetez l'acide le plus dilué qui répondra à vos besoins, pour une sécurité et une facilité de stockage maximales.

Qu'est-ce qui provoque une explosion lorsque vous versez de l'acide dans de l'eau au lieu de l'inverse — Lors de la dilution d'un acide, qu'est-ce qui provoque une explosion lorsque vous versez de l'acide dans de l'eau au lieu de l'inverse?

Mises en garde

Même lorsque les effets acides ne sont pas profonds, l'acide peut toujours être toxique. Un exemple est l'acide cyanhydrique (pas très fort, très toxique).
Ne contrez jamais les effets de l'acide renversé avec de la lessive forte, telle que KOH ou NaOH. Utilisez plutôt de l'eau ou une base faible telle que du bicarbonate de sodium dilué (NaHCO3).
Ne dissolvez pas les matériaux pour le plaisir ou pour toute autre raison, à moins que vous ne sachiez exactement ce que vous faites. De cette façon, vous pouvez créer des produits extrêmement dangereux tels que des gaz toxiques ou explosifs ou des explosifs qui s'enflamment spontanément.
Les acides dits «faibles» peuvent également produire beaucoup de chaleur et être très dangereux. La distinction entre les acides faibles et forts est purement chimique.

Telles que l'acide sulfurique 18M ou l'acide chlorhydrique 12M — Cette étape n'est nécessaire que lorsque vous manipulez des solutions acides extrêmement concentrées, telles que l'acide sulfurique 18M ou l'acide chlorhydrique 12M.

Choses dont vous aurez besoin

Lunettes anti-éclaboussures
Des gants
Blouse de laboratoire ou tablier
Douche oculaire (accès à de l'eau courante fraîche et claire sous laquelle vous pouvez facilement placer vos yeux)
Fiole jaugée (pour une meilleure précision) ou erlenmeyer
Pipette (pour les petites quantités) ou éprouvette graduée (pour les plus grandes)
L'eau
Acide
Kit de déversement d'acide, ou bicarbonate de sodium et un outil en plastique
Tige d'agitation en verre