- Гэтыя ідыёты змясцілі парцалянавы кантэйнер са «студнем» у адмысловую камеру, лімітава ізаляваную… Гэта значыць гэта яны думалі, што камера лімітава ізаляваная, але калі яны адкрылі кантэйнер маніпулятарамі, «студзень» пайшоў праз метал і пластык, як вада праз прамакашку, вырваўся вонкі, і ўсё, з чым ён датыкаўся, ператваралася зноў жа ў "студзень". Загінула трыццаць пяць чалавек, больш за сто знявечана, а ўвесь будынак лабараторыі прыведзены ў поўную непрыдатнасць. Вы там бывалі калі-небудзь? Пышнае збудаванне! А зараз «студзень» стэк у скляпы і ніжнія паверхі… Вось вам і прэлюдыя да кантакту.
- А. Стругацкі, Б. Стругацкі «Пікнік на абочыне»
Прывітанне, %% username %!
У тым, што я ўсё яшчэ нешта пішу - вінаваціце . Ён навеяў ідэю.
Проста, крыху падумаўшы, я вырашыў, што невялікі экскурс па з'едлівых рэчывах атрымаецца адносна хутка. Можа, камусьці будзе і цікава. А камусьці - і карысна.
Паехалі.
Адразу вызначымся з паняццямі.
З'едлівы - 1. Раз'ядаючы хімічна. 2. Рэзкі, які выклікае раздражненне, боль. 3. З'едлівы, колкі.
Ажэгаў С.І. Слоўнік рускай мовы. - М .: Рус.яз., 1990. - 921 с.
Такім чынам, адкідаем адразу два апошнія значэнні слова. Таксама адкідаем «з'едлівыя» лакрыматары - якія не столькі з'едлівыя, колькі выклікаюць слёзацёк, і іржыт - якія выклікаюць кашаль. Так, ніжэй будуць рэчывы, якія валодаюць і гэтымі ўласцівасцямі, але яны - што галоўнае! - сапраўды раз'ядаюць матэрыялы, а часам і плоць.
Мы не будзем разглядаць рэчывы, з'едлівыя толькі для чалавека і падобных - у выглядзе спецыфічнага разбурэння мембран клетак. А таму іпрыты застануцца не ў спраў.
Мы будзем разглядаць злучэнні, якія ў пакаёвых умовах - вадкасці. Таму вадкі кісларод і азот, а таксама газы тыпу фтору разглядаць не будзем, хаця іх можна лічыць з'едлівымі, так.
Як звычайна, погляд будзе выключна суб'ектыўным, заснаваным на ўласным досведзе. І так - цалкам магчыма, што кагосьці я і не запомню - пішы каментары, %username%, на працягу трох сутак з моманту публікацыі я буду дапаўняць артыкул тым, што забылася з самага пачатку!
І так - у мяне няма часу і сіл будаваць "хіт-парад", таму будзе зборная салянка. І з усімі выключэннямі - яна атрымалася даволі кароткай.
З'едлівыя шчолачы
А канкрэтна — uідраксіды шчолачных металаў: літыя, натрыю, калія, рубідыя, цэзія, францыя, гідраксід талію (I) і гідраксід барыю. Але:
- Літый, цэзій, рубідый і барый адкідаем - дорага і рэдка сустрэнеш
- Калі ты, %username%, сустрэнеш гідраксід францыя, то з'едлівасць цябе будзе хваляваць у апошнюю чаргу - ён жудасна радыеактыўны
- Тое ж і з таліем - ён атрутны да жудасці.
А таму засталіся натрый і калій. Але будзем адкрыты - уласцівасці ва ўсіх з'едлівых шчолачаў вельмі падобныя.
Гідраксід натрыю - як «каўстычная сода» - вядомы ўсім. Гідраксід калія як харчовая дабаўка Е525 - таксама. Па ўласцівасцях абодва падобныя: моцна гіграскапічныя, то бок цягнуць ваду, на паветры "расплываюцца". Добра раствараюцца ў вадзе, пры гэтым вылучаецца вялікая колькасць цеплыні.
«Расплыванне» на паветры - у сутнасці адукацыя вельмі канцэнтраваных раствораў шчолачаў. А таму калі пакласці кавалачак едкай шчолачы на паперу, скуру, некаторыя металы (той жа алюміній) - то па сканчэнні часу выявіцца, што матэрыял добра пад'ела! Тое, што паказвалі ў «Байцоўскім клубе» - вельмі падобна на праўду: сапраўды, потныя рукі - ды ў шчолач - будзе балюча! Асабіста мне здалося балючай, чым ад салянай кіслаты (пра яе ніжэй).
Зрэшты, калі рукі вельмі сухія - хутчэй за ўсё ў менавіта сухі шчолачы нічога і не адчуеш.
З'едлівыя шчолачы выдатна развальваюць тлушчы на гліцэрына і солі тоўстых кіслот - так і вараць мыла (прывітанне, «Байцоўскі клуб!») Ледзь даўжэй, але гэтак жа дзейсна расшчапляюцца вавёркі - гэта значыць у прынцыпе шчолачы плоць раствараюць, асабліва дужыя растворы - ды пры награванні . Недахопам у параўнанні з той жа хлоркавай кіслатой (аб ёй таксама ніжэй) з'яўляецца тое, што ўсе шчолачы цягнуць вуглякіслы газ з атмасферы, а таму сіла будзе паступова змяншацца. Акрамя таго, шчолачы рэагуюць і з кампанентамі шкла - шкло мутнее, хоць каб яго ўсё растварыць - тут, вядома, трэба паспрабаваць.
Да з'едлівых шчолачаў часам адносяць і тэтраалкіламмоній гідраксіды, напрыклад
Гідраксід тэтраметыламонію
Насамрэч у гэтых рэчывах аб'ядналіся ўласцівасці катыённых павярхоўна-актыўных рэчываў (ну гэта як звычайнае мыла - толькі катыённае: тут актыўная часціца дыфільная часціца - з зарадам "+", а ў мыле - з зарадам "-") і адносна высокая асноўнасць. Калі патрапіць на рукі - можна намыліць у вадзе і памыць, як мылам, калі ў водным растворы пагрэць валасы, скуру ці пазногці - раствараюцца. "Едкасць" на фоне гідраксідаў натрыю і калія - так сабе.
Серная кіслата
H2SO4
Самая папулярная, мусіць, ва ўсіх гісторыях. Не самая з'едлівая, але дастаткова непрыемная: канцэнтраваная серная кіслата (якая 98%) - алеістая вадкасць, якая вельмі любіць ваду, а таму ва ўсіх яе адымае. Адымаючы ваду ў цэлюлозы і цукру, абвуглівае іх. Сапраўды гэтак жа яна радасна адбярэ ваду і ў цябе, %username%, асабліва калі наліць яе на далікатную скуру асобы або ў вочы (ну ў вочы насамрэч усё будзе трапляць з прыгодамі). Асоба добрыя людзі мяшаюць серную кіслату з маслам, каб цяжэй змывалася і лепш убіралася ў скуру.
Дарэчы, забіраючы ваду, серная кіслата здаровы разаграваецца, што яшчэ больш робіць карціну сакавітай. А таму змываць яе вадой - вельмі дрэнная ідэя. Лепш - алеем (змываць, а не ўціраць - а потым ужо змыць вадой). Ну ці вялікім струменем вады, каб адразу і астуджаць.
"Спачатку вада, а потым кіслата - інакш здарыцца вялікая бяда!" - гэта менавіта пра серную кіслату, хоць чамусьці ўсе лічаць, што пра любую кіслату.
Як акісляльнік, серная кіслата акісляе паверхню металаў да аксідаў. А паколькі ўзаемадзеянне аксідаў з кіслотамі праходзіць пры ўдзеле вады як каталізатара - а ваду серная кіслата не аддае - то адбываецца эфект, званы пасівацыяй: шчыльная, нерастваральная і непранікальная плёнка аксіду металу абараняе яго ад далейшага растварэння.
Па гэтым механізме канцэнтраваную серную кіслату пасылаюць у далёкія далечыні жалеза, алюміній. Характэрна, што калі кіслату разбавіць - з'яўляецца вада, і пасылаць не атрымліваецца - металы раствараюцца.
Дарэчы, аксід серы SO3 раствараецца ў сернай кіслаце і атрымліваецца олеум - які часам памылкова пішуць як H2S2O7, але гэта не зусім дакладна. У олеуму цяга да вады яшчэ больш.
Уласныя адчуванні ад траплення сернай кіслаты на руку: крыху цёпла, потым крыху пячэ - змыў пад кранам, нічога страшнага. Фільмам не верце, але на твар капаць не раю.
Арганікі часта карыстаюцца хромпікам або «хромавай сумессю» - гэта біхрамат калію раствораны ў сернай кіслаце. Па сутнасці гэта - раствор хромавай кіслаты, ён добры для мыцця посуду ад рэшткаў арганікі. Пры трапленні на руку таксама пячэцца, але па сутнасці - серная кіслата плюс таксічны шестивалентный хром. Дзірак у руцэ не дачакаешся, хіба што на вопратцы.
Аўтар гэтых радкоў знаёмы з ідыётам, які замест біхрамату калію выкарыстоўваў перманганат калію. Пры кантакце з арганікай крыху жахнула. Прысутныя абрабіліся абышліся лёгкім спалохам.
Саляная кіслата
HCl
Вышэй за 38% у вадзе не бывае. Адна з самых папулярных кіслот для растварэння - у гэтым яна круцейшы астатніх, таму што тэхналагічна можа быць вельмі чыстай, а акрамя дзеяння, як кіслата, яшчэ і ўтворыць комплексныя хларыды, якія павялічваюць растваральнасць. Дарэчы, менавіта па гэтай прычыне нерастваральны хларыд срэбра вельмі нават раствараецца ў канцэнтраванай салянай кіслаце.
Гэта пры трапленні на скуру пячэцца крыху мацней, суб'ектыўна – яшчэ і свярбіць, да таго ж смярдзіць: калі ў лабараторыі з дрэннай выцяжкай працаваць шмат з канцэнтраванай салянай кіслатой – твой стаматолаг скажа табе «дзякуй»: ты яго азалаціш на пломбах. Дарэчы, дапамагае жуйка. Але не моцна. Лепш - выцяжка.
Паколькі не алеістая і з вадой моцна не разаграваецца, то з'едлівасць - толькі да металаў, і то не да ўсіх. Дарэчы, сталь у канцэнтраванай салянай кіслаце пасівуецца і кажа ёй "не-а!". Чым і карыстаюцца пры транспарціроўцы.
Азотная кіслата
HNO3
Таксама вельмі папулярная, яе таксама чамусьці баяцца - а дарма. Канцэнтраваная - гэта якая да 70% - яна самая папулярная, вышэй - гэта «дымлівая», часцей за ўсё нікому не патрэбная. Ёсць яшчэ бязводная - дык тая яшчэ і выбухае.
Будучы акісляльнікам, пасівуе шматлікія металы, якія пакрываюцца нерастваральнай плёнкай і кажуць: "да спаткання" - гэта хром, жалеза, алюміній, кобальт, нікель і іншыя.
Са скурай маментальна рэагуе па прынцыпе ксантапратэінавай рэакцыі - будзе жоўтая пляма, што азначае, што ты, %username%, усёткі складаецца з бялку! Праз нейкі час жоўтая скура злезе, як пры апёку. Пры гэтым шчыпле менш салянай, хоць смярдзіць не горш - і на гэты раз таксічней: якія ляцяць вокіслы азоту не вельмі добрыя для арганізма.
У хіміі выкарыстоўваюць так званую «нітравалую сумесь» - самая папулярная складаецца з сернай і азотнай кіслот. Выкарыстоўваецца ў сінтэзах, у прыватнасці ў атрыманні вясёлага рэчыва - піраксіліну. Па з'едлівасці - той жа хромпік плюс прыгожая жоўтая скура.
Гэтак жа ёсць "царская вада" - гэта частка азотнай кіслаты на тры часткі салянай. Выкарыстоўваецца для растварэння некаторых металаў, у асноўным - каштоўных. На розных суадносінах і даданні вады заснаваны капежны метад праверкі пробы залатых вырабаў - дарэчы, адмыслоўцаў па гэтым метадзе вельмі складана надурыць з падробкай. Па з'едлівасці для скуры – тая ж «нітравальная сумесь» плюс смярдзіць хвацка, пах не зблытаеш ні з чым, ён таксама даволі таксічны.
Ёсць яшчэ «зваротная царская гарэлка» - калі суадносіны наадварот, але гэта рэдкая спецыфіка.
фосфарная кіслата
H3PO4
На самой справе я прывёў формулу ортофосфорной кіслаты - самай распаўсюджанай. А ёсць яшчэ метафасфарныя, поліфасфарныя, ультрафасфорныя — карацей, хапае, але ўсё роўна.
Канцэнтраваная ортофосфорная кіслата (85%) - гэта такі сіропчык. Кіслата яна сама па сабе сярэдняя, яе часта выкарыстоўваюць у харчовай прамысловасці, дарэчы - калі табе ставяць пломбы, то паверхня зуба папярэдне пратручваюць фосфарнай кіслатой.
Каразійнасць у яе так сабе, але ёсць непрыемны нюанс: гэты сіропчык добра ўбіраецца. Таму калі капне на рэчы - убярэцца, а потым будзе паціху раз'ядаць. І калі ад азотнай і салянай кіслаты будзе пляма ці дзірка - то ад фосфарнай рэч будзе разлазіцца, асабліва гэта маляўніча на абутку, калі дзірка як бы крышыцца, пакуль не атрымаецца наскрозь.
Ну а ўвогуле едкай яе назваць складана.
Плавікавая кіслата
HF
Канцэнтраваная плавікавая кіслата - гэта прыкладна 38%, хоць і бываюць дзіўныя выключэнні.
Слабенькая кіслата, якая бярэ лютым каханнем фтарыд-іёнаў утвараць устойлівыя комплексы са ўсім, з кім можна. Таму на здзіўленне растварае тое, што іншыя, мацнейшыя сяброўкі - не могуць, а таму вельмі часта выкарыстоўваецца ў розных сумесях для растварэння. Пры трапленні на руку адчуванні будуць больш ад іншых кампанентаў такіх сумесяў, але ёсць нюанс.
Плавікавая кіслата растварае SiO2. Гэта значыць пясок. Гэта значыць шкло. Гэта значыць кварц. Ну і гэтак далей. Не, калі ты плюхнеш на акно гэтай кіслатой - яно не растворыцца, але каламутная пляма застанецца. Каб растварыць - трэба доўга трымаць, а яшчэ лепш - нагрэць. Пры растварэнні вылучаецца SiF4, які так карысны для здароўя, што лепш гэта рабіць пад выцяжкай.
Маленькі, але прыемны нюанс: крэмній змяшчаецца ў цябе, %username%, у пазногцях. Дык вось, калі плавікавая кіслата трапіць пад пазногці - ты нічога не заўважыш. Але ўначы спаць не зможаш - хварэць будзе ТАК, што часам узнікае жаданне адарваць палец. Павер, сябар - я ведаю.
І наогул плавікавая кіслата таксічная, канцэрагенная, убіраецца праз скуру і маса ўсяго — але мы вось сёння пра з'едлівасць, праўда?
Памятаеш, мы дамаўляліся ў самым пачатку, што фтору не будзе? Яго і не будзе. Але будуць...
Фтарыды інэртных газаў
Насамрэч фтор - суровы хлопец, з ім асоба не повыпендриваешься, а таму некаторыя інэртныя газы ўтвораць з ім фтарыды. Вядомыя такія стабільныя фтарыды: KrF2, XeF2, XeF4, XeF6. Усё гэта - крышталі, якія на паветры з рознай хуткасцю і паляваннем раскладаюцца вільгаццю да плавікавай кіслаты. З'едлівасць - адпаведная.
Ядавадародная кіслата
HI
Наймацнейшая (па ступені дысацыяцыі ў вадзе) бінарная кіслата. Моцны аднаўляльнік, чым карыстаюцца хімікі-арганікі. На паветры акісляецца і становіцца бурай, чым і пэцкае пры кантакце. Адчуванні пры кантакце - як ад салянай. Усё.
Хлорная кіслата
HClO4
Адна з наймацнейшых (па ступені дысацыяцыі ў вадзе) кіслот наогул (з ёй канкуруюць суперкіслоты - пра іх ніжэй) - функцыя кіслотнасці Гаммета (лікавы выраз здольнасці асяроддзя быць донарам пратонаў па стаўленні да адвольнай падставы, чым менш - тым мацней кіслата) складае - 13. Бязводная - моцны акісляльнік, любіць выбухаць, ды і наогул няўстойлівая. Канцэнтраваная (70% -72%) - акісляльнік не горш, часта выкарыстоўваюць у раскладанні біялагічных аб'ектаў. Раскладанне цікава і захапляльна тым, што можа выбухаць у працэсе: трэба сачыць, каб не было часціц вугалю, каб не кіпела занадта бурна і г.д. Хлорная кіслата да таго ж даволі брудная - яе немагчыма ачысціць субперагонкай, выбухае зараза! Таму выкарыстоўваюць яе нячаста.
Пры кантакце са скурай пячэцца, адчуванні як ад салянай. Смярдзіць. Калі бачыце ў фільмах, што хтосьці кінуў труп у ёмістасць з хлоркавай кіслатой - і ён растварыўся, то так, такое магчыма - але доўга ці грэць. Калі грэць - можа ірвануць (гл. Вышэй). Так што будзьце крытычныя да кінематографа (я, здаецца, бачыў гэта ў «Кловерфілд, 10»).
Дарэчы, з'едлівасць аксіду хлору (VII) Cl2O7 і аксіду хлору (VI) Cl2O6 — гэта вынік таго, што з вадой гэтыя аксіды ўтвараюць хлорную кіслату.
А зараз уявім, што мы вырашылі ў адным злучэнні аб'яднаць моцную кіслотнасць - і з'едлівасць фтору: возьмем малекулу хлоркавай ці сернай кіслаты - і заменім не ёй усе гидроксильные групы на фтор! Дрэнь атрымаецца выключная: яна будзе ўзаемадзейнічаць з вадой і падобнымі злучэннямі - і будзе ў месцы рэакцыі адразу атрымлівацца моцная кіслата і плавікавая кіслата. А?
Фтарыды серы, брому і ёду
Памятаеце, мы дамовіліся разглядаць толькі вадкасці? Па гэтай прычыне ў наш артыкул не патрапіў трыфтарыд хлору ClF3, які кіпіць пры +12 ° C, хоць усе страшылкі аб тым, што ён жудасна таксічны, запальвае шкло, процівагаз і пры разліванні 900 кілаграмаў - праядае 30 см бетону і метр жвіру - усё гэта праўда. Але мы ж дамовіліся - вадкасці.
Аднак ёсць жоўтая вадкасць. пентафтарыд ёду IF5, бясколерная вадкасць трыфтарыд брому BrF3, светла-жоўтая пентафтарыд брому BrF5, якія не горш. BrF5, напрыклад, таксама растварае шкло, металы і бетон.
Аналагічна - сярод усіх фтарыдаў серы вадкім з'яўляецца толькі дэкафтарыд дысеры (часам яе завуць яшчэ пятифтористой серай) - бясколерная вадкасць з формулай S2F10. Але гэта злучэнне пры звычайных тэмпературах дастаткова стабільна, не раскладаецца вадой - а таму не асабліва і з'едліва. Праўда, у 4 разы таксічней фасгену з аналагічным механізмам дзеяння.
Дарэчы, гавораць, што пентафтарыд ёду быў "спецыяльным газам" для запаўнення атмасферы ў выратавальным шатле ў апошніх кадрах фільма "Чужы" 1979 года. Ну не памятаю, сапраўды.
Суперкіслоты
Тэрмін «суперкіслата» уведзены Джэймсам Конантам у 1927 годзе для класіфікацыі мацнейшых кіслот, чым звычайныя мінеральныя кіслоты. У некаторых крыніцах хлоркавую кіслату адносяць да суперкіслаты, хоць гэта не так - яна звычайная мінеральная.
Шэраг суперкіслот - гэта мінеральныя, да якіх падчапілі галаген: галаген цягне на сябе электроны, усе атамы вельмі моцна гневаюцца, а дастаецца ўсё як звычайна вадароду: той адвальваецца ў выглядзе Н + - бабах: вось і кіслата стала мацней.
Прыклады - фторсерная і хлорсерная кіслаты
У фторсерной кіслаты функцыя Гамета -15,1, дарэчы, дзякуючы фтору, гэтая кіслата паступова растварае прабірку, у якой захоўваецца.
Потым хтосьці з разумных падумаў: а давайце возьмем кіслату Люіса (рэчыва, здольнае прыняць пару электронаў іншага рэчыва) і змяшаем з кіслай Брэнстэда (рэчывай, якое здольна аддаваць пратон)! Змяшалі пентафтарыд сурмы з плавікавай кіслатой - атрымалі гексафторсурмяную кіслату HSbF6. У гэтай сістэме плавікавая кіслата вылучае пратон (H+), а спалучаная падстава (F−) ізалюецца каардынацыйнай сувяззю з пентафтарыдам сурмы. Так утвараецца вялікі актаэдрычны аніёны (SbF6−), які з'яўляецца вельмі слабым нуклеафілам і вельмі слабым падставай. Стаўшы "вольным", пратон абумоўлівае звышкіслотнасць сістэмы – функцыя Гаммета -28!
А потым прыйшлі іншыя і сказалі, а чаго гэта кіслату Бернстэда ўзялі слабую - і прыдумалі вось што.
Тэтрафтарметансульфонавая кіслата
- Сама па сабе ўжо суперкіслата (функцыя Гамет - 14,1). Дык вось, да яе дадалі зноў пентафтарыд сурмы - атрымалі зніжэнне да -16,8! Такі ж фокус з фторсернай кіслатой даў зніжэнне да -23.
А потым група навукоўцаў з хімічнай кафедры амерыканскага ўніверсітэта Каліфорніі пад кіраваннем прафесара Крыстафера Рыда затусіла з калегамі з Інстытута каталізу СА РАН (Новасібірск) і прыдумалі карбаранавую кіслату H(CHB11Cl11). Ну «карбаранавай» яе назвалі для звычайных людзей, а калі хочаш адчуць сябе навукоўцам – вымаві «2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-ундекахлор-1-карба-клоза-дадэкабаран (12)» тры разы і хутка.
Так выглядае гэтая красуня
Гэта - сухі парашок, які раствараецца ў вадзе. Гэта і ёсць Самая Моцная Кіслата на бягучы момант. Карбаранавая кіслата прыблізна ў мільён разоў мацнейшая за канцэнтраваную серную кіслату. У звычайных шкалах вымераць сілу кіслаты не атрымоўваецца, бо кіслата пратануе ўсе вядомыя слабыя падставы і ўсе растваральнікі, у якіх яна раствараецца, уключаючы ваду, бензол, фулерэн-60, дыяксід серы.
Пасля Крыстафер Рыд у інтэрв'ю службе навін Nature сказаў: "Ідэя сінтэзу карбаранавай кіслаты нарадзілася з фантазій "аб малекулах, ніколі раней не ствараных." месцы з калегамі ён хоча выкарыстоўваць карбаранавую кіслату для акіслення атамаў інэртнага газу ксенону - проста таму, ніхто перш гэтага не рабіў. Арыгінальна, што сказаць.
Ну паколькі суперкіслоты - гэта звычайныя кіслоты, то і дзейнічаюць яны звычайна, толькі крыху мацней. Ясна, што скуру будуць паліць, але гэта не значыць - што раствараць. Фторсульфоновая - асобны выпадак, але там усё дзякуючы фтору, як і ў плавікавай.
Трыгалагенвоцатныя кіслоты
А канкрэтна — трыфтавоцатная і трыхлорвоцатная кіслата
Мілыя і прыемныя спалучэннем уласцівасцяў арганічнага палярнага растваральніка і дастаткова моцнай кіслаты. Смярдзяць - падобна на воцат.
Самая няшка - трифторуксусная кіслата: 20% -ный раствор руйнуе металы, корак, гуму, бакеліт, поліэтылен. На скуры пячэцца і ўтварае сухія язвы, якія даходзяць да цягліцавага пласта.
Трихлороцтовая ў гэтым плане - малодшы брат, але таксама нічога. Дарэчы, апладысменты слабой падлозе: у пагоні за прыгажосцю, некаторыя ідуць на так званую працэдуру ТСА-пілінга (ТСА - гэта TetraChloroAcetate) - калі гэтай самай тэтрахлорвоцатнай кіслатой раствараюць верхні агрубелы пласт скуры.
Праўда, калі касметолаг забалбоча па тэлефоне, магчымы фэйл.
Ну вось прыкладна так, калі казаць пра вадкасць і пра з'едлівасць. Будуць яшчэ дадаткі?
Крыніца: habr.com