Piranha Çözeltisi Nasıl Hazırlanır?

  • Ekim 19, 2020

Piranha çözeltileri genellikle mikrofabrikasyon laboratuvarlarında organik kalıntıları substratlardan uzaklaştırmak amacı ile kullanılır. Geleneksel piranha çözeltisi 3: 1 oranında sülfürik asit ve %30 hidrojen peroksit karışımından oluşur. Çözelti, uygulama öncesi karıştırılabilir veya malzemeye doğrudan sülfürik asit ve ardından peroksit eklenerek de kullanılanılabilir.

Piranha çözeltileri son derece reaktiftir. Dikkatsiz kullanım sonucu kimyasal ve termal patlamalardan kaynaklanan yanıklara ve yaralanmalara neden olabilir. Piranha solüsyonlarının buharları yanlışlıkla solunursa, solunum sistemini tahriş edebilir.

Piranha Çözeltisi Yapımı

Piranha Çözeltisi Nasıl Hazırlanır?

Piranha çözeltisi yapımı için birden fazla tarif vardır. 

  • 3: 1 konsantre sülfürik asit (H2SO4) ile %30 hidrojen peroksit (sulu H2O2 ) çözeltisi
  • 4: 1 konsantre sülfürik asit ile %30 hidrojen peroksit çözeltisi
  • 5: 1 konsantre sülfürik asit ile %30 hidrojen peroksit çözeltisi
  • 7: 1 konsantre sülfürik asit ile %30 hidrojen peroksit çözeltisi (daha az yaygın)
  • Bazik piranha çözeltisi; 3: 1 amonyum hidroksit (NH4OH) ile hidrojen peroksit

ÖNEMLİ NOT: 3: 1 ve 5: 1 oranları en yaygın kullanılan tariflerdir.

  1. Çözelti davlumbaz altında hazırlanmalıdır. Eldiven, laboratuvar önlüğü ve koruyucu gözlük kullanılmalıdır. 
  2. Borosilikat cam kap kullanılmalıdır. Çözeltiyle reaksiyona gireceği ve için plastik bir kap kullanılmamalıdır. Çözelti hazırlamadan önce kabın üzerindeki etikete çözeltinin adı yazılmalıdır.
  3. Karıştırma için kullanılan kaplar temiz olmalıdır. Kaplarda kalıntı olarak aşırı organik madde varsa şiddetli reaksiyon sonucunda ve dökülme, kırılma veya patlama görülebilir.
  4. Peroksit yavaşça aside eklenmelidir. Peroksite asit eklenmemelidir. Reaksiyon ekzotermik olduğu için, kaynayabilir ve kaptan sıçrayabilir. Peroksit miktarı arttıkça patlamaya neden olabilecek kaynama ve açığa çıkan yanıcı gaz miktarı artar.

ÖNEMLİ NOT: Piranha çözeltisi hazırlamak için uygulanan diğer bir yöntem, bir yüzeye sülfürik asit ve ardından peroksit çözeltisi dökmektir. Reaksiyon için zaman geçtikten sonra çözelti su ile durulanır.

Piranha Çözeltisi Ne Amaçla Kullanılır?

  • Sinterlenmiş camı temizlemek için;

Camdaki gözeneklere zarar vermediği için sinterlenmiş camı veya sırlı camı temizlemek amacı ile kullanılır. Su ile durulamadan önce cam eşya bir gece piranha solüsyonunda bekletilmelidir.

  • Cam eşyaları temizlemek için;

Piranha çözeltisi diğer kimyasalların cam eşyalar üzerinde çıkartamadığı kontaminasyonu giderir. Kirlenmenin aşırı organik olup olmadığına dikkat edilir.

  • Cam yüzeyleri hidrofilik hale getirmek için;

Piranha çözeltisi silikon dioksiti hidroksile ederek cam yüzeyindeki silanol gruplarının sayısını arttırır.

  • Kalıntıları yüzeylerden çıkarmak için;

 Kalıntıları temizlerken kalın bir malzeme tabakası oluşturup oluşturmadığına dikkat edilmelidir.

Acil Durum Prosedürleri

Cilt ile teması durumunda: Cilt en az 15 dakika boyunca bol miktarda su ile yıkanmalıdır. Tıbbi yardım istenilmelidir.

Gözle ile teması durumunda: Temas eden göz, göz yıkama istasyonlarında en az 15 dakika yıkanır. Tıbbi yardım istenilmelidir.

İnhalasyon(Solunması) durumunda: Kişi derhal temiz havaya çıkarılmalıdır. Maruziyetten şüpheleniliyorsa tıbbi yardım istenilmelidir. Maruziyet semptomları; göğüste solunum tahrişi, öksürük ve gerginliktir. Belirtiler sonradan ortaya çıkabilir.

Yutulması durumunda: Derhal tıbbi yardım istenilmelidir.

Taşınırken Dikkat Edilmesi Gerekenler

  • Her zaman cam kaplarda taşınmalıdır çünkü plastik kapların bozunmasına neden olabilir.
  • Piranha asit solüsyonlarını içeren tüm kaplar uygun şekilde etiketlenmelidir.
  • Çözelti her zaman davlumbazın kullanıldığı ortamlarda karıştırılmalıdır.
  • Uygun KKD (Kişisel Koruyucu Donanım) giyilmelidir; aside dayanıklı laboratuvar önlüğü, eldiven (butil) ve kimyasal sıçrama gözlükleri.
  • Yavaşça karıştırılmalıdır ve sülfürik aside hidrojen peroksit eklenmelidir. Hidrojen peroksite sülfürik asit ASLA EKLENMEMELİDİR.
  • Hidrojen peroksit konsantrasyonu %30’un altında olmalıdır ve ASLA %50’yi geçmemelidir.
  • Piranha çözeltisi hazırlama esnasında çok ısınır ve 100 °C’yi aşan sıcaklıklara ulaşır. Termal yanıkları önlemek için dikkatli hazırlanmalıdır.
  • Piranha çözeltisi organik asitler, organik çözücüler, bazlar ve diğer organik maddeler gibi uygunsuz maddelerle karıştırılmamalıdır.  Piranha çözeltisini uygunsuz maddelerle karıştırmak patlamaya neden olabilir.
  • Piranha solüsyonları ile temas etmeden önce tüm kapların temiz ve kuru olmasına dikkat edilmelidir. 
  • Maddeler piranha çözeltisine eklenirken yavaş ve dikkatli olunmalıdır. Her madde eklendikten sonra çözeltinin stabilize olması için beklenmelidir. Piranha çözeltileri yüzeylere dikkatlice uygulanmalıdır.
  • Yeni hazırlanmış piranha solüsyonunu ASLA kapalı veya kısmen kapalı bir kapta saklanmamalıdır.
  • Kullanımdan sonrasında piranha solüsyonu uzaklaştırmak istenildiğinde; etiketli ve ağzı açık bir kapta davlumbaz altında bir gece boyunca bekletilmelidir.

Piranha Çözeltisi Nasıl Depolanır?

Piranha solüsyonunun reaktif özellikleri nedeniyle kullanım öncesi depolamaya uygun değildir. Gerektiği kadar taze çözelti hazırlanmalıdır. Fazla çözelti atma prosedürleri uygulanarak uzaklaştırılmalıdır.

Piranha Çözeltisi Nasıl Uzaklaştırılır?

  • Piranha çözeltisi tamamen reaksiyona girdikten, soğutulduktan ve reaksiyon gazlarının dağılması için yeterli süre beklendikten sonra imha edilmek üzere toplanmalıdır.
  • 100 ml’nin altındaki çözeltiler nötralize edilmelidir. Nötrleştirme işlemi ekzotermiktir ve sıcaklık kontrolü için bir buz banyosu gerekebilir. Nötralizasyon bir çeker ocakta gerçekleştirilmeli ve uygun KKD giyilmelidir. 
  • Piranha çözeltisi suya ilave edilerek %10’dan daha az bir konsantrasyona seyreltilmelidir. Seyreltme işleminden sonra pH 4 ile 10 arasına ulaşana kadar kuvvetli bir şekilde karıştırılmalı ve tek seferde birkaç mililitre konsantre sodyum hidroksit veya sodyum karbonat çözeltisi yavaşça eklenmelidir. Nötrleştirici madde olarak karbonatlar kullanılıyorsa, kabarcıklanma ve köpüklenme olabileceğini göz önünde bulundurulmalıdır. 
  • Çözelti pH 4-10 arasında nötralize edildiğinde,100 ml’nin üzerindeki miktarlar için harcanan, reaksiyona giren piranha çözeltisi atık olarak toplanmalıdır. Temiz ve geri dönüştürülmüş sülfürik asit şişesi kullanılabilir.
  • Başlangıçta kapta geri reaksiyona neden olabilecek atık malzeme kalıp kalmadığını kontrol etmek için atık kabına küçük miktarda çözelti eklenir. Herhangi bir reaksiyon gözlenmezse, yavaş yavaş dökmeye devam edilir. Şişenin atık piranha çözeltisi içerdiği etikette açıkça belirtilmelidir. 
  • Başka atık çözeltileri, piranha çözeltisi ile birleştirilmemelidir.
  • Atık çözelti, havalandırmalı kapaklı bir kapta saklanmalıdır.

Hazırlayan: Rabiye Baştürk

Kaynak: 1 (Erişim: ) 2 (Erişim: )

Article Categories:
Bilim

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.