传说江湖中蕴藏着——骨水,这是一种神奇物质,可以使人类血肉和最强大的武器隐形。随着科学不断进步,人们不断发明出越来越强大、可怕的改骨水——超强酸。
从尸粉到硫酸
金庸小说《鹿鼎记》中,韦小宝用尸粉溶解了宫中小太监小桂子的尸体。小说是这样描述的:尸体…… 只听见萧鬼几身上的伤口发出嘶嘶的声音,淡淡的烟雾升起,更多的黄水从伤口处流淌出来。空气中弥漫着一股酸酸的焦味,当他看到尸体时,伤口变得更大,尸体的肌肉一接触到黄色的水就冒出烟雾,慢慢的变成了水。
那么这种让人隐形的僵尸粉真的存在吗?
事实上,在科技不发达的古代,这种神奇的尸粉是不存在的。如今,神奇的化学家已经研制出溶骨水,其威力比溶尸粉强数千倍。
什么腐蚀人体?最古老、最著名的是三种强酸:硫酸、硝酸和盐酸。典型的例子是浓硫酸,它具有很强的腐蚀性。碰巧你给敌人泼酸,弄伤了他的脸。
浓硫酸为什么会变色?浓硫酸有很强的吸水能力,所以当它与含有氢或氧的物质接触时,就会吸收水中的氢或氧。皮肤和肉细胞通常由含有碳、氢和氧的碳水化合物组成,当它们遇到浓硫酸时,它们会耗尽氢和氧,变成水,被浓硫酸吸收。然后,当用浓硫酸除去这些成分时,只剩下碳,使其呈现黑色。浓硫酸中的酸离子还具有很强的与其他物质反应的能力,可以与人体内的一些有机物质发生反应,彻底损害人体。这样,人的皮肉就被破坏了。另外,硝酸对日常生活中遇到的许多物质都有腐蚀作用,而盐酸的腐蚀性较弱。
硫酸、硝酸、盐酸是中世纪西方炼金术士创造的,因其熔化金属的能力极强而受到炼金术士的推崇。顺便说一句,炼金术士是化学科学的创始人,他们尝试各种方法来提取长生不老的金丹药。伟大的科学家牛顿也热衷于炼金术。长生不老的金丹虽然没有炼制出来,但是种子一旦种下,炼丹师尝试了很多实验方法,炼制出来的很多新化合物也对人类社会产生了很大的影响。他为它的发展做出了巨大的贡献。
但硫酸只能破坏皮肉,不可能完全溶解人。此外,硫酸对金等惰性金属无效。那么,有没有什么化学金水可以溶解金呢?
王水统治世界
确实有水可以点成金的。然而,炼金术士是第一个发现可以将水变成黄金的人。公元800年左右,一位名叫哈扬的波斯炼金术士在将食盐和硫酸混合时发现了盐酸,后来又将盐酸和硝酸混合制成王水,溶解了黄金。所谓“雷吉亚”也叫“雷吉亚”。这‘王水’真是神奇,是连黄金都可以溶解的水。王水的成分盐酸和硝酸单独不能溶解金,但混合后可以溶解金。波斯炼金术士是真正的天才。他将两种强酸结合在一起,最终创造了一代酸王。
王水是由浓硝酸和浓盐酸以1,333,603份的比例混合而成的混酸。当金属浸入王水中时,金属外部原子的电子首先被浓硝酸提取,金属原子带正电。盐酸中带负电的氯离子立即向前跳跃并与金属离子结合形成更易溶解的化合物。就这样,黄金逐渐被王水侵蚀溶解。
过去,珠宝商经常利用王水的这种能力从顾客那里窃取黄金珠宝。当顾客将黄金首饰带到珠宝商处进行清洁时,无良珠宝商使用王水作为清洁液。即使您的黄金首饰看起来很新,王水也可能会去除您的几层皮肤。当你清洗大量的黄金首饰时,王水中积累的金离子就会被还原,变成金条。这种偷钱的方法非常高明。
当然,浓硝酸和浓盐酸的混合比例不一定是1:3,但1:3的比例对金等金属的腐蚀能力最强。另一方面,当浓硝酸和浓盐酸以3:1的比例混合时,王水就变成了反王水。王水也具有很强的腐蚀性。银是硬骨,不能被王水打破,但王水可以溶解银和其他金属。王水和王水是天然的组合,当它们结合在一起时,很少有不能溶解的金属。但王水或王水并不是征服世界的英雄。它对钽等某些金属无能为力,对石蜡等碳氢化合物和玻璃等无机材料也无能为力。
有没有一种强酸不仅可以熔化金属,还可以熔化石蜡和玻璃?
魔酸出现
王水很可怕,那为什么我们就不能用普通的石蜡和玻璃呢?原来石蜡是多种高级烷烃的混合物,而王水和Ta的分子结构都不是很稳定。没有化学反应,所以什么也做不了。另外,王水只能忽略岩石等无机物质,这足以说明王水的溶解能力还是有其局限性的。所谓“王水”,不过是“无虎之水”而已。它由山和猴子统治。 ”
时间流逝,转眼间数千年过去了。 山虎和现代酸王是谁?数千年前的炼金术士。
直到20 世纪60 年代,新一代超级酸才诞生。然而,这种超强酸的成分却极不受欢迎。 1966 年圣诞节之前,需要提醒欧拉教授的学生这一点。当美国错误地将混合圣诞蜡烛放入氟磺酸和五氟化锑的混合物中时,欧拉教授立即进行了一系列相关测试,结果发现蜡烛分解了,蜡烛的成分消失了。在溶液中。
以不同比例混合氟磺酸和五氟化锑(一种油状液体)会产生一种神奇的溶液,它不仅可以溶解非常惰性的金属,例如金、银和铂,而且还可以溶解玻璃。更可怕的是,它能快速溶解烷烃等有机物质,甚至连蜡烛放入这种溶液中也会很快熄灭。这种超强酸一经推出,就被称为“魔酸”。
魔酸可以溶解装有王水的玻璃容器,也可以溶解普通塑料。因此,人们很难找到盛放魔酸的容器。后来,人们终于发现了一种材料——聚四氟乙烯,即使受到魔法酸的攻击,它仍然完好无损,魔法酸终于找到了庇护所。
魔酸的腐蚀性不仅比不上王水,而且酸性极强。当氟磺酸和五氟化锑以最佳比例混合时,魔酸的酸度达到纯硫酸的1000万倍。
1994年,创造出神奇酸的科学家因其在超级酸方面的工作而获得了诺贝尔化学奖。
最强中的最强
魔酸已经很强了,但是有没有比魔酸更强的超强酸呢?最强的酸和魔酸的成分一样,只是用的是氟化氢而不是氟磺酸。其中一种成分是五氟化锑,形成的酸称为氟锑酸。氟锑酸也是欧拉教授潜心研究的成果,被认为是魔酸的兄弟。
氟锑酸不仅能溶解各种金属,而且能与玻璃、沙子甚至土壤发生剧烈反应,并且能溶解除部分有机物外的几乎所有有机物。例如,一种叫做正丁烷的有机化合物是一种非常稳定的有机化合物,其分子结构主链上键合有四个碳原子,但当它遇到氟锑酸时,它会迅速产生并分解为氢气和甲烷。当韦小宝随身携带一瓶荧烷抗酸(当然要用聚四氟乙烯塑料包装),洒上几滴到敌人身上时,立刻就腐蚀了敌人身上的几个洞,这些洞很快扩大。当洒满全身时,庞大的人体瞬间变得无形。这真是恐怖的化骨之水!化了韦小宝尸体的粉末,在末端留下了黄色的水坑,而这些骨头……当你改变水的意志时,你的身体就会变得完全隐形!
为什么魔酸和氟锑酸的腐蚀性这么大?氟磺酸、五氟化锑、氟化氢表明,当魔酸和氟锑酸结合在一起时,它们的腐蚀性正是我发现的世界一流的。腐蚀金属的性质与王水相似,但魔酸和氟锑酸中的氟是邪恶之源,氟离子与各种金属离子结合生成更易溶解的物质。氟锑酸会侵蚀金。金原子一旦被五氟化锑氧化,就会被氟离子转化为易溶的化合物。这个速率比氯离子的速率快得多。这样,金表面的原子被一层又一层地“咀嚼”,金很快就溶解了。
更令人惊奇的是,魔酸兄弟的氟离子不仅可以与金属结合,甚至可以与玻璃中的硅结合,形成四氟化硅,而四氟化硅实际上是已知的玻璃的主要成分。它是一种硅酸盐,所以当玻璃遇到它神奇的酸同胞时,它会立即变成一股烟雾,消失得无影无踪。
氟锑酸不仅是世界上腐蚀性最强的,而且酸性极强,比纯硫酸的酸性强十亿倍(19倍210平方)。 )之所以呈酸性,是因为在其他酸中,氢离子和其他物质像恋人一样一起作用,而且很多氢离子只是单个质子,非常活泼,可以引起有机物和物质的反应,这是因为它很容易发生反应与碱性物质。从而赋予了兄弟姐妹超酸性的特性。当有机物遇到神奇的酸兄弟时,它们会吃掉所有遇到的有机物,因为酸兄弟手中的氢离子与有机物的碳和氢结合形成气体。他在酸性兄弟面前毫无防备,蜡烛和生物都被神奇的酸性兄弟吸收了。
超级“致命法宝”
魔酸和氟锑酸之所以如此强大,是因为它们都含有氟,而氟离子会增加它们的氧化力和酸性。说到氟化物,它确实是一种剧毒物质。氟是一种淡黄色气体,加热时会与几乎所有金属,甚至是最惰性的惰性气体发生剧烈反应。在自然界中,氟可以反应形成氖、氙、氪和氡等化合物。当氟与有机物接触时,会发生无法控制的剧烈反应,可能导致燃烧或爆炸。韦小宝使用氟对付敌人时,如果喷完氟后不快速奔跑,敌人的身体就会爆炸并造成伤害。
即使以氟离子的形式,氟也具有很高的反应性,很容易与其他物质结合。在氟锑酸中,氟离子与五氟化锑结合形成稳定的原子团,释放出氢离子并变得非常活跃,使氟锑酸呈很强的酸性。氟离子与金属氧化物的快速结合增加了氟锑酸的腐蚀性。许多含氟化合物都具有很强的腐蚀性,以氢氟酸为例,氢氟酸是一种危险的水,当与它接触时,它会不断渗透到人体深处。当组织与体内的钙、镁离子结合时,人体就会发生脱矿,进一步侵蚀骨骼和肌肉,导致骨组织变黑、坏死。据估计,一个人摄入1.5克氢氟酸即可立即死亡。用于制造魔酸的氟磺酸也是一种含氟的强酸,释放的气体会严重刺激眼睛、皮肤和呼吸系统,如果溅到皮肤上会造成严重烧伤。它会立即将您的皮肤变成木炭。
由于氟的反应性很强,几乎可以与所有物质发生反应,历史上科学家分离氟的实验成为元素发现史上最悲惨的一页。自1813 年以来的几十年里,许多化学家毕生致力于分离氟。原来氟化物是一种超级可怕的成骨物质。
酸“左手右手”
人类有两只手,而酸的力量就在于它有两只手。左手是酸性的,右手是腐蚀性的。一些不同的酸的作用不同,酸性更强的东西不一定腐蚀性更强。
酸性的强弱主要取决于酸中氢离子的含量和活性,氢离子的含量和活性越高,酸性越强。例如,浓硫酸天然呈酸性,但魔酸的酸性要高出数千万倍,而氟锑酸的酸性则比魔酸高出10亿倍。由此可见氟锑酸的酸性如何。为什么这些酸很强呢?强酸不仅氢离子含量高,而且这些酸中的氢离子特别游离且不受限制,这使得它们特别强。
腐蚀性的强弱主要取决于酸中酸离子的攻击能力。在某些酸中,主要是酸离子与金属或化合物之间发生氧化反应(在王水中,氯离子与硝酸根共同进攻,故魔酸与氟溶解)。锑酸腐蚀性最强的原因是氟离子和五氟化锑的结合,其中氟离子的腐蚀性更强。
盐酸虽然不是弱酸,但它的腐蚀性远比浓硫酸强,所以如果盐酸沾到身上,可以立即洗掉。被酸认为是“左撇子”并没有什么问题。魔酸和氟锑酸不仅酸性很强,而且是所有酸中腐蚀性最强的。他是双手格斗高手,武功无人能及。
超强酸因其特性而受到化学家的青睐。然而,超强酸的高腐蚀性和危险性常常会腐蚀各种设备,就像带着一群狼去狩猎一样,导致超强酸的广泛使用无法做到。
然而,工业生产中经常使用酸,但有没有酸性高但腐蚀性较小的酸呢?
独臂剑士
这种酸确实存在。 2004年,加州大学的研究人员合成了另一种形式的超强酸。这种酸的特点是虽然是超酸性,但性质很温和,几乎没有腐蚀性。这种新型“强而温和”的超级酸的名称是“碳硼酸”。虽然其酸度是浓硫酸的一百万倍,但其腐蚀性与盐酸相当,并且不会腐蚀铜。因此,这种名为碳硼酸的超强酸就像武侠小说中的独臂剑客,尽管只有一只左手,却能够从容获胜。
碳硼酸之所以不是混合酸,是因为它是由20个或更多原子组成的巨大原子团,并且是球形的。碳硼烷酸的氢离子活性较高,呈强酸性,但其余部分是原子量较大的碳硼烷离子,很难与其他物质结合,不具有氧化性。
传统的酸在传统石油化工、精细化工和合成制药工业中常被用作催化剂,但普通液体酸具有强腐蚀性、高污染性,且难以回收或再生。绿色化工。碳硼酸的独特性质使其成为无污染的酸催化剂,使传统的高污染工业向环境友好的化学工艺转变。
超酸性星吸收法
金庸小说《笑傲江湖》中,日月神教教主掌握一门吸星武功,可以吸收他人的功力为自己所用。
有些强酸不含有氢离子,但可以从其他物质中吸收氢离子并利用它们,使它们成为超强酸。
更令人惊讶的是,这种酸的不同寻常之处在于它是固体;它是不含氢的固体酸。
不是所有的酸都是液体吗?固体被称为酸是闻所未闻的。化合物中的游离氢离子越多,其酸性就越强。物质的酸性越强,其强度越强。没有氢离子怎么能变成酸呢?它仍然是超强酸。
不要将固体超强酸误认为是酸。这是一个超级酸大师。这种固体超强酸的独特性质在于,尽管它本身不含有氢离子,但它在反应过程中会迅速从含氢化合物的氢原子上吸收电子,产生大量的氢离子。这是一种经典的吸引明星的方式。通过这种方式,固体超强酸获得非常强的酸性,其酸性可以是纯硫酸的10倍甚至10,000倍。
然而,只要周围没有含氢化合物,这种超强酸大师就会安静地存在,不会腐蚀或污染周围的材料。俗话说“安静如处女,活跃如兔子”。固体超强酸不腐蚀设备、易于后处理、环境污染小,将在未来的绿色化工过程中发挥重要作用。
强酸和超强酸有很多,其中有堪称溶骨之水的神奇酸兄弟,有如王者般的碳硼酸,还有固体超强酸。酒吧有自己的看法。
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