Estos idiotas colocaron un contenedor de porcelana con "gelatina" en una cámara especial, completamente aislada... Es decir, ellos pensaban que la cámara estaba totalmente aislada, pero cuando abrieron el contenedor con manipuladores, la "gelatina" se escurrió a través del metal y el plástico como agua a través de una esponja, se escapó al exterior, y todo lo que tocaba se convertía de nuevo en "gelatina". Murieron treinta y cinco personas, más de cien resultaron heridas, y todo el edificio del laboratorio quedó completamente inservible. ¿Has estado allí alguna vez? ¡Una magnífica construcción! Y ahora la "gelatina" se ha acumulado en los sótanos y en los pisos inferiores... Ahí tienes la preludio de un contacto.
— A. Strugatsky, B. Strugatsky "Paseo por la carretera"
¡Hola, %%username%!
En el hecho de que aún escribo algo, culpa a . Él inspiró la idea.
Simplemente, tras reflexionar un poco, decidí que una breve excursión sobre sustancias cáusticas resultaría relativamente rápida. Quizás a alguien le interese. Y a otros les será útil.
Vamos.
Primero aclaremos algunos conceptos.
Cáustico — 1. Corrosivo químicamente. 2. Agudo, que causa irritación o dolor. 3. Sarcástico, mordaz.
Ozh, S.I. Diccionario de la lengua rusa. — Moscú: Russ. jaz., 1990. — 921 págs.
Así que, descartamos de inmediato los dos últimos significados de la palabra. También descartamos los "cáusticos" lacrimógenos — que no son tanto cáusticos como que provocan lagrimeo, y los esternitos — que provocan tos. Sí, más abajo habrá sustancias que poseen estas propiedades, pero ellas — lo más importante — corroen realmente materiales, y a veces hasta carne.
No consideraremos sustancias que son cáusticas solo para los humanos y similares — debido a la destrucción específica de las membranas celulares. Por lo tanto, los iprits quedarán fuera de juego.
Consideraremos compuestos que a temperatura ambiente son líquidos. Por lo tanto, no vamos a considerar oxígeno y nitrógeno líquidos, así como gases como el flúor, aunque se pueden considerar cáusticos.
Como siempre, la perspectiva será completamente subjetiva, basada en mi propia experiencia. Y sí — es muy posible que no mencione a alguien — ¡escribe comentarios, %username%, dentro de tres días a partir de la publicación estaré complementando el artículo con lo que se me haya olvidado desde el principio!
Y sí — no tengo tiempo ni energía para construir un "ranking", así que será una mezcla. Y con todas las excepciones — resultó bastante corto.
Ácidos cáusticos
Específicamente, son los hidróxidos de metales alcalinos: litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, francio, hidróxido de talio (I) y hidróxido de bario. Pero:
- Descartamos litio, cesio, rubidio y bario: son caros y raramente se encuentran.
- Si tú, %username%, te encuentras con hidróxido de francio, la acidez te preocupará en último lugar; es terriblemente radiactivo.
- Lo mismo ocurre con el talio: es extremadamente venenoso.
Por lo tanto, quedan sodio y potasio. Pero seamos honestos: las propiedades de todos los ácidos cáusticos son bastante similares.
El hidróxido de sodio, conocido como "sosa cáustica", es conocido por todos. El hidróxido de potasio, como aditivo alimentario E525, también lo es. Ambos son muy higroscópicos, lo que significa que absorben agua y "se deshacen" en el aire. Se disuelven bien en agua, liberando una gran cantidad de calor.
"Deshacerse" en el aire es, esencialmente, la formación de soluciones muy concentradas de ácidos. Por lo tanto, si pones un trozo de ácido cáustico en papel, piel o ciertos metales (como el aluminio), con el tiempo descubrirás que el material se ha corroído bien. Lo que se mostró en "El club de la lucha" es muy parecido a la verdad: ¡realmente, manos sudorosas - sí, en el ácido - será doloroso! Personalmente, me pareció más doloroso que el ácido clorhídrico (del que hablaré más adelante).
Sin embargo, si las manos están muy secas, es probable que no sientas nada en el ácido seco.
Los ácidos cáusticos descomponen las grasas en glicerina y sales de ácidos grasos, así es como se fabrica el jabón (¡hola, "El club de la lucha"!). Un poco más lento, pero igualmente eficaces, descomponen las proteínas; en otras palabras, los ácidos disuelven la carne, especialmente las soluciones concentradas - y lo hacen al calentarse. En comparación con el ácido clorhídrico (del que también hablaré más adelante), tienen la desventaja de que todos los ácidos absorben dióxido de carbono de la atmósfera, por lo que la fuerza disminuirá gradualmente. Además, los ácidos reaccionan con los componentes del vidrio: el vidrio se vuelve turbio, aunque para disolverlo completamente, ciertamente hay que esforzarse.
A veces también se incluyen en los ácidos cáusticos los hidróxidos de tetraalquilamonio, por ejemplo,
Hidróxido de tetrametilamonio
De hecho, en estas sustancias se combinan las propiedades de los tensioactivos catiónicos (algo así como el jabón común, solo que catiónico: aquí la partícula activa es una partícula difílica con carga «+», mientras que en el jabón es con carga «-») y una relativa alta basicidad. Si toca las manos, se puede usar en agua y lavar, como con jabón; si se calienta en una solución acuosa, disolverá el cabello, la piel o las uñas. La «corrosividad» en comparación con los hidróxidos de sodio y potasio no es tan alta.
Ácido sulfúrico
H2SO4
Probablemente el más popular en todas las historias. No es el más corrosivo, pero sí bastante desagradable: el ácido sulfúrico concentrado (que es 98%) es un líquido aceitoso que ama el agua, y por eso se lo quita a todos. Al quitar agua de la celulosa y el azúcar, los carboniza. Igualmente, le quitará agua a ti, %username%, especialmente si lo viertes sobre la delicada piel de la cara o en los ojos (bueno, en los ojos, en realidad, todo caerá con aventuras). Algunas personas amables mezclan el ácido sulfúrico con aceite para que sea más difícil de enjuagar y se absorba mejor en la piel.
Por cierto, al quitar agua, el ácido sulfúrico se calienta bastante, lo que hace que la situación sea aún más explosiva. Por lo tanto, lavarlo con agua es una muy mala idea. Es mejor usar aceite (enjuagar, no frotar — y luego enjuagar con agua). O un gran chorro de agua, para enfriar de inmediato.
«Primero el agua, luego el ácido — de lo contrario, ocurrirá un gran desastre!» — esto es específicamente sobre el ácido sulfúrico, aunque curiosamente todos creen que se refiere a cualquier ácido.
Siendo un oxidante, el ácido sulfúrico oxida la superficie de los metales a óxidos. Y dado que la interacción de los óxidos con los ácidos ocurre con la participación del agua como catalizador — y el ácido sulfúrico no cede agua — se produce el efecto denominado pasivación: una película densa, insoluble e impermeable de óxido metálico lo protege de disolverse aún más.
Por este mecanismo, el ácido sulfúrico concentrado se envía a lugares lejanos como hierro y aluminio. Cabe destacar que si se diluye el ácido — se genera agua, y no se puede enviar — los metales se disuelven.
Por cierto, el óxido de azufre SO3 se disuelve en ácido sulfúrico y se obtiene oleum — que a veces se escribe erróneamente como H2S2O7, pero eso no es del todo correcto. El oleum tiene aún más afinidad por el agua.
Las sensaciones propias al entrar en contacto con ácido sulfúrico en la mano: un poco de calor, luego una ligera quemazón — lo lavé bajo el grifo, nada grave. No crean en las películas, pero aconsejo no dejar caer sobre la cara.
Los orgánicos suelen usar cromo o "mezcla de cromo" — es dicromato de potasio disuelto en ácido sulfúrico. En esencia, es una solución de ácido crómico, es buena para lavar los platos de restos orgánicos. Al contacto con la piel también quema, pero en esencia — ácido sulfúrico más cromo hexavalente tóxico. No te saldrán agujeros en la mano, salvo que en la ropa.
El autor de estas líneas conoce a un idiota que, en lugar de dicromato de potasio, usó permanganato de potasio. Al entrar en contacto con materia orgánica, hubo una pequeña explosión. Los presentes se llevaron un pequeño susto.
Ácido clorhídrico
HCl
No hay más del 38% en agua. Uno de los ácidos más populares para disolución — en esto es más potente que los demás, porque puede ser tecnológicamente muy puro, además de su acción como ácido, también forma cloruros complejos que aumentan la solubilidad. Por cierto, esta es la razón por la cual el cloruro de plata, que no es soluble, es bastante soluble en ácido clorhídrico concentrado.
Este al contactar con la piel quema un poco más, subjetivamente — también pica, además huele mal: si trabajas mucho con ácido clorhídrico concentrado en un laboratorio con mala extracción — tu dentista te dirá "gracias": lo enriquecerás con empastes. Por cierto, ayuda el chicle. Pero no mucho. Mejor la extracción.
Dado que no es aceitoso y no se calienta mucho con el agua, la corrosividad es solo hacia metales, y no hacia todos. Por cierto, el acero se pasaivate en ácido clorhídrico concentrado y le dice "no, gracias!". Así es como se transporta.
Ácido nítrico
HNO3
También muy popular, se le tiene miedo, pero en vano. El concentrado — que es hasta un 70% — es el más popular, por encima de eso se llama "humeante", a menudo no es necesario. También existe el anhidro — ese incluso explota.
Siendo un oxidante, pasivate muchos metales que se cubren con una película insoluble y dicen: "adiós" — estos son cromo, hierro, aluminio, cobalto, níquel y otros.
La piel reacciona instantáneamente según el principio de la reacción xantoprotéica: aparecerá una mancha amarilla, lo que significa que tú, %username%, ¡realmente estás compuesto de proteínas! Después de un tiempo, la piel amarilla se despegará, como en una quemadura. Aunque pica menos que el ácido clorhídrico, huele igual de mal, y esta vez es más tóxico: los óxidos de nitrógeno en el aire no son buenos para el organismo.
En química, se utiliza una llamada "mezcla nitrante"; la más popular está compuesta de ácido sulfúrico y ácido nítrico. Se emplea en síntesis, especialmente para obtener una substancia divertida: el piroxilina. En cuanto a su corrosividad, es lo mismo que el cromo más la bonita piel amarilla.
También existe el "agua regia" — es una parte de ácido nítrico mezclado con tres partes de ácido clorhídrico. Se utiliza para disolver ciertos metales, principalmente preciosos. Diferentes proporciones y la adición de agua son la base del método de goteo para verificar muestras de productos de oro; por cierto, es muy difícil engañar a los especialistas en este método con falsificaciones. En cuanto a su corrosividad en la piel, es la misma "mezcla nitrante" y además tiene un olor inconfundible, es bastante tóxico.
Hay también una "agua regia inversa" — cuando la proporción es inversa, pero es una especificidad rara.
Ácido fosfórico
H3PO4
En realidad, he dado la fórmula del ácido ortofosfórico, que es el más común. También existen ácidos metafosfóricos, polifosfóricos y ultrafosfóricos — en resumen, hay de sobra, pero no es importante.
El ácido ortofosfórico concentrado (85%) es como un jarabe. Por sí mismo, el ácido es promedio, se utiliza a menudo en la industria alimentaria; de hecho, cuando te ponen empastes, la superficie del diente se trata previamente con ácido fosfórico.
Su corrosividad no es muy alta, pero hay un inconveniente desagradable: este jarabe se absorbe bien. Por lo tanto, si gotea sobre objetos, se absorberá y luego empezará a corroer lentamente. Y si el ácido nítrico o el ácido clorhídrico dejan una mancha o un agujero, con el ácido fosfórico el objeto comenzará a deshacerse, especialmente notable en el calzado, cuando el agujero se desmorona hasta que se perfora completamente.
En general, es difícil llamarlo corrosivo.
Ácido fluorhídrico
HF
El ácido fluorhídrico concentrado es aproximadamente del 38%, aunque hay excepciones extrañas.
Un ácido débil que ferozmente ama a los iones de fluoruro, formando complejos estables con todo lo que puede. Por lo tanto, sorprendentemente disuelve lo que otras amigas más fuertes no pueden, y por eso se usa muy a menudo en diferentes mezclas para disolución. Al entrar en contacto con la piel, las sensaciones provendrán más de otros componentes de tales mezclas, pero hay un matiz.
El ácido fluorhídrico disuelve SiO2. Es decir, arena. Es decir, vidrio. Es decir, cuarzo. Y así sucesivamente. No, si derramas este ácido sobre una ventana, no se disolverá, pero quedará una mancha turbia. Para disolverlo, necesitas mantenerlo mucho tiempo, y aún mejor, calentar. Durante la disolución se libera SiF4, que es tan beneficioso para la salud que es mejor hacerlo bajo extracción.
Un pequeño pero agradable matiz: el silicio se encuentra en tus uñas, %username%. Así que, si el ácido fluorhídrico entra en contacto con tus uñas, no notarás nada. Pero por la noche no podrás dormir; dolerá tanto que a veces surgirán ganas de arrancarte el dedo. Créeme, amigo, lo sé.
Y en general, el ácido fluorhídrico es tóxico, carcinógeno, se absorbe a través de la piel y tiene muchas otras características, pero hoy estamos hablando de su agresividad, ¿verdad?
¿Recuerdas que acordamos al principio que no habría flúor? No lo habrá. Pero habrá...
Fluoruros de gases inertes
En realidad, el flúor es un tipo duro, no puedes hacer mucho alarde con él, y por eso algunos gases inertes forman fluoruros con él. Se conocen estos fluoruros estables: KrF2, XeF2, XeF4, XeF6. Todos ellos son cristales que se descomponen en diferentes velocidades y con diferentes ganas en contacto con la humedad hasta formar ácido fluorhídrico. La agresividad es correspondiente.
Ácido yodohíbrido
HI
El ácido binario más fuerte (en términos de disociación en agua). Un fuerte agente reductor, utilizado por los químicos orgánicos. Se oxida en el aire y se vuelve marrón, manchando al contacto. Las sensaciones al contacto son similares a las del ácido clorhídrico. Eso es todo.
Ácido clórico
HClO4
Uno de los ácidos más fuertes (por su grado de disociación en agua) en general (compiten con los superácidos, de los cuales hablaré más adelante) — la función de acidez de Hammett (una expresión numérica de la capacidad de un medio para ser donador de protones en relación con una base arbitraria, cuanto menor es, más fuerte es el ácido) es de -13. El ácido anhidro es un fuerte oxidante, le gusta explotar y, en general, es inestable. La forma concentrada (70%-72%) es un oxidante igualmente potente, a menudo utilizado en la descomposición de objetos biológicos. La descomposición es interesante y fascinante porque puede explotar en el proceso: hay que tener cuidado de que no haya partículas de carbón, de que no hierva demasiado, etc. Además, el ácido clorhídrico es bastante sucio—no se puede purificar por destilación fraccionada, ¡explotando el maldito! Por eso se utiliza con poca frecuencia.
Al contacto con la piel, provoca ardor, una sensación similar a la del ácido clorhídrico. Huele mal. Cuando veas en las películas que alguien arrojó un cadáver en un recipiente con ácido clorhídrico y se disolvió, sí, eso es posible, pero toma tiempo o es necesario calentar. Si se calienta, puede explotar (ver más arriba). Así que se crítico con el cine (creo que lo vi en "Cloverfield, 10").
Por cierto, la corrosividad del óxido de cloro (VII) Cl2O7 y el óxido de cloro (VI) Cl2O6 es el resultado de que con el agua estos óxidos forman ácido clorhídrico.
Y ahora imaginemos que decidimos combinar en un solo compuesto una alta acidez y la corrosividad del flúor: tomamos una molécula de ácido clorhídrico o sulfúrico y reemplazamos todos sus grupos hidroxilo por flúor. El resultado será algo extraordinariamente dañino: interactuará con agua y compuestos similares, y en el punto de reacción se formará de inmediato un ácido fuerte y ácido fluorhídrico. ¿Qué te parece?
Fluoruros de azufre, bromo y yodo
¿Recuerdas que acordamos considerar solo líquidos? Por esta razón no se incluyó en nuestro artículo trifluoruro de cloro ClF3, que hierve a +12 °C, aunque todas las historias aterradoras sobre su alta toxicidad, que inflama el vidrio, requiere un respirador y que al derramar 900 kilogramos erosiona 30 cm de hormigón y un metro de grava, son ciertas. Pero acordamos que solo líquidos.
Sin embargo, hay un líquido amarillo — pentafluoruro de yodo IF5, un líquido incoloro — trifluoruro de bromo BrF3, de color amarillo claro — pentafluoruro de bromo BrF5, que no son peores. BrF5, por ejemplo, también disuelve vidrio, metales y hormigón.
De manera similar, entre todos los fluoruros del azufre, solo es líquido el decafluoruro de disulfuro (a veces también se le llama pentafluoruro de azufre) — un líquido incoloro con la fórmula S2F10.Sin embargo, este compuesto es bastante estable a temperaturas normales, no se descompone en agua, por lo que no es especialmente corrosivo. De hecho, es 4 veces más tóxico que el fosgeno, con un mecanismo de acción similar.
Por cierto, se dice que el pentafluoruro de yodo fue un "gas especial" para llenar la atmósfera en el transbordador de rescate en las últimas escenas de la película "Alien" de 1979. No lo recuerdo, honestamente.
Superácidos
El término "superácido" fue introducido por James Conant en 1927 para clasificar ácidos más fuertes que los ácidos minerales comunes. En algunas fuentes, se clasifica el ácido clorhídrico como un superácido, aunque no lo es, es un ácido mineral normal.
Varios superácidos son minerales a los que se les ha añadido halógeno: el halógeno atrae electrones, todos los átomos se agitan mucho, y le toca a lo habitual, al hidrógeno: este se desprende como H+ — ¡boom! Así el ácido se vuelve más fuerte.
Ejemplos: ácido fluorosulfúrico y ácido clorosulfúrico.
El ácido fluorosulfúrico tiene la función de Hammett -15.1; curiosamente, gracias al flúor, este ácido disuelve gradualmente el tubo de ensayo en el que se almacena.
Luego, alguien inteligente pensó: ¿y si tomamos un ácido de Lewis (una sustancia capaz de aceptar un par de electrones de otra sustancia) y lo mezclamos con un ácido de Brønsted (una sustancia que puede ceder un protón)? Mezclamos pentafluoruro de antimonio con ácido fluorhídrico y obtuvimos ácido hexafluoroantimonioso HSbF6.En este sistema, el ácido fluorhídrico libera un protón (H+), mientras que la base conjugada (F−) se aísla mediante un enlace coordinado con el pentafluoruro de antimonio. Así se forma un gran anión octaédrico (SbF6−), que es un nucleófilo muy débil y una base muy débil. Al volverse "libre", el protón causa la superacidez del sistema — función de Hammett -28.
Luego vinieron otros y dijeron, ¿por qué tomamos un ácido de Brønsted débil? Y se les ocurrió lo siguiente.
Ácido tetrafuorometanosulfónico
— ya por sí mismo es un superácido (función de Hammett — 14.1). Entonces, le agregaron nuevamente pentafluoruro de antimonio — ¡obtuvieron una disminución a -16.8! El mismo truco con el ácido fluorosulfúrico dio una disminución a -23.
Y luego un grupo de científicos del departamento de química de la universidad americana de California, bajo la dirección del profesor Christopher Reid, se juntó con colegas del Instituto de Catálisis de la Academia de Ciencias de Rusia (Novosibirsk) y crearon el ácido carborano H(CHB11Cl11). Lo llamaron 'carborano' para la gente común, pero si quieres sentirte como un científico, pronuncia '2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-undecacloro-1-carba-closo-dodecaborano(12)' tres veces rápidamente.
Así se ve esta hermosa sustancia.
Este es un polvo seco que se disuelve en agua. Es el ácido más fuerte hasta la fecha. El ácido carborano es aproximadamente un millón de veces más fuerte que el ácido sulfúrico concentrado. No se puede medir su fuerza en escalas comunes, ya que el ácido protona todas las bases débiles conocidas y todos los disolventes en los que se disuelve, incluyendo agua, benceno, fulereno-60 y dióxido de azufre.
Más tarde, Christopher Reid dijo en una entrevista con el servicio de noticias Nature: 'La idea de sintetizar el ácido carborano nació de fantasías sobre moléculas que nunca antes se habían creado.' Junto con sus colegas, quiere utilizar el ácido carborano para oxidar átomos del gas inerte xenón—simplemente porque nadie lo había hecho antes. Original, hay que decirlo.
Dado que los superácidos son ácidos comunes, también actúan de manera común, solo que un poco más fuerte. Es evidente que quemarán la piel, pero eso no significa que disuelvan. El ácido fluorosulfónico es un caso aparte, pero eso se debe al flúor, al igual que en el ácido fluorhídrico.
Ácidos trihalogenados.
Específicamente, el ácido trifluoroacético y el ácido tricloroacético.
Son amables y agradables, combinando las propiedades de un disolvente polar orgánico y un ácido bastante fuerte. Huelen—se asemejan al vinagre.
El más adorable es el ácido trifluoroacético: una solución al 20% destruye metales, corcho, goma, baquelita y polietileno. Quema la piel y forma heridas secas que llegan hasta el músculo.
El ácido tricloroacético en este sentido es un hermano menor, pero también tiene sus características. Por cierto, aplausos para el sexo débil: en busca de belleza, algunas personas se someten al llamado procedimiento de peeling TCA (TCA es TetraCloroAcetato)—cuando este mismo ácido tricloroacético se utiliza para disolver la capa más gruesa y muerta de la piel.
Sin embargo, si el cosmetólogo se distrae hablando por teléfono, puede suceder un fallo.
Bueno, así es más o menos, si hablamos de lo líquido y de lo denso. ¿Habrá más adiciones?
Fuente: habr.com
