Chemia wielu z nas kojarzy się z atomami i pierwiastkami. Nic dziwnego, skoro cały wszechświat jest właśnie z nich zbudowany. Dziedzina ta obejmuje jednak znacznie szerszy zakres wiedzy – w tym właściwości i zastosowanie kwasów. Związki te pełnią zarówno w przyrodzie, jak i w naszym codziennym życiu ogromne znaczenie. Niestety rozcieńczanie kwasów za pomocą wody to zadanie wymagające stosowania się do pewnych zasad. Najważniejszą z nich przedstawia znane większości nam powiedzenie: “Pamiętaj chemiku młody, wlewaj zawsze kwas do wody“. Dlaczego jest to tak istotne i co się stanie, jeżeli zrobimy na odwrót i wlejemy wodę do kwasu? Sprawdzimy to w dzisiejszym artykule.
Czym są kwasy?
W ogólnym rozumowaniu, kwasy to związki chemiczne, które wykazują właściwości kwasowe. Oznacza to ni mniej, ni więcej zdolność do:
- zakwaszania środowiska (obniżania jego pH);
- dostarczania kationów wodorowych;
- przyjmowania pary wodorowej.
Kwasy cechują się tym, że posiadają łatwo dysocjujące atomy wodoru, które w roztworach wodnych dysocjują na kationy wodorowe i aniony reszty kwasowej.
Kwasy możemy podzielić na:
- tlenowe nieorganiczne (posiadają co najmniej jeden atom tlenu, jeden inny atom oraz dysocjowalny atom wodoru połączony z atomem tlenu);
- beztlenowe nieorganiczne (najprostsze składają się wyłącznie z atomów wodoru i atomu niemetalu, nie posiadają atomu tlenu w swojej reszcie kwasowej);
- organiczne (najpowszechniejsze to kwasy karboksylowe, zawierające grupę karboksylową –COOH).
Zobacz również: Kwas benzoesowy (E210) – szkodliwość, wpływ na zdrowie
Wyjaśnij, dlaczego wlewa się kwas do wody?
Rozcieńczanie kwasów bardzo często wykonuje się za pomocą zwykłej wody. Niestety na skutek tej reakcji, wydzielają się ogromne ilości ciepła – jest to reakcja egzotermiczna, w wyniku której do otoczenia wydzielana jest energia. To sprawia, że nieumiejętne poprowadzenie tej reakcji może zakończyć się rozpryskiem żrącej substancji i doznaniem poważnych oparzeń skóry. Dlaczego jednak zawsze należy wlewać kwas do wody?
Wynika to bezpośrednio z gęstości obu tych substancji. Kwasy mają zawsze większą gęstość od wody i bardzo często przybierają formę bezbarwnego, oleistego płynu. Jeżeli reakcja przeprowadzana jest w sposób kontrolowany, wydzielana energia cieplna jest na bieżąco pochłaniana przez otoczenie. Należy tylko pamiętać, aby wprowadzać kwas małymi porcjami, najlepiej za pomocą pipety (cięższy kwas będzie swobodnie opadać na dno naczynia).
Przy pomocy termometru zanurzonego w zlewce na bieżąco monitorujemy wzrost temperatury i pilnujemy, aby reakcja nie wymknęła się nam spod kontroli. Jeżeli temperatura w zlewce zacznie sięgać 100 stopni Celsjusza, należy wstrzymać się od dalszego dawkowania kwasu i odczekać do momentu ustabilizowania termicznego.
Z tego też powodu rozcieńczanie kwasu wodą (np. siarkowego) wykonuje się w zespole dwuosobowym (aby móc szybko zareagować i ruszyć z pomocą na wypadek rozprysku kwasu). Ponadto osoba przeprowadzająca reakcję chemiczną, powinna być ubrana w fartuch i okulary ochronne, odporne na działanie kwasów.
Aby dodatkowo ustabilizować proces rozcieńczania, zaleca się stosowanie wody destylowanej.
Sprawdź również: Kwas mrówkowy (E236) – zastosowanie, wpływ na zdrowie
Co się stanie, gdy wlejemy wodę do kwasu?
Jeżeli potraktujemy przysłowie “Pamiętaj chemiku młody, wlewaj zawsze kwas do wody!” z mocnym dystansem i postanowimy zrobić zupełnie na odwrót, czyli wlać wodę do kwasu, możemy mocno się zdziwić.
Reakcja ta sama w sobie jest wysoce niebezpieczna i może narobić poważnych szkód wokół stanowiska. Co gorsza, rozpryskująca woda z cząsteczkami kwasu stanowi ogromne zagrożenie dla naszego zdrowia, wywołując poważne i trudne w leczeniu oparzenia na skórze.
Dlaczego tak się dzieje? Dolewając wody do kwasu, pozostanie ona na jego powierzchni, jednocześnie szybko się nagrzewając. To spowoduje w niedługim czasie silne pienienie i pryskanie wody, która zacznie odrywać spod powierzchni cząsteczki kwasu. Taka sytuacja jest skrajnie niebezpieczna szczególnie dla naszych oczu, które praktycznie pozbawione są jakiejkolwiek, fizycznej ochrony przed szkodliwym działaniem kwasu. Znane są przypadki, kiedy to nawet doświadczeni wykładowcy czy chemicy błędnie rozpoznali substancje i do próbówki z kwasem, dolewali wody. Próbówka stawała się wtedy coraz gorętsza aż w końcu pękała, rozpryskując żrącą ciecz wszędzie dookoła, a na ciele wywoływała oparzenia chemiczne.
Sprawdź również: Kwas azotowy – właściwości, zastosowanie, wytwarzanie
Pamiętaj chemiku młody, wlewaj zawsze kwas do wody!
Jak widać nawet z pozoru niegroźne eksperymenty chemiczne, powinny być przeprowadzane z głową i z zachowaniem wszelkich aspektów bezpieczeństwa. Należy zachować szczególną ostrożność podczas rozcieńczania wodą kwasu siarkowego, który należy do jednych z najsilniej żrących substancji. Wszystkie poparzenia chemiczne – w tym powstałe na skutek kontaktu z kwasem siarkowym – są wyjątkowo trudne w leczeniu i najczęściej zostawiają po sobie szpetne blizny. Ponadto trzeba zaznaczyć, że już sama inhalacja oparami kwasu siarkowego może wywołać poważne uszkodzenia dróg oddechowych.
Sprawdź również: Mocne kwasy i zasady
Krzysztof Kamzol
Redaktor naczelny w serwisie Joblife.pl Pasjonat technologii produkcyjnych, nowoczesnego przemysłu i technik inżynieryjnych.
