薬品の混合の仕方

質問

硫酸溶液の作り方で、先輩に教えていただいたのですが、どうしても納得が行かないので、教えて欲しいです。先輩は氷水の中にビーカーを沈め、先に硫酸を入れて徐々に水を入れていくと言うので入れていきましたが、白い煙が立ち込めてきたのでビックリしました。本当にこの方法で良いのでしょうか？教えてください。

回答No.4

inorganicchemist · ベストアンサー

大学の研究室でしょうか？　職場でしょうか？
いずれにしても、「先輩」に対してでは、きちんとした論拠に基づかないと、「なんで俺の言ったとおりにやらないんだ！」といわれる可能性もありますので、理由も含めてお答えします。

前提として、
１）濃硫酸はほぼ純粋なH2SO4である
２）H2SO4の水和熱はかなり大きい（具体的な数字はすぐ出てきませんが）
３）沸点、比重はいずれも硫酸のほうが水よりも高い（大きい）

以上の性質があります。
１）は塩酸、硝酸との差異を説明するための項目です。「濃塩酸」、「濃硝酸」は「濃」とついていますが、すでに水和された状態です。ですから、混合（希釈）した際の反応が「濃硫酸」とは本質的に異なります。

２）結局、水100mlと濃硫酸100mlを混合した際に生じる熱量はどっちをどっちに加えても一緒です。ですので、「濃硫酸は水和熱が大きいから」というのは加える順序に対する理由にはなりません。加える順序に注意が必要な理由です。

３）ここが、「大量の水に少量の濃硫酸を加えるべき」本質的な理由です。

以下はおまけですが、水滴1滴の大きさが仮に水も硫酸も同じと仮定します。ビーカーの中の大量の硫酸（or水）に水（or硫酸）を加えた場合、熱が発生するのは、滴下した液滴と、もともとビーカーにあった液体との界面から発生します。生じた熱は液滴、液体の両方に逃げていきますが、液滴が水であった場合、液滴の中の熱量は液滴の体積に比べて大きすぎるため、液滴の一部が突沸し、液滴が飛び跳ねます。液滴が硫酸であれば、突沸する割合が水よりも小さいため、より安全です。

また、硫酸のほうが比重が大きいため、滴下した後、（水と比較して）速やかに沈降します。このことも突沸を緩和する原因となります。

追伸：保護めがねを忘れずに。

お礼

お礼の返事が遅れて済みませんでした。非常に分かり易い説明で助かりました。以後は水に硫酸を入れるようにします。今回の溶液の量は硫酸１に対し水２です。作る量は1.5Lですが、ビーカーが１Lのしか無いので、２つ用意をして、作りました。
それから、私は一般の職場に居ます。その中で、水質検査業務を初めて行い、戸惑うばかりでした。

回答No.5

c80s3xxx

そのやりかたでいいかどうかは，量の程度の問題と，水をいれる速度の問題があります．もちろん，安全を見越せば水に硫酸をいれるべきですが，状況をきちんと判断できるなら逆でも別に危険はありません．ただし，状況や程度を判断できない場合には危険になるということでもあるわけですが．
要するに，硫酸が少なく，水を入れる速度がある程度以上に速いなら，現実的には問題にならないのです．しかし，その程度を見極められない，あるいは自信がないのなら，逆でやるべきでしょう．

回答No.3

nayu-nayu

火傷しなくて良かったですね。
濃硫酸に水は危険です。濃厚液がはじけ飛び、火傷、失明する危険性があります。

普通は水に硫酸です。
氷は使わなくてもこの方法なら安全にできます。

回答No.2

sanori

硫酸に水を加えるのでは危ないですね。
http://mmm.bitter.jp/archives/2006/08131840.html

塩酸、硝酸の場合は、逆みたい。
http://www2s.biglobe.ne.jp/~nakacchi/Reagent.htm

回答No.1

berry789

硫酸は水と反応すると激しく発熱するので希釈溶液を作るときは注意しましょう。通常は水を大量に用意して、その中に濃硫酸を徐々に加えていくようにします。なので加え方が逆になっていると思います。

先輩に教えてもらったことでも疑問に思ったら本当にこれでいいか聞いてみましょう。案外間違った方法のまま受け継がれている場合も多いですよ。くれぐれも事故などにならないように気をつけてください。