Hvordan lage kjemisk Piranha-løsning

Piranha Solution Laboratory Protocol

Som den tannholdige pirajafisken spiser kjemisk piraja bort organiske stoffer. Sylvain Cordier, GettyImages

Kjemisk pirajaløsning eller piranha etch er en blanding av en sterk syre eller base med peroksid , hovedsakelig brukt til å fjerne organiske rester fra glass og andre overflater. Det er en nyttig løsning, men farlig å lage, bruke og kassere, så hvis du trenger å forberede dette kjemikaliet, les over forholdsregler og råd om avhending før du kommer i gang. Her er det du trenger å vite:

Hvordan lage Piranha-løsning

Det er flere oppskrifter for pirajaløsning. Forholdene 3:1 og 5:1 er sannsynligvis de vanligste:

• 3:1 konsentrert svovelsyre (H_toSÅ₄) til 30 %hydrogenperoksid(vandig H_toO_to) løsning
• 4:1 konsentrert svovelsyre til 30 % hydrogenperoksidløsning
• 5:1 konsentrert svovelsyre til 30 % hydrogenperoksidløsning
• 7:1 konsentrert svovelsyre til 30 % hydrogenperoksidløsning (mindre vanlig)
• base piraja: 3:1 ammoniumhydroksid (NH₄OH) til hydrogenperoksid

1. Forbered løsning i et avtrekksskap og vær sikker på at du har på deg hansker, laboratoriefrakk og vernebriller. Sett visiret ned på panseret for å minimere risikoen for skade eller skade.
2. Bruk en Pyrex eller tilsvarende borosilikatglassbeholder. Ikke bruk en plastbeholder, da den vil reagere med løsningen og til slutt mislykkes. Merk beholderen før du klargjør løsningen.
3. Sørg for at beholderen som brukes til å blande er ren. Hvis det er for mye organisk materiale, kan det forårsake en kraftig reaksjon, muligens føre til søl, brudd eller eksplosjon.
Tilsett sakte peroksidet til syren.Ikke tilsett syre til peroksid! Reaksjonen vil være eksotermisk , kan koke og kan sprute ut av beholderen. Risikoen for koking eller for at tilstrekkelig brennbar gass slippes ut som kan føre til eksplosjon øker etter hvert som mengden peroksid øker.

En annen metode som brukes til å tilberede piranha-løsning er å helle svovelsyre over en overflate, etterfulgt av peroksidløsning. Etter at det er gitt tid for reaksjonen, skylles løsningen bort med vann.

Sikkerhetstips

• Lag piranha-løsningen frisk før hver bruk fordi løsningen brytes ned.
• Aktiviteten til løsningen økes ved å varme den opp, men bruk ikke varme før etter reaksjonen for å gjøre løsningen fullført. Det er tilrådelig å la løsningen avkjøles litt etter reaksjon før den varmes opp.
• Ikke la varm pirajaløsning stå uten tilsyn på laboratoriebenken.
• Ikke oppbevar pirajaløsning i en forseglet beholder. For den saks skyld, ikke oppbevar kjemisk piraja for senere bruk, punktum.
• Ved hud- eller overflatekontakt, skyll det berørte området umiddelbart med store mengder vann. Fortsett å skylle i minst 15 minutter. Søk passende nødhjelp.
• Ved innånding, flytt den berørte personen til frisk luft og søk akutt medisinsk hjelp. Vær oppmerksom på at eksponeringssymptomer kan bli forsinket.
• Ved mistanke om svelging, søk øyeblikkelig legehjelp.

Hvordan bruke Piranha Solution

For å rengjøre sintret glass- Piranha-løsning brukes til å rense sintret glass eller frittet glass fordi det ikke skader porene i glasset (det er derfor du ikke bruker en sterk base i stedet). Bløtlegg glassvarer over natten i pirajaløsning før du skyller den med vann. For å rengjøre glass- Piranha-løsning kan fjerne forurensning på glassvarer som er uberørt av andre kjemikalier. Det er viktig at det ikke er overdreven organisk forurensning. Bløtlegg glasset over natten, og skyll det deretter grundig.
• Påfør som overflatebehandling på glass for å gjøre det hydrofilt. Piranha-løsning øker antallet silanolgrupper på glassoverflaten ved å hydroksylere silisiumdioksidet.
• Påfør for å fjerne rester fra overflater. Pass på at du fjerner rester og ikke et betydelig lag med materiale!

Avhending av Piranha Solution

• For å kaste piranha-løsning, la løsningen avkjøles helt, slik at den slipper ut oksygengass. Sørg for at gassen har forsvunnet før du fortsetter.
• Nøytraliser piranha-løsningen ved å fortynne den med store mengder vann. Gjøre ikke nøytralisere den ved å tilsette en base, da den raske nedbrytningen frigjør varme og ren oksygengass. Unntaket er når volumet av piranhaløsning er lite (~ 100 ml). Fortynn deretter piranhaen ved å tilsette den i vann til den er mindre enn 10 % av volumet. Tilsett natriumhydroksid eller natriumkarbonatløsning til pH er 4 eller høyere. Forvent varme, bobling og muligens skumdannelse når basen tilsettes syreløsningen.
• Vanligvis er det greit å vaskefortynnetpirajaløsning ned i avløpet. Noen steder foretrekker imidlertid at det behandles som giftig avfall. Avhending avhenger også av formålet med løsningen, siden noen reaksjoner kan etterlate giftige rester i beholderen. Gjøre ikke kast pirajaløsning med organiske løsemidler, da det vil oppstå en voldsom reaksjon og eksplosjon.

Kilde

• Kemsley, Jyllian (16. januar 2015). Piranha løsning eksplosjoner .... The Safetyzone av C&EN.