приготовить 20 раствор ортофосфорной кислоты
Реактивы и техника приготовления растворов
Процентным раствором называют раствор, содержащий в своем составе определенный процент вещества по массе пли объему. Например, 50%-ный раствор NaOH содержит 50 г химически чистого NaOH в 100 г раствора (процент к массе) или 60%-ный раствор спирта содержит 60 мл безводного спирта на 100 мл раствора.
Пример. Необходимо приготовить 1 л 5%-ного раствора НС1 при плотности 1,19.
По таблице узнаем, что 5%-ный раствор НС1 имеет плотпость 1,024. Тогда 1 л ее будет весить 1,024-1000=1024 г.
В этом количестве должно содержаться чистого хлористого водорода:
Кислота с плотностью 1,19 содержит 37,23% НС1. Исходное вещество находим по таблице.
Чтобы узнать, сколько нужно взять кислоты, составляем пропорцию:
иликислоты с плотностью 1,19. Отмерив 116 мл кислоты, доводим ее объем до 1 л.
Таким же образом рассчитываем и серную кислоту.
Таблица 33
Исходное
вещество
Плотность
Весовой процент исходного вещества
1,19 1,84 1,40
37,23
634,8 167,7 313,0
496,6 129,9 243,6
236,8 60,6 115,0
115,5 29,3 56,0
45,5 11,5 22,0
22,6 5,6 10,8
Для облегчения расчета в таблице 33 приведено количество исходных веществ для приготовления процентных растворов кислот.
Особенности применения ортофосфорной кислоты от ржавчины
Появление ржавчины на поверхности предметов, посуды, оборудования является актуальной проблемой. Для ее решения нередко используют ортофосфорную кислоту.
Это неорганическое соединение обладает массой достоинств, но также имеет ряд ограничений в применении.
Чтобы добиться эффекта и качественно очистить изделия от ржавых пятен и наслоений, необходимо следовать инструкции по применению ортофосфорной кислоты от ржавчины.
Поможет ли средство?
В естественном виде ортофосфорная кислота (H3PO4) представляет собой бесцветные кристаллы. В быту и промышленности применяют 85-й водный раствор.
Этот реактив активно вступает во взаимодействие с оксидами и гидроксидами железа. Именно этим объясняется высокая эффективность ортофосфорной кислоты в отношении ржавчины.
Преобразователь помогает удалить коррозионный налет с металлических, керамических, фаянсовых, эмалированных поверхностей. Именно поэтому ее целесообразно применять при очистке сантехники, кухонной утвари, промышленного оборудования, автомобилей.
В некоторых случаях химикат не рекомендуется к использованию по причине малой эффективности или ограничений. Очиститель не помогает, если слой ржавчины слишком толстый. В такой ситуации окисленную поверхность сначала шлифуют и только после этого обрабатывают раствором.
Ортофосфорная кислота не подходит для обработки акриловых покрытий.
Плюсы и минусы очистки
Ортофосфорная кислота относится к популярным и востребованным удалителям ржавчины.
Это объясняется несколькими достоинствами реагента:
Однако при использовании этого неорганического вещества выявляется ряд отрицательных моментов. Имеющиеся минусы ограничивают использование преобразователя и заставляют помнить о мерах предосторожности.
Самыми важными недостатками являются:
Как развести и использовать для удаления ржавого налета: инструкция
В продажу кислота поступает в концентрации 85%. Если в наличии имеется только порошок реагента, его разводят водой в соотношении 1:5 или 1:6.
Чтобы использовать концентрированную ортофосфорную кислоту для удаления ржавых пятен, необходимо сначала подготовить рабочий раствор.
Далее для удаления коррозионных следов используют один из двух методов: погружение в преобразователь или нанесение раствора на поверхность.
Очищение погружением
Для изделий небольшого размера оптимален способ полного погружения в ортофосфорную кислоту. Подробная инструкция требует соблюдения пошаговых действий:
Каждый этап работы является важным, поэтому его игнорирование может ухудшить результат. Чтобы не очищать поверхность дважды, рекомендуется точно соблюдать инструкцию.
Для усиления эффекта и получения прочного защитного слоя в кислотную жидкость добавляют специальный ингибитор «Катапин» (1-2 грамма на литр раствора). Добавка замедляет процесс взаимодействия с неокислившимся металлом.
Поверхностное нанесение
Данный способ используют в двух случаях.
Техника чистки заключается в нескольких последовательных действиях:
Таким способом очищают от ржавых пятен:
Разведение кислоты и нейтрализующего раствора проводят по той же схеме, которую используют в методе погружения.
Меры предосторожности при обработке поверхностей
В небольших количествах и разведенном состоянии ортофосфорная кислота не проявляет токсичности. Это вещество разрешено для добавления в пищевые продукты. Оно присутствует, например, в составе кока-колы.
Однако при работе с чистым реагентом или раствором высокой концентрации необходимо соблюдать меры безопасности. Ортофосфорная кислота является агрессивной субстанцией, которая раздражает покровы, глаза, органы дыхания и пищеварения.
В крайних случаях возможны ожоги и отравления. Если концентрированный преобразователь попал на кожу или в глаза, следует сразу промыть участки контакта большим количеством воды или физраствором. Нельзя протирать кожу салфетками или полотенцем, так как это усилит проникновение вещества внутрь тканей.
Если повреждения сильные и вызывают боль, то для облегчения самочувствия принимают обезболивающий препарат. При попадании жидкости внутрь, первая помощь человеку до осмотра врачом заключается в поддержке дыхания и обильном питье. Если кислота оказалась разлита, то ее нейтрализуют щелочными растворами.
Советы по теме статьи
Чтобы ускорить процесс очищения и облегчить работу, рекомендуется учитывать степень коррозии, характер поверхности и другие нюансы.
Специалисты советуют:
Полезное видео
О том, как убрать пятна ржавчины при помощи ортофосфорной кислоты, расскажет видео:
Заключение
Ортофосфорная кислота – отличное средство для удаления следов ржавчины на различных поверхностях. Чтобы получить желаемый эффект, необходимо выбрать подходящий способ очищения и строго следовать инструкции по применению преобразователя. В любом случае работа с химикатом требует соблюдения правил безопасности.
Приготовить 20 раствор ортофосфорной кислоты
Расчеты по приготовлению растворов
Почти все кислоты поступают в продажу в виде растворов определенной процентной концентрации и плотности. Пусть содержание кислоты в исходном товарном продукте составляет Рисх % и плотность его d. Для приготовления раствора заданной процентной концентрации Р, % необходимо выполнить небольшие расчеты по разбавлению. Весовое количество исходного раствора кислоты m, которое необходимо прибавить к 10 л воды, равно
Пример. Требуется приготовить 3-процентный раствор фосфорной кислоты из продажной 85-процентной. В справочнике химика находят плотность исходной 85-процентной фосфорной кислоты, которая при 20° С равна 1,689. Весовое количество 85-процентной фосфорной кислоты, необходимое для прибавления к 10 л воды, равно
Так как раствор кислоты удобнее не отвешивать, а отмеривать по объему, то объем исходного раствора ее будет равен
Для примера, приведенного выше, объем исходной 85-процентной фосфорной кислоты будет равен
Итак, для приготовления 3-процентного раствора необходимо к 10 л воды прибавить 365,9 г или 216,6 мл 85-процентной фосфорной кислоты.
Для определения весовых соотношений между количествами продажной кислоты с процентной концентрацией Рисх % и водой для получения раствора с содержанием кислоты Р % можно воспользоваться простой схемой
Например, для получения 3-процентного раствора уксусной кислоты из продажной 30-процентной следует взять
Приготовление рабочего раствора ортофосфорной кислоты
Для приготовления рабочего раствора ортофосфорной кислоты необходимо к одному объему воды по 5.3.1 добавить один объем ортофосфорнойкислоты и перемешать.
Раствор готовят по мере необходимости заполнения реактора анализатора.
5.3.6 Приготовление раствора соляной кислоты молярной концентрации 0,1 моль/дм 3
Раствор соляной кислоты молярной концентрации 0,1 моль/дм 3 готовят из фиксанала соляной кислоты (или стандарт-титрахлористоводородной кислоты) в соответствии с инструкцией по приготовлению.
Допускается раствор соляной кислоты готовить из концентрированной соляной кислоты следующим образом: в мерную колбу вместимостью500 см 3 вносят 4.6 см 3 кислоты и доводят водой по 5.3.1 до метки.
Раствор хранят при температуре окружающей среды не более 6 мес.
5.3.7 Приготовление градуировочных растворов массовой концентрации неорганического углерода в диапазоне от 1,0 до 50 мг/дм 3
5.3.8 Приготовление градуировочных растворов массовой концентрации общего углерода в диапазоне от 10 до 250 мг/дм 3
5.3.9 Приготовление градуировочных растворов массовой концентрации общего углерода в диапазоне от 1 до 10 мг/дм 3
5.4 Подготовка анализатора углерода
Подготовку анализатора углерода осуществляют в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации прибора.
5.5 Установление градуировочной характеристики анализатора углерода и контроль стабильности градуировочной характеристики
5.5.1 Установление градуировочной характеристики анализатора углерода, выражающей зависимость площади или высоты выходного сигналаот содержания углерода в пробе воды, проводят в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации анализатора углерода.
В качестве холостой пробы используют воду по 5.3.1.
Устанавливают градуировочные характеристики во всем диапазоне измерения массовых концентраций общего и неорганического углерода.
Каждый градуировочный раствор анализируют не менее двух раз.
5.5.3 Контроль стабильности градуировочных характеристик
Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении условия
| (1) |
5.6 Подготовка пробы анализируемой воды
Если возможности анализатора углерода позволяют анализировать воду, содержащую крупные частицы или взвешенные вещества, то приопределении общего органического углерода неоднородную по составу пробу гомогенизируют в ультразвуковой ванне или путем интенсивноговстряхивания с помощью других устройств. Чтобы убедиться в том, что проба воды является гомогенной, сравнивают результаты анализа посленескольких способов гомогенезации пробы воды с различной продолжительностью гомогенизации.
5.6.2 При испытаниях газированной воды проводят предварительное удаление диоксида углерода, например, продувая пробу воды воздухом,или кипячением с перемешиванием, или с использованием ультразвуковой ванны. В случае большого количества карбонатов и гидрокарбонатов кпробе воды добавляют соляную кислоту до рН = 2 (контроль по индикаторной бумаге) и удаляют образующийся диоксид углерода продуваниемвоздуха.
5.6.3 При определении содержания в пробе воды растворенного органического углерода пробу воды пропускают через мембранный фильтр спорами размером 0,45 мкм, предварительно промытый 0,1 моль/дм 3 раствором соляной кислоты (см. 5.3.6), а затем пробой воды.
5.7 Порядок проведения измерений
5.7.1 Проводят проверку стабильности градуировочных характеристик по 5.5.3.
5.7.2 Пробы воды, подготовленные по 5.6, анализируют в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации анализатора углерода,проводя измерение площади или высоты выходного сигнала.
5.7.3 По соответствующей градуировочной характеристике и результатам измерений площадей или высот выходного сигнала по 5.7.2устанавливают содержание общего углерода (ХО.У) и общего неорганического углерода (ХО.Н.У) в пробе, используя программное обеспечение канализатору углерода.
5.7.4 Пробу воды, подготовленную по 5.6.3, анализируют по 5.7.2 и определяют содержание общего растворенного углерода (ХО.Р.У) ирастворенного неорганического углерода (ХР.Н.У) по 5.7.3.
5.8 Правила обработки результатов измерений
ХО.О.У = ХО.У – ХО.Н.У | (2) |
ХР.О.У = ХО.Р.У – ХР.Н.У | (3) |
Коэффициент разбавления пробы Qp рассчитывают по формуле
Если пробу не разбавляют, то принимают Qp = 1.
Расчет содержания органического углерода (общего или растворенного) в пробе воды в соответствии с формулой (4) допускается проводить спомощью программного обеспечения анализатора углерода.
Результат измерений считают приемлемым при выполнении условия:
| (6) |
При невыполнении условия (6) используют методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установленияокончательного результата измерений согласно [2].
| (7) |
При невыполнении условия (7) для проверки прецизионности в условиях воспроизводимости каждая лаборатория должна выполнитьпроцедуры согласно [2].
5.9 Метрологические характеристики
Метод обеспечивает получение результатов измерений с метрологическими характеристиками, не превышающими значений, приведенных втаблицах 1 и 2, при доверительной вероятности Р = 0,95.
Диапазон измеряемой массовой концентрацииорганического углерода, мг/дм 3 | Предел повторяемости (относительное значениедопускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений при Р = 0,95) r, % | Предел воспроизводимости (относительное значениедопускаемого расхождения между двумя результатами определений, полученными в условиях воспроизводимостипри Р = 0,95) R, % |
От 1 до 5 включ. | ||
Св. 5 » 50 » | ||
» 50 » 250 » | ||
»250 » 1000 » |
5.10 Контроль показателей качества результатов измерений
Контроль показателей качества результатов измерений в лаборатории предусматривает проведение контроля стабильности результатовизмерений с учетом требований ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 (пункт 5.5.3) или [3].
5.11 Оформления результатов измерений
Результаты измерений регистрируют в протоколе испытаний, который оформляют в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025.
Протокол испытаний должен содержать следующую информацию:
— ссылку на настоящий стандарт;
— точную идентификацию пробы воды;
— результат определения в мг/дм 3 ;
— метод определения (метод 1, метод 2);
— любые отклонения от метода или любые обстоятельства, которые могли бы повлиять на результат определений.
| (8) |
| (9) |
| (10) |
Результат измерений допускается представлять в виде
| (11) |
при условии Δлаб ; С до 1000 °Св присутствии кислорода или кислородсодержащего газа и катализатора до диоксида углерода (IV) и последующем определении общего углерода сиспользованием детектора инфракрасного излучения.
Допускается определять содержание общего углерода в пробе воды путем восстановления диоксида углерода (IV) до метана с использованиемпламенно-ионизационного детектора.
Анализатор углерода должен быть снабжен устройством для удаления неорганического углерода путем продувания воздухом.
Ортофосфорная кислота
При средней температуре воздуха дегидрат выглядит как кристаллы в форме ромба микро размера. Второе название продукта — фосфорная, внешне выглядит как 85 % прозрачная жидкость без запаха. Кристаллы полностью разлагается при смешивании с растворителями.
Уравнение диссоциации H3PO4 = 3H(+) + PO4(3-). Дегидрат состоит из трех атомов, поэтому разложение занимает три этапа. Молярная масса химической комбинации составляет 98 грамм на 1 моль. Молекулярная масса равняется значению 98.
Получение ортофосфорной кислоты
Впервые наука узнала о продукте от ученого Бойля, который выявил формулу во время химических опытов. Основа для выжимки субстанции — фосфорный оксид. Роберт брал для работы специальные лабораторные инструменты, реактивы фосфора и азот. Выделение материи состоит в окислении основы. В производстве есть несколько методик выделения реагента:
Способ, основанный на применении высоких температур
В основе методики лежит термическая обработка до достижения реакции выделившегося оксида с водным раствором. Технологическая генерация разная, но в результате получается одна материя.
Первый вид основан на совместном взаимодействии обоих реактивов в одной емкости. В сосуд под высоким давлением подают фосфор, который разлагается под действием высокого температурного режима. Субстанция многофункционален: она окислитель оксида, защита поверхности емкости от огня, отвод части тепла из реакции. Применяемая колонна выполнена из стали, выдерживающий негативное воздействие реагента при температуре до 100 градусов. Полученная данным образом смесь практически не содержит в составе фосфор, но при этом содержит в небольшом количестве мышьяк. Жидкость очищают специальными химикатами, с дальнейшей фильтрацией смеси.
В основе второй методики лежит раздельная обработка реактивов. Для процедуры разложения применяют первую камеру, для насыщения массы второй сосуд. Используемые контейнеры имеют высокую защиту от негативных последствий дегидрата, что позволяет сохранить целостность стенок и увеличить срок эксплуатации предмета.
Производство смеси под воздействием кислот неорганического типа
С 80-ых годов ученые добывают фосфорное соединение на основе серы, вступающей в реакцию с фосфитами. Большую популярность метод получил в сельском хозяйстве, благодаря спросу на удобрения для насыщения почвы питательными веществами. Описанный способ является основным видом выделения химиката, за счет минимального расхода энергии. Ученые применяют два способа выделения формулы по отдельности или совмещая методики для эффективного результата.
Стандартный метод получения химиката заключается в принципе давления на вещество при низких температурах, что исключает риск коррозии. Описанный способ подходит для обработки сырья в большом объеме. Предварительным этапом выступает размельчение массы на мелкие частицы. Затем в реактор поступает фосфат и отдельно серная кислота. Температурный режим поддерживают в оптимальном значении в 80 градусов. За счет предварительного размельчения сырья и концентрирования полученной смеси, время выделения дегидрата увеличивается. Преимуществом второго этапа, используемого для выделения комбинации, является отсутствие этапа проведения процедуры концентрирования. Процесс обработки осуществляется при оптимальной температуре в 100 градусов. Степень концентрации полученной смеси достигает 48%.
Совмещение двух процессов изобрели японские ученые. Методика позволяет добывать гипс, который находится в дефициты в стране, из-за отсутствия естественных залежей сырья.
Очищение и концентрация
Правила безопасности при работе c фосфорной кислотой
При взаимодействии с формулой следует придерживаться рекомендаций специалистов, с целью обеспечения безопасности для здоровья человека и окружающей среды. Важно исключить прямое взаимодействие с органами дыхания, зрения, кожными покровами.
Правила хранения и перевозки средства
Для хранения смеси рекомендовано использовать сосуды, выполненные из стекла, полимера или стали, стойкой к появлению ржавчины. Место, где будет размещаться бутылка, следует защитить от прямого попадания солнечного света. Помещение должно быть сухим, чтобы исключить конденсат. Рекомендуется поддерживать комнатную температуру хранения, исключив резкие перепады значений. Срок хранения содержимого бутылки, при условии соблюдения всех рекомендаций, составляет 12 месяцев.
Транспортировка реагента производится в автомобильном транспорте, оборудованном емкостями из металла. Свойства цистерны не изменяются при попадании химических составляющих. Перевозить товар можно водным видом транспорта, с учетом соблюдения рекомендаций по безопасности, в плотно закрытых бочках. Гидроксид относят к категории опасных веществ, поэтому при перевозке груза на большие расстояния нужно оформить сопроводительную документацию.
Вред для организма
» >
Область использования H3PO4
В современном мире часто применяют одну химическую формулу в решения задач в разных областях науки, быта и медицины. Гидроксид фосфора востребован в разных вариантах эксплуатации. Продукт использует при необходимости создания солей кальция и алюминия, используя рецепт органического синтеза. В сфере промышленности дегидрат незаменим при обработке детали, позволяющей защитить верхний слой от разрушительных последствий ржавчины. Смесь не только удаляет образовавшийся дефект, но и защищает конструкцию от повторного появления коррозии. Бытовая химия, используемая для ухода за домом, в своем составе имеет фосфорную основу.
Применение в медицине
Удаление ржавчины
Элемент используют как в быту для разового удаления ржавчины, так и в массовых масштабах промышленности. Рекомендовано соблюдать рекомендованные правила безопасности при работе с реагентом данного типа.
Механизм обработки металла фосфорным реагентом
Полное погружение выбранной позиции в реагент
Нанесения жидкости при помощи использования кисти или пульверизатора
Преобразователь ржавчины
Применение ортофосфорной основы в быту
В быту раствор применяется в составе химических средств, используемых для очищения поверхности. Реагент хорошо очищает унитазы и санузлы, устраняет ржавчину. Не рекомендуется применять данные средства для очищения поверхности для ванн и унитазов, выполненных из акрила. Реагент рекомендуется применять для мытья поверхностей, изготовленных из фаянса и эмали.
Для удаления ржавчины с основания ванн и умывальников необходимо предварительно произвести обезжиривание основания. После удаления жиров с поверхности следует нанести жидкость на дефект основания. Для приготовления смеси нужно взять 1 литр воды и основного средства в объеме 200 гр. В зависимости от степени загрязнения конструкции, время воздействия реагента составляет от 60 минут до 12 часов. В завершение процедуры нужно тщательно смыть состав раствором соды и проточной воды. Санузел обрабатывают смесью из соды, нейтрализующей остаток средства, далее устраняют остатки слоя химиката чистой водой. Преимуществом технологии является сохранение целостности поверхности предмета, так как проведения механической чистки не требуется.