– Тези идиоти поставиха порцеланов контейнер със "желе" в специална камера, че изолирана... Тоест, те мислеха, че камерата е максимално изолирана, но когато отвориха контейнера с манипулатори, "желе" премина през метала и пластмасата като вода през гъба, избухна навън и всичко, с което се срещна, отново се превръщаше в "желе". Загинаха тридесет и пет души, повече от сто бяха осакатени, а цялата сграда на лабораторията беше унищожена. Били ли сте там някога? Великолепна постройка! А сега "желе" се стичаше в мазетата и долните етажи... Ето ви прелюдия към контакта.
— А. Стругацки, Б. Стругацки "Пикник на ръба"
Здравей, %%username%!
В това, че все още пиша нещо — винете . Той ми подхвърли идеята.
Просто, след малко размисъл, реших, че малък преглед на корозивните вещества ще се окаже относително бърз. Може да бъде интересно за някого. А на някого — и полезно.
Да започваме.
Първо, нека да уточним понятието.
Корозивен — 1. Химически разяждащ. 2. Остър, причиняващ раздразнение, болка. 3. Язвен, заяждащ.
Ожегов С.И. Речник на руския език. — М.: Рус.яз., 1990. — 921 с.
И така, веднага отхвърляме двете последни значения на думата. Също така отхвърляме "корозивните" лакриматори — които не са толкова корозивни, колкото предизвикват сълзи, и стерпните — които предизвикват кашлица. Да, по-долу ще има вещества, които притежават и тези свойства, но те — какво е основното! — наистина разяждат материали, а понякога и плът.
Няма да разглеждаме вещества, корозивни само за хора и подобни — поради специфичното разрушение на клетъчните мембрани. А защото ипритите ще останат извън играта.
Ще разглеждаме съединения, които при стайни условия — са течности. Следователно, не ще разглеждаме течен кислород и азот, както и газове като флуор, въпреки че могат да се считат за корозивни, да.
Както обикновено, погледът ще бъде изцяло субективен, основан на собствен опит. И да — напълно е възможно, че някой няма да спомена — пиши коментари, %username%, в течение на три дни от публикуването ще добавя статията с това, което забравих в самото начало!
И да — нямам време и сили да изградя "класиране", така че ще бъде сборна солянка. И със всички изключения — тя излезе доста кратка.
Корозивни основи
А конкретно — хидроксиди на алкалните метали: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франциев хидроксид (I) и бариев хидроксид. Но:
- Литий, цезий, рубидий и барий отпадат — скъпи са и рядко се срещат.
- Ако ти, %username%, срещнеш франциев хидроксид, то токсичността ще те тревожи последна — той е страшно радиоактивен.
- Същото важи и за талия — той е изключително отровен.
И така остават натрий и калий. Но да бъдем честни — свойствата на всички корозивни алкали са много сходни.
Натриев хидроксид — известен е на всички като «каустична сода». Калиевият хидроксид като хранителна добавка Е525 — също. По свойства и двата са подобни: силно хигроскопични, тоест привличат вода, на въздуха «се разтапят». Добре се разтварят във вода, като отделят голямо количество топлина.
«Разтапянето» на въздуха — всъщност образуването на много концентрирани разтвори на алкали. И така, ако поставите парче корозивна алкалия на хартия, кожа или някои метали (като алуминий) — след известно време ще установите, че материалът е добре изяден! Това, което се показва в «Бойцовският клуб» — наистина изглежда истинско: наистина, потни ръце — да в алкалия — ще боли! Лично на мен ми се струваше, че е по-болезнено, отколкото от солна киселина (за нея по-долу).
Въпреки това, ако ръцете са много сухи — вероятно в сухата алкалия няма да усетите нищо.
Корозивните алкали отлично разлагат мазнините на глицерол и соли на мастни киселини — така се прави сапун (здравей, «Бойцовският клуб!»). Малко по-дълго, но също толкова ефективно се разпадат белтъците — тоест по принцип алкалите разтварят плът, особено силни разтвори — и при нагряване. Недостатък в сравнение с хлоровата киселина (за нея също по-долу) е, че всички алкали привличат въглероден диоксид от атмосферата, поради което силата им постепенно ще намалява. Освен това, алкалите реагират и с компонентите на стъклото — стъклото помътнява, въпреки че за да се разтвори напълно, определено трябва да се положат усилия.
Към корозивните алкали понякога се отнасят и хидроксиди на тетраалкиламмоний, например.
Хидроксид на тетраметиламмония.
Наистина, в тези вещества се съчетават свойствата на катионните повърхностно-активни вещества (както обикновеното сапун — само, че катионно: тук активната частичка е дифилна частичка — с положителен заряд, а в сапуна — със отрицателен заряд) и относително висока основност. Ако попадне на ръцете — може да се намокри в вода и да се измива като сапун, ако в воден разтвор загреете косата, кожата или ноктите — те се разтварят. „Киселинността“ на фона на натриеви и калиеви хидроксиди е така си.
Сярна киселина
H2SO4
Най-популярната, вероятно, във всички истории. Не е най-агресивната, но е достатъчно неприятна: концентрираната сярна киселина (която е 98%) е маслено вещество, което много обича водата, и затова изсмуква водата от всички. Изсмуквайки водата от целулозата и захарта, я изгаря. Точно така тя радостно ще изсмуче водата и от теб, %username%, особено ако я налееш върху нежната кожа на лицето или в очите (ну в очите всъщност всичко ще влезе с приключения). Особено добри хора смесват сярната киселина с масло, за да е по-трудно да се измива и по-добре да се абсорбира в кожата.
Между другото, вземайки вода, сярната киселина значително се нагрява, което още повече прави картината сочна. Така че измиването ѝ с вода — е много лоша идея. По-добре — с масло (да се измива, а не да се втрива — а после вече да се измива с вода). Или с голям поток вода, за да се охлажда веднага.
„Първо вода, а след това киселина — иначе ще се случи голямо бедствие!“ — това е именно за сярната киселина, въпреки че по някаква причина всички смятат, че е за всяка киселина.
Като окислител, сярната киселина окислява повърхността на металите до оксиди. А тъй като взаимодействието на оксидите с киселините преминава с участието на вода като катализатор — а водата сярната киселина не отдава — се получава ефект, наречен пасивация: плътна, неразтворима и непроницаема оксидна филмче защитава метала от по-нататъшно разтваряне.
По този механизъм концентрираната сярна киселина се изпраща в далечни ширини желязо, алуминий. Интересно е, че ако киселината се разреди — се появява вода, и не може да се изпраща — металите се разтварят.
Между другото, оксидът на сярата SO3 се разтваря в сярната киселина и се получаваолеум — което понякога грешно пишат като H2S2O7, но това не е напълно вярно. Олеумът има по-силно привличане към водата.
Собствени усещания от попадането на сулфатна киселина върху ръката: малко топло, след това малко пече — измих под кран, нищо страшно. Не вярвайте на филмите, но не съветвам да капе на лицето.
Органиците често използват хромови съединения или „хромова смес“ — това е бихромат на калия, разтворен в сулфатна киселина. Всъщност това е разтвор на хромова киселина, той е добър за измиване на съдове от остатъците на органиката. При попадане на ръката също гори, но по същество — сулфатна киселина плюс токсичен шестивалентен хром. Не се дължи на дупки в ръката, освен на дрехите.
Авторът на тези редове е запознат с идиота, който вместо бихромат на калия е използвал перманганат на калия. При контакт с органика малко избухна. Присъстващите само изплашиха.
Солна киселина
HCl
Над 38% във водата не се среща. Една от най-популярните киселини за разтваряне — в това отношение е по-добра от другите, защото технологично може да бъде много чиста, а освен своето действие като киселина, също образува комплексни хлориди, които увеличават разтворимостта. Между другото, именно по тази причина неразтворимият хлорид на среброто е много разтворим в концентрирана солна киселина.
Тази при попадане на кожата пече малко по-силно, субективно — също така и сърби, а и мирише: ако работиш много с концентрирана солна киселина в лаборатория с лоша вентилация — твоята зъболекарка ще ти каже „благодаря“: ще я озолотиш с пломбите. Между другото, дъвка помага. Но не много. По-добре — вентилация.
Тъй като не е маслена и не се загрява много с водата, то корозията — само към металите, и то не към всички. Между другото, стоманата в концентрирана солна киселина пассивизира и й казва „не-а!“. Това и се използва при транспортиране.
Азотна киселина
HNO3
Също много популярна, нейната концентрация също страшно се боят — без причина. Концентрована — това е до 70% — тя е най-популярна, над това — „димяща“, най-често ненужна. Има и безводна — тя дори избухва.
Благодарение на окислителните си свойства, пассивизира много метали, които се покриват с неразтворима обвивка и казват: „довиждане“ — това е хром, желязо, алуминий, кобалт, никел и други.
Кожата реагира веднага по принципа на ксантопротеиновата реакция — ще се появи жълто петно, което означава, че ти, %username%, все пак съществуваш от протеин! След известно време жълтата кожа ще се отдели, както при изгаряне. Освен това щипе по-малко от солна киселина, въпреки че мирише не по-малко — и този път е по-токсично: летящите оксиди на азота не са много добри за организма.
В химията се използва т.нар. "нитрираща смес" — най-популярната се състои от сулфурна и азотна киселина. Използва се в синтези, по-специално при получаването на весело вещество — пироксилин. По едкость — същият хромпик плюс красивата жълта кожа.
Съществува и "царска вода" — това е част от азотната киселина на три части солна. Използва се за разтваряне на някои метали, основно — благородни. На различно съотношение и добавяне на вода се основава капковият метод за проверка на проби от златни изделия — между другото, специалистите по този метод много трудно могат да бъдат заблудени с фалшификат. По едкость за кожата — същата "нитрираща смес" плюс мирише прекрасно, мирисът не може да се сбърка с нищо, той също е доста токсичен.
Има още "обратна царска водка" — когато съотношението е обратно, но това е рядка специфика.
Фосфорна киселина
H3PO4
Всъщност изброих формулата на ортофосфорната киселина — най-разпространената. А съществуват и метафосфорна, полифосфорни, ултрафосфорни — с един думи, чудесия има, но не е важно.
Концентрированата ортофосфорна киселина (85%) е такъв сироп. Киселината сама по себе си е средна, често се използва в хранителната индустрия, между другото — когато ти поставят пломби, повърхността на зъба предварително се протравя с фосфорна киселина.
Корозивността ѝ не е нищо особено, но има неприятен нюанс: този сироп добре се впива. Затова ако капне на неща — ще се впие, а после ще започне да ги разяжда бавно. И ако от азотна и солна киселина остане петно или дупка — то от фосфорна вещта ще се разпадне, особено на обувки, когато дупката се кроши, докато не стане през.
Въпреки това, трудно е да я наречем едка.
Плавикова киселина
HF
Концентрированата плавикова киселина е около 38%, въпреки че има странни изключения.
Слаба киселина, която с яростната любов на флуоридния йон образува стабилни комплекси с всичко, с което може. Затова тя удивително разтваря това, което другите, по-силни приятелки - не могат, и затова много често се използва в различни смеси за разтваряне. При контакт с ръката усещанията ще са повече от другите компоненти в тези смеси, но има един нюанс.
Плавикова киселина разтваря SiO2. Тоест пясък. Тоест стъкло. Тоест кварц. И така нататък. Не, ако я изсипеш на прозореца, той няма да се разтопи, но ще остане мътно петно. За да разтвориш - трябва да държиш дълго, а още по-добре - да загрееш. При разтварянето се отделя SiF4, който е толкова полезен за здравето, че е най-добре това да се прави под аспирация.
Малък, но приятен нюанс: силиций се съдържа в теб, %username%, в ноктите. Така че, ако плавиковата киселина попадне под ноктите - няма да забележиш нищо. Но през нощта няма да можеш да спиш - ще боли ТАК, че понякога ще ти се прииска да отскубнеш пръста. Повярвай, приятелю - знам.
И изобщо плавиковата киселина е токсична, канцерогенна, прониква през кожата и още много неща - но днес говорим за агресивността, нали?
Помниш ли, че се споразумяхме в началото, че флуор няма да има? Няма да има. Но ще има...
Флуориди на инертни газове
Всъщност флуорът е суров тип, с него не можеш да се изхитряваш, и затова някои инертни газове образуват с него флуориди. Известни са такива стабилни флуориди: KrF2, XeF2, XeF4, XeF6. Всичко това са кристали, които на въздуха с различна скорост и охота се разлагат от влагата до плавиковата киселина. Агресивността е съответната.
Йодоводородна киселина
HI
Най-силната (по степен на дисоциация във вода) бинарна киселина. Силен възстановител, който химиците-органици използват. На въздуха окислява и става кафява, с което зацапва при контакт. Усещанията при контакт - като от солна. И това е всичко.
Хлорна киселина
HClO4
Една от най-силните (по степен на дисоциация във вода) киселини изобщо (с нея съперничат суперкиселини — за тях по-долу) — функцията за киселинност на Гаммета (числено изразяване на способността на средата да бъде донор на протони спрямо произволна основа, колкото по-малко число — толкова по-силна е киселината) е -13. Безводната — силен окислител, обича да експлодира и изобщо е нестабилна. Концентрираната (70%-72%) — окислител не по-слаб, често се използва в разлагането на биологични обекти. Разлагането е интересно и вълнуващо, тъй като може да избухне в процеса: нужно е да се внимава да няма частици въглища, да не ври прекалено енергично и т.н. Хлороводородната киселина е доста мръсна — не може да бъде пречистена чрез субдестилация, експлодира, проклетата! Затова не я използват често.
При контакт с кожата пареща, усещания като от солна. Ухае лошо. Когато видите във филмите, че някой е хвърлил труп в съд с хлороводородна киселина — и той се е разтворил, да, такова е възможно — но трябва да отнеме време или да се нагрява. Ако се нагрява — може да избухне (вижте по-горе). Така че бъдете критични към киното (мисля, че го видях в "Кловърфилд, 10").
Между другото, токсичността на оксида на хлора (VII) Cl2O7 и оксида на хлора (VI) Cl2O6 е резултат от това, че с вода тези оксиди образуват хлороводородна киселина.
А сега да си представим, че решаваме в едно съединение да обединим силната киселинност — и токсичността на флуора: да вземем молекулата на хлороводородната или серната киселина — и да заменим нейните хидроксилни групи с флуор! Ще се получи страшна отрепка: ще взаимодейства с вода и подобни съединения — и на мястото на реакцията ще се получи веднага силна киселина и плавикова киселина. А?
Флуориди на сярата, брома и йода
Помните ли, че се договорихме да разглеждаме само течности? По тази причина трийфлуоридът на хлора ClF3 не попадна в нашата статия. , който кипи при +12 °C, въпреки че всичките ужаси, че е ужасно токсичен, запалва стъкло, противогаз и при разливане на 900 килограма — изяжда 30 см бетон и метър чакъл — всичко това е вярно. Но ние се договорихме — течности.Обаче има жълта течност —
пентафлуорид на йода IF5 , безцветна течност —трийфлуорид на брома BrF3 , светложълта —пентафлуорид на брома BrF5 , които не са по-лоши. BrF5, например, също разтваря стъкло, метали и бетон., които не са по-лоши. BrF5, например, също разтваря стъкло, метали и бетон.
Подобно — среди всех фторидов на сяра, только декафторид дисеры (иногда его ещё называют пятифтористой серой) — безцветная жидкость с формулой S2F10. Но это соединение при обычных температурах достаточно стабильно, не разлагается водой — а потому не особо и едко. Правда, в 4 раза токсичнее фосгена с аналогичным механизмом действия.
Кстати, говорят, что пентафторид йода был «специальным газом» для заполнения атмосферы в спасательном шаттле в последних кадрах фильма «Чужой» 1979 года. Ну не помню, честно.
Суперкислоти
Термин «суперкислота» был введён Джеймсом Конантом в 1927 году для классификации более сильных кислот, чем обычные минеральные кислоты. В некоторых источниках хлорная кислота также относится к суперкислотам, хотя это не так — она обычная минеральная.
Ряд суперкислот — это минеральные кислоты, к которым был добавлен галоген: галоген тянет на себя электроны, все атомы очень сильно гневаются, и всё, как обычно, достаётся водороду: тот отваливается в виде Н+ — бабах: вот и кислота стала сильнее.
Примеры — фторсерная и хлорсерная кислоты
У фторсерной кислоты функция Гаммета -15,1, кстати, благодаря фтору, эта кислота постепенно растворяет пробирку, в которой хранится.
Потом кто-то из умных подумал: а давайте возьмём кислоту Льюиса (вещество, способное принять пару электронов другого вещества) и смешаем с кислой Бренстеда (веществом, которое способно отдавать протон)! Смешали пентафторид сурьмы с плавиковой кислотой — получили гексафторсурьмяную кислоту HSbF6. В этой системе плавиковая кислота выделяет протон (H+), а сопряжённое основание (F−) изолируется координационной связью с пентафторидом сурьмы. Так образуется большой октаэдрический анион (SbF6−), являющийся очень слабым нуклеофилом и очень слабым основанием. Став «свободным», протон обусловливает сверхкислотность системы — функция Гаммета -28!
А потом пришли другие и сказали, а чего это кислоту Бернстеда взяли слабую — и придумали вот что.
Тетрафторметансульфоновая кислота
— сама по себе уже суперкислота (функция Гаммета — 14,1). Так вот, к ней добавили опять пентафторид сурьмы — получили снижение до -16,8! Такой же фокус с фторсерной кислотой дал снижение до -23.
А после група учени с химическия катедра на американския университет в Калифорния, ръководена от професор Кристофър Рийд, се събраха с колеги от Института по катализа на СО РАН (Новосибирск) и откриха карборанова киселина H(CHB11Cl11). Просто я нарекоха «карборанова» за обикновените хора, а ако искаш да се почувстваш учен — кажи «2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-ундекалхлор-1-карб-клозо-додекаборон(12)» три пъти бързо.
Така изглежда тази красавица
Това е сухо прахообразно вещество, което е разтворимо във вода. Това е най-силната киселина в момента. Карборановата киселина е приблизително милион пъти по-силна от концентрираната сярна киселина. В обикновените скали не може да се измери силата на киселината, тъй като тя протонира всички известни слаби основания и всички разтворители, в които се разтваря, включително вода, бензол, фулерени-60 и диоксид на сярата.
По-късно Кристофър Рийд в интервю за новинарската служба Nature каза: «Идеята за синтез на карборановата киселина се роди от фантазии „за молекули, които никога досега не са били създавани.“ Заедно с колегите си той иска да използва карборановата киселина за окисляване на атомите на инертния газ ксенон — просто защото никой не е правил това преди. Оригинално, какво да кажа.
Тъй като суперкиселините са обикновени киселини, те действат обикновено, просто малко по-силно. Ясно е, че ще причинят изгаряния на кожата, но това не означава — че ще разтварят. Флуорсулфоновата е отделен случай, но там всичко е благодарение на флуора, както и в плавиковата.
Тригалогенуксуса киселини
А конкретно — трифлуороцетна и трихлороцетна киселина
Симпатични и приятни в съчетание от свойства на органичен полярен разтворител и достатъчно силна киселина. Упоени — ухаят на оцет.
Най-сладка е трифлуороцетната киселина: 20%-ният разтвор разрушава метали, коркови проби, гума, бакелит, полиетилен. На кожата щипе и образува сухи язви, достигащи до мускулния слой.
Трихлороцетната в това отношение е по-малкият брат, но също не е за пренебрегване. Между другото, аплодисменти за слабия пол: в гонитбата за красота, някои прибягват до т.нар. процедура на ТСА-пилинг (ТСА — е Тетрахлороцетат) — когато с тази тетрахлороцетна киселина разтварят горния груб слой на кожата.
Обаче, ако козметикът се заговори по телефона, е възможен провал.
Ето така, ако говорим за течности и за острота. Има ли още допълнения?
Източник: habr.com
