Γιατί προστίθεται αραιό θειικό οξύ κατά την παρασκευή τυπικού διαλύματος αλατιού Mohr;
1. Για την πρόληψη της υδρόλυσης και της οξείδωσης:
* υδρόλυση: Το αλάτι Mohr, το οποίο είναι εξαγονικό θειικό αμμώνιο σιδήρου [(NH₄) ₂fe (SO₄) ₂ · 6h₂o], μπορεί να υποβληθεί σε υδρόλυση στο νερό, οδηγώντας στον σχηματισμό υδροξειδίου του σιδήρου (Fe (OH) ₂) και μείωση της συγκέντρωσης των ιόντων σιδήρου (Fe2⁺). Αυτό μπορεί να συμβεί επειδή το ιόν Fe2⁺ μπορεί να αντιδράσει με μόρια νερού για να σχηματίσει Fe (ΟΗ) ₂ και ιόντα υδρογόνου (Η), τα οποία στη συνέχεια μπορούν να μετατοπίσουν την ισορροπία προς την υδρόλυση.
* Οξείδωση: Τα ιόντα σιδήρου (Fe2⁺) στο αλάτι Mohr είναι ευαίσθητα στην οξείδωση παρουσία αέρα, οδηγώντας στο σχηματισμό ιόντων σιδήρου (Fe³⁺). Αυτή η οξείδωση μπορεί να εμφανιστεί με ταχύτερο ρυθμό σε ουδέτερα ή αλκαλικά διαλύματα.
Η προσθήκη αραιωμένου θειικού οξέος βοηθά στην πρόληψη τόσο της υδρόλυσης όσο και της οξείδωσης από:
* Μετατόπιση της ισορροπίας: Τα ιόντα Η, από το οξύ αντιδρούν με τα ιόντα υδροξειδίου (OH⁻) που παράγονται από υδρόλυση, ωθώντας έτσι την ισορροπία πίσω προς το σχηματισμό ιόντων Fe2.
* Παρέχοντας ένα όξινο περιβάλλον: Το όξινο περιβάλλον καταστέλλει την οξείδωση των ιόντων Fe2.
2. Για την ενίσχυση της σταθερότητας και της διάρκειας ζωής:
Η προσθήκη αραιωμένου θειικού οξέος δημιουργεί ένα πιο σταθερό διάλυμα από:
* Ελαχιστοποίηση της υδρόλυσης: Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το όξινο περιβάλλον μειώνει τον ρυθμό υδρόλυσης, διατηρώντας έτσι τη συγκέντρωση ιόντων Fe2 για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
* Πρόληψη της βροχόπτωσης: Το οξύ βοηθά στην πρόληψη της βροχόπτωσης του υδροξειδίου του σιδήρου, το οποίο μπορεί να εμφανιστεί σε ουδέτερα ή αλκαλικά διαλύματα.
Συνοπτικά, η προσθήκη αραιωμένου θειικού οξέος είναι ζωτικής σημασίας για την παρασκευή ενός σταθερού και ακριβούς τυπικού διαλύματος άλατος Mohr. Αποτρέπει τις ανεπιθύμητες αντιδράσεις που μπορούν να μεταβάλουν τη συγκέντρωση των σιδηρούχων ιόντων και να εξασφαλίσουν τη σταθερότητα της λύσης με την πάροδο του χρόνου.
