Як розбавити розчин

Співавтор(и): Bess Ruff, MA. Бесс Руфф - аспірантка Університету штату Флорида, працює над здобуттям ступеня PhD з географії. Здобула ступінь магістра екології та менеджменту в Каліфорнійському університеті в Санта-Барбарі у 2016 році. Проводила дослідження для проектів з морського просторового планування в Карибському морі та забезпечувала наукову підтримку дипломованим учасником Групи сталого рибальства.

Кількість переглядів цієї статті: 161 786.

В результаті розведення розчин стає менш концентрованим. Розчини розбавляють (розводять) до менших концентрацій з різних причин. Наприклад, біохіміки розбавляють концентровані розчини з метою отримання нових розчинів, які потім використовують у своїх експериментах. Бармени ж часто розводять міцні напої більш м'якими або соками, щоб отримати коктейлі, приємні на смак. Для розрахунку ступеня розведення використовуйте формулу C₁V₁ = C₂V₂, де C₁ та C₂ - Початкова і кінцева концентрація розчину відповідно, а V₁ та V₂ - Початковий і кінцевий обсяг.

Точний розрахунок концентрацій

• В іншій ситуації, наприклад при вирішенні шкільного завдання з хімії, як невідома може виступати інша величина: наприклад, дані початковий об'єм і концентрація, і потрібно знайти кінцеву концентрацію підсумкового розчину при його відомому обсязі. У будь-якому випадку корисно виписати відомі та невідомі величини, перш ніж приступати до завдання. [1] X Джерело інформації
• Розглянемо приклад. Нехай нам необхідно розвести розчин концентрацією 5 M, щоб одержати розчин концентрацією 1 мM. В даному випадку нам відома концентрація початкового розчину, а також обсяг та концентрація розчину, який необхідно отримати; не відомий обсяг вихідного розчину, який треба розвести водою.
  • Пам'ятайте: в хімії М служить мірою концентрації, що також називається молярністюяка відповідає кількості молей речовини на 1 літр розчину.
  • Іноді корисно поставити знак питання перед величиною, яку потрібно знайти.
  • Повернемося до нашого прикладу. Підставимо у рівність відомі нам значення:
    • C₁V₁ = C₂V₂
    • (5 M)V₁ = (1 мМ) (1 л). Концентрації мають різні одиниці виміру. Зупинимося на цьому трохи докладніше.

    Фосфорна кислота [H3PO4]: Структура | Властивості Застосування

    Основною властивістю ортофосфорної кислоти є її вплив на кислотно-лужний баланс організму, що призводить до підвищення кислотності.

    Підвищена кислотність збільшує ризик розвитку багатьох захворювань, включаючи карієс та ранній остеопороз.

    Ще однією властивістю ортофосфорної кислоти (у високих концентраціях) є її здатність викликати опіки. Пари цієї кислоти можуть викликати носові кровотечі та атрофічні процеси у слизовій оболонці носа, а в деяких випадках можуть призвести до руйнування зубів та зміни формули крові.

    Правила роботи з кислотою

    Робота з ортофосфорною кислотою має відбуватися у приміщенні з гарною вентиляцією. Слід обов'язково надіти респіратор для запобігання потраплянню їдких пар у дихальні шляхи та окуляри для захисту очей. Якщо немає під рукою цих захисних засобів, слід скористатися маскою. Обов'язково слід надягати рукавички та захищати відкриту поверхню шкіри від потрапляння на неї речовини, оскільки це може призвести до опіків.При попаданні її на шкірні покриви слід ретельно промити під проточною водою, після чого звернутися за медичною допомогою.

    Перевезення реагенту має здійснюватися у спеціальному транспорті, обладнаному залізними цистернами, які піддаються її руйнівному впливу. Її можна перевозити і з допомогою інших транспортних засобів, як сухопутних, і водних.

    Зберігати її слід у місці, захищеному від прямого потрапляння сонячних променів. Термін зберігання за таких умов становить не більше 1 року.

    Застосування ортофосфорної кислоти

    Ортофосфорна кислота широко використовується в різних цілях:

    • Для очищення від іржі металевих поверхонь. Також вона сприяє подальшому запобіганню утворенню корозії;
    • Як флюс при пайці;
    • У сільському господарстві – для мінеральних добрив;
    • у складі фреонів (у промислових морозильних установках);
    • Для досліджень у галузі молекулярної біології;
    • У виробництві побутових синтетичних засобів для чищення, миючих та пом'якшувальних засобів;
    • В авіаційній промисловості (у складі гідрорідин).

    Одержання фосфорної кислоти

    Хімічне з'єднання має кілька способів виробництва.

    • окислення під час спалювання при надлишку повітря фосфору до фосфорного ангідриду, що має формулу Р4О10;
    • гідратація, абсорбція одержаної речовини;
    • конденсація фосфорної кислоти;
    • уловлювання туману з газової фракції.

    Є ще дві методики виробництва ортофосфорної сполуки:

    • Екстракційний спосіб, що відрізняється економічністю. Його основа – розкладання природних мінералів-фосфатів соляною кислотою.
    • За лабораторних умов речовина виходить взаємодією білого фосфору, що є отруйною з розведеної азотної кислоти. Процес вимагає суворого дотримання техніки безпеки.

    Застосування ортофосфорної кислоти у медицині

    Ортофосфорна кислота широко застосовується у стоматології при пломбуванні зубів. Нею протруюють зубну емаль перед процедурою.

    Основною складністю є неможливість проконтролювати глибину та ступінь демінералізації дентину та емалі, а також її повне видалення перед початком пломбування. Залишки ортофосфорної кислоти можуть призвести до зниження міцності бондингу та утворення «кислотної міни».

    Також у незначних кількостях ортофосфорна кислота застосовується у складах відбілювачів для зубів.

    Що це таке

    Якщо коротко, фосфорна кислота - це безбарвні кристали, які дуже добре вбирають у себе воду (це називається гігроскопічність) і плавляться при температурі лише в 42 градуси.

    Вона дуже добре розчиняється у воді, утворюючи звичний розчин кислоти, який використовується у різних цілях. До речі, з точки зору хімії ця кислота слабка, її силу ніяк не порівняти з такими «монстрами» як сірчана або азотна кислоти. Що, втім, значить, що з нею можна нехтувати правилами техніки безпеки.

    Застосування ортофосфорної кислоти (Е338) у харчовій промисловості

    Е338 (ортофосфорна кислота) відноситься до групи антиоксидантів - добавок, що захищають продукти харчування від окислення та зміни кольору.

    Ортофосфорна кислота застосовується для підкислення продуктів харчування та напоїв. Вона забезпечує гострий чи кислий смак. Від природних підкислювачів, наприклад, лимонної кислоти, її відрізняють низька вартість та легкість одержання, що дозволяє її широко використовувати при виготовленні:

    • Хлібопекарські порошки;
    • плавлених сирів;
    • Ковбас;
    • Цукру;
    • Ароматизованих напоїв – кока-коли, пепсі-коли, спрайт.

    Хоча ортофосфорна кислота як харчова добавка дозволена до застосування у більшості країн, внаслідок багатьох досліджень було встановлено її шкідливий вплив на організм. Так, вона порушує кислотно-лужний баланс, збільшуючи його кислотність. Це може провокувати розвиток різних захворювань, наприклад, карієсу та остеопорозу.

    Часте вживання ортофосфорної кислоти у складі різних продуктів може викликати порушення травлення – блювоту, нудоту. Також тривале застосування продуктів із цією харчовою добавкою може призвести до огиди до їжі та втрати ваги.

    Техніка безпеки під час роботи з кислотою

    Під час роботи з цим хімічним елементом потрібно дотримуватись заходів безпеки, тому що вона становить загрозу для здоров'я людини. У приміщенні має бути хороша вентиляція. Спровокувати пожежу чи вибух. Перед тим як почати працювати, потрібно одягнути респіратор, рукавички та окуляри, а також спецодяг та взуття.

    У разі потрапляння рідини на слизові оболонки та шкірні покриви може виникнути запаморочення, кашель, блювання, хімічний опік. У такому разі слід викликати лікаря, промити уражену ділянку, зробити вільну пов'язку та здійснити нейтралізацію фосфорної кислоти лугом.

    Як правильно зберігати та перевозити кислоту

    При зберіганні та транспортуванні кислоти слід дотримуватись необхідних умов. Зберігати її можна лише у спеціальних ємностях:

    • скляних;
    • полімерних судин;
    • судин з нержавіючої сталі.

    Фосфорна кислота - агресивна речовина, у зв'язку з чим порошок слід містити в ізольованій тарі. До кислоти не повинно потрапляти сторонніх речовин. Тара для перевезення та зберігання повинна бути сухою та чистою.

    Щоб розчин мав потрібні властивості, слід дотримуватись усіх умов. При неякісному складі можливе виділення токсичної пари. Крім того, такий розчин не зможе захистити поверхню металу від негативного впливу навколишніх факторів.

    Найбільш підходяще для зберігання місце – сухе та тепле. Не підійдуть для цієї мети сирі місця, де утворюється велика кількість конденсату. Небажано пересипати порошкоподібний засіб в інші ємності. Найкраще зберігати його в початковій упаковці.

    Т. до. ця речовина належить до розряду небезпечних, то при перевезенні його на далекі відстані потрібно заповнення супровідної документації.

    Термін зберігання фосфорної кислоти становить 1 рік із моменту виготовлення.

    Температура замерзання 85% розчину становить 21°С. Температура плавлення +42°С.

    Вилучення іржі

    Перед фарбуванням металевого виробу, щоб продовжити термін його служби, необхідно обробити фосфорною кислотою. Перевагою застосування цієї кислоти є можливість не тільки позбутися пухкої маси корозійних оксимів, але й захистити в подальшому, створивши на поверхні виробу плівку, що важко видалити.

    Це пояснюється тим, що кислота вступає у взаємодію з поверхнею, поглинаючи оксид заліза.Така характеристика цієї речовини. Тим самим утворюється масляниста на дотик плівка-заліза ортофосфату.

    Для посилення ефекту на оброблену поверхню необхідно додати розчинник цієї кислоти – етанол.

    Залежно від ступеня ураження виробу з металевого матеріалу, застосовується кілька способів рятування від іржі:

    • занурення в розчин та подальше травлення;
    • багаторазове нанесення на необхідну поверхню;
    • початкове хороше механічне очищення та подальша обробка.

    Кожен із цих методів має свою перевагу.

    Занурення в розчин із затравкою

    Даний метод застосовується, коли є достатня кількість кислоти, оскільки необхідно повністю занурити виріб у розчин.

    Попередньо обробляємо металевий виріб засобом для знежирення, потім необхідно видалити з поверхні.

    Далі потрібно метал опустити в ємність із розчином і залишити на пару годин. Після цього часу нейтралізують кислоту зі спирту, розведеного водою в рівних пропорціях.

    Нанесення на поверхню

    Ця техніка використовується для чищення великих виробів. Наносять кислоту за допомогою поролонового валика чи кисті з м'яким ворсом. Якщо ступінь пошкодження висока, перед цим слід провести механічне очищення. Далі знежирюють та проводять очищення. При незначній корозії обходяться лише обробкою кислотою.

    Очищення унітазів, ванн, раковин та інших поверхонь санітарного призначення від небажаної корозії проводиться за допомогою кислоти.

    Як засіб госппобутової хімії ортофосфорна кислота теж застосовується. Вона чудово видаляє сліди присутності іржі із зовнішнього покриття санвузлів і повертає їм колишній білий вигляд. Такою кислотою можна очищати фаянсові та емальовані поверхні, але для акрилових поверхонь ця речовина не підійде через свій агресивний вплив на них.

    Для очищення готують суміш з половини літра води і 100 г кислоти. Перед обробкою знежирюють поверхнево-активною речовиною.

    Перевагою цього способу вважається те, що поверхня не ушкоджується, тому що не використовуються механічні очищувачі.

    Використання як модифікатора іржі

    Тут застосовують розчин вище згаданої не раз фосфорної кислоти, але з додатковими добавками в її розчин Залежно від компонентів, що додаються, ці речовини діляться на кілька груп:

    • стабілізатори, що модифікують поверхню;
    • ґрунтові розчини;
    • перетворювачі іржі.

    Грунтовка ЕВА-0112, наприклад, складається з основи і кислоти з концентрацією 85%.

    Перетворювачі, представлені на ринку, потрапляють до споживача у вигляді двох упаковок: кислоти та основи.

    Покупцеві необхідно буде змішати їх перед безпосереднім застосуванням.

    Правила транспортування та зберігання

    
    Ортофосфорну кислоту упаковують та наносять маркування за ГОСТ 3885–73 «Реактиви та особливо чисті речовини.Правила приймання, відбір проб, фасування, упаковка, маркування, транспортування та зберігання».

    Для цього підходять щільно закриваються гумовані і сталеві залізничні цистерни, спеціалізовані автоцистерни, пластикові куби, бочки і каністри, бутлі з поліетилену та скла. у рідкий стан, використовують повільний підігрів до 60 °C.