Приготовление 20% серной кислоты требует осторожности и точности, так как серная кислота является сильным и коррозионным веществом. Под 20% серной кислотой обычно подразумевают раствор, содержащий 20% по массе H₂SO₄ и 80% воды.
Необходимые материалы и оборудование:
- Концентрированная серная кислота (обычно это 95-98% раствор).
- Дистиллированная вода.
- Стеклянная или пластиковая мерная посуда (например, мерный цилиндр).
- Ледяная ванна (по возможности).
- Средства индивидуальной защиты: защитные очки, перчатки, лабораторный халат.
Процедура приготовления:
Рассчитайте необходимое количество концентрированной серной кислоты и воды:
- Пусть ( m ) — масса раствора, который вы хотите получить (например, 1000 г).
- Поскольку вы хотите 20% раствор, масса серной кислоты ( m_{\text{H₂SO₄}} = 0.20 \times m ).
- Масса воды ( m{\text{H₂O}} = m - m{\text{H₂SO₄}} ).
Определите массу концентрированной серной кислоты:
- Пусть ( C ) — концентрация вашей серной кислоты (например, 98%).
- Необходимая масса концентрированной серной кислоты ( m{\text{conc}} = \frac{m{\text{H₂SO₄}}}{C} ).
Приготовление раствора:
- Налейте необходимое количество дистиллированной воды в стеклянную посуду. Важно: всегда добавляйте кислоту в воду, а не наоборот. Это предотвращает бурную реакцию и разбрызгивание.
- Добавьте концентрированную серную кислоту в воду медленно и при постоянном перемешивании. Это поможет рассеять тепло, выделяемое во время смешивания.
Остудите раствор при необходимости:
- Если раствор сильно нагревается, используйте ледяную ванну для охлаждения.
Пример:
Для приготовления 1000 г 20% раствора:
- Масса H₂SO₄: ( 0.20 \times 1000 = 200 ) г.
- Масса воды: ( 1000 - 200 = 800 ) г.
- Если у вас 98% H₂SO₄, то масса концентрированной кислоты: ( \frac{200}{0.98} \approx 204.08 ) г.
Таким образом, смешайте 204.08 г концентрированной серной кислоты с 800 г воды.
Меры предосторожности:
- Всегда носите защитные очки и перчатки.
- Работайте в хорошо проветриваемом помещении или вытяжном шкафу.
- Приготовленный раствор храните в подходящей ёмкости, устойчивой к коррозии.
Надеюсь, эта инструкция поможет вам безопасно и точно приготовить 20% серную кислоту.