Hoe chemische Piranha-oplossing te maken

Chemische piranha-oplossing of piranha etsen is een mengsel van een sterk zuur of base met peroxide, voornamelijk gebruikt om organische resten van glas en andere oppervlakken te verwijderen. Het is een nuttige oplossing, maar gevaarlijk om te maken, gebruiken en weg te gooien, dus als u deze chemische stof moet bereiden, lees dan de voorzorgsmaatregelen en het verwijderingsadvies voordat je begint. Dit moet je weten:

Hoe Piranha Solution te maken

Er zijn meerdere recepten voor piranha-oplossing. De verhoudingen 3: 1 en 5: 1 zijn waarschijnlijk de meest voorkomende:

3: 1 geconcentreerd zwavelzuur (H₂ZO₄) tot 30% waterstofperoxide (waterig H₂O₂) oplossing
4: 1 geconcentreerd zwavelzuur tot 30% waterstofperoxide-oplossing
5: 1 geconcentreerd zwavelzuur tot 30% waterstofperoxide-oplossing
7: 1 geconcentreerd zwavelzuur tot 30% waterstofperoxide-oplossing (minder gebruikelijk)
base piranha: 3: 1 ammoniumhydroxide (NH₄OH) tot waterstofperoxide

Bereid de oplossing in een zuurkast en zorg ervoor dat u handschoenen, een laboratoriumjas en een veiligheidsbril draagt. Plaats het vizier op de kap om het risico op schade of letsel te minimaliseren.
Gebruik een Pyrex of gelijkwaardige borosilicaatglascontainer. Gebruik geen plastic container, deze zal reageren met de oplossing en uiteindelijk falen. Label de container voordat u de oplossing bereidt.
Zorg ervoor dat de container die wordt gebruikt voor het mengen schoon is. Als er teveel organische stof is, kan dit een krachtige reactie veroorzaken, wat mogelijk kan leiden tot morsen, breken of een explosie.
Voeg langzaam het peroxide toe aan het zuur. Voeg geen zuur toe aan peroxide! De reactie is exotherm, kan koken en kan uit de container spatten. Het risico van koken of van het vrijkomen van voldoende ontvlambaar gas dat kan leiden tot een explosie neemt toe naarmate de hoeveelheid peroxide toeneemt.

Een andere methode die wordt gebruikt om de piranha-oplossing te bereiden, is om zwavelzuur over een oppervlak te gieten, gevolgd door een peroxide-oplossing. Nadat de tijd is verstreken voor de reactie, wordt de oplossing weggespoeld met water.

Veiligheidstips

Maak piranha-oplossing voor elk gebruik vers omdat de oplossing ontleedt.
De activiteit van de oplossing wordt verhoogd door deze te verwarmen, maar pas warmte toe nadat de reactie voltooid is. Het is raadzaam om de oplossing na de reactie iets te laten afkoelen voordat u deze verwarmt.
Laat de hete piranha-oplossing niet onbeheerd achter op de laboratoriumtafel.
Bewaar piranha-oplossing niet in een afgesloten container. Bewaar overigens geen chemische piranha voor later gebruik, punt uit.
In geval van contact met de huid of het oppervlak, het getroffen gebied onmiddellijk spoelen met grote hoeveelheden water. Blijf minimaal 15 minuten spoelen. Zoek geschikte noodhulp.
In geval van inademen de getroffen persoon in de frisse lucht brengen en medische hulp zoeken. Houd er rekening mee dat de symptomen van blootstelling kunnen worden uitgesteld.
In geval van vermoedelijke inname, onmiddellijk medische hulp inroepen.

Hoe Piranha Solution te gebruiken

Om gesinterd glas schoon te maken - Piranha-oplossing wordt gebruikt om gesinterd glas of gesinterd glas te reinigen omdat het de poriën in het glas niet beschadigt (daarom gebruik je in plaats daarvan geen sterke basis). Week het glaswerk een nacht in een piranha-oplossing voordat je het afspoelt met water.
Glaswerk schoonmaken - Piranha-oplossing kan vervuiling op glaswerk verwijderen dat niet door andere chemicaliën is aangetast. Het is belangrijk dat er geen overmatige organische vervuiling is. Week het glaswerk een nacht en spoel het vervolgens grondig uit.
Aanbrengen als oppervlaktebehandeling op glas om het hydrofiel te maken. Piranha-oplossing verhoogt het aantal silanolgroepen op het glasoppervlak door het siliciumdioxide te hydroxyleren.
Toepassen om resten van oppervlakken te verwijderen. Zorg ervoor dat u resten verwijdert en geen significante laag materiaal!

Verwijdering van Piranha-oplossing

Om de piranha-oplossing weg te gooien, laat u de oplossing volledig afkoelen zodat deze zuurstofgas afgeeft. Zorg ervoor dat het gas is verdwenen voordat u doorgaat.
Neutraliseer de piranha-oplossing door deze met grote hoeveelheden water te verdunnen. Doen niet neutraliseren door toevoeging van een base, omdat bij de snelle ontleding warmte en zuiver zuurstofgas vrijkomen. De uitzondering is wanneer het volume van de piranha-oplossing klein is (~ 100 ml). Verdun vervolgens de piranha door deze toe te voegen aan water tot het minder dan 10% van het volume is. Voeg natriumhydroxide of natriumcarbonaatoplossing toe tot de pH 4 of hoger is. Verwacht hitte, bubbelen en mogelijk schuimen wanneer de base wordt toegevoegd aan de zure oplossing.
Meestal is het goed om verdunde piranha-oplossing in de afvoer te wassen. Sommige plaatsen geven er echter de voorkeur aan dat het als giftig afval wordt behandeld. De verwijdering hangt ook af van het doel van de oplossing, omdat sommige reacties giftige resten in de container achter kunnen laten. Doen niet gooi de piranha-oplossing weg met organische oplosmiddelen, omdat er een gewelddadige reactie en explosie zal optreden.

Bron

Kemsley, Jyllian (16 januari 2015). Piranha oplossing explosies. De veiligheidszone van C&EN.

Wetenschap