Příprava kovových roztoků

Navážky síranů a dávka kyseliny na cílové pH. Počítá se vodný roztok při 25 °C; výsledek je návrh, pH vždy dolaďte pH-metrem.

Zadání

Objem šarže

Cílové pH

Kyselina

Koncentrace kyseliny

Kovy

Koncentrace se vždy vztahuje na kov. Prázdné pole znamená, že se kov nepřidává.

Série pH

Hodnoty pH (oddělte mezerou nebo středníkem)

Jak se počítá

pH je míněno jako −log a(H⁺), tedy hodnota z pH-metru. Aktivitní koeficienty podle Daviesovy rovnice (A = 0,509); platí zhruba do iontové síly 0,5 mol/L.
Dávka kyseliny vychází z bilance náboje: [H⁺] + Σ z·[Mᶻ⁺] + [MOH] = 2[SO₄²⁻] + [HSO₄⁻] + [A⁻] + [OH⁻]. U H₂SO₄ se počítá s disociací hydrogensíranu, pKa₂ = 1,99, a se sírany přidanými ze solí kovů.
První hydrolýza kovů (pK): Fe³⁺ 2,19; Al³⁺ 5,0; Cu²⁺ 8,0; Fe²⁺ 9,5; Co²⁺ 9,65; Ni²⁺ 9,9; Mn²⁺ 10,6. Lithium se nehydrolyzuje.
Hranice srážení hydroxidů z Ksp: Fe(OH)₃ 10⁻³⁸ (ferrihydrit), Al(OH)₃ 10⁻³²·⁹, Cu(OH)₂ 2,2·10⁻²⁰, Ni(OH)₂ 5,5·10⁻¹⁶, Co(OH)₂ 5,9·10⁻¹⁵, Mn(OH)₂ 1,9·10⁻¹³, Fe(OH)₂ 4,9·10⁻¹⁷. Jde o termodynamický odhad; zásadité sírany a kinetika srážení v něm nejsou.
Nezahrnuto: komplexace kov–síran (FeSO₄⁺, AlSO₄⁺, NiSO₄⁰ a další), oxidace Fe²⁺ vzduchem, čistota chemikálií a nestálý obsah vody u hydrátů.
Hustoty kyselin při 20 °C z tabulek CRC, interpolace mezi body. Molární hmotnosti podle IUPAC.
Procento u kovů je hmotnost kovu na objem roztoku (g/100 mL), nikoli hmotnostní procento.