– Ezek az idióták egy porcelán tárolót, tele „zselével”, elhelyeztek egy speciális kamrában, ami nagyon jól szigetelt… Úgy gondolták, hogy a kamra jól szigetelt, de amikor a manipulátorokkal kinyitották a tárolót, a „zselé” úgy ömlött át a fém és műanyag anyagokon, mint a víz a szivacson, kitört, és minden, amivel találkozott, ismét „zselévé” változott. Harmincöt ember halt meg, több mint százan megsebesültek, és az egész laboratórium épülete teljesen tönkrement. Jártál már ott? Csodálatos építmény! Most pedig a „zselé” a pincékbe és az alsó emeletekre folyt... Íme, a kapcsolat előjátéka.
— A. Strugackij, B. Strugackij „Piknik az árokparton”
Helló, %%username%!
Hogy még mindig írok valamit — ezért felelőssé tehető . Ő inspirálta az ötletet.
Csak egy kis elmélkedés után úgy döntöttem, hogy egy rövid áttekintést adok a maró anyagokról, ami viszonylag gyorsan meglesz. Talán érdekes lesz valakinek. Vagy hasznos.
Menjünk.
Először is tisztázzuk a fogalmakat.
Maró — 1. Kémiailag maró. 2. Éles, irritáló, fájdalmat okozó. 3. Éles, gúnyos.
Ozsov S.I. A orosz nyelv szótára. — M.: Orosz. nyelv., 1990. — 921 oldal.
Tehát, az utolsó két jelentést azonnal elvetjük. Az „éles” könnygázokat is elvetjük — amelyek nem annyira maróak, mint inkább könnyezést okoznak, és a sztreptokokok — amelyek köhögést okoznak. Igen, lent lesznek olyan anyagok, amelyek rendelkeznek ezekkel a tulajdonságokkal, de ők — ami a legfontosabb! — valóban marják az anyagokat, néha még a húst is.
Nem fogunk olyan anyagokat vizsgálni, amelyek csak az emberre maró hatásúak — a sejthártyák speciális lebontása miatt. Ezért a harci gázok kimaradnak.
Olyan vegyületeket fogunk vizsgálni, amelyek szobahőmérsékleten — folyadékok. Ezért a folyékony oxigént és nitrogént, valamint a fluorhoz hasonló gázokat nem fogjuk figyelembe venni, bár ők is maró hatásúak.
Mint mindig, a nézőpontom szubjektív lesz, a saját tapasztalataimra alapozva. És igen — előfordulhat, hogy valakit nem említek — írd meg kommentben, %username%, a publikációt követő három napon belül kiegészítem a cikket azzal, amire az elejétől kezdve elfeledkeztem!
Igen, nincs időm és energiám rangsort felállítani, ezért egy vegyes gyűjteményt készítek. Minden kivétellel — meglehetősen rövid lett.
Maró lúgok
Konkrétan — az alkálifémek hidroxidjai: lítium, nátrium, kálium, rubídium, cézium, francium, thallium(I) hidroxid és bárium hidroxid. De:
- Lítiummal, céziummal, rubídiummal és báriummal nem foglalkozunk — drága és ritkán találkozni vele.
- Ha %username% találkozol a francium hidroxiddal, akkor a maró hatása a legkevésbé fog érdekelni — borzasztóan radioaktív.
- Ugyanez vonatkozik a talliumra — rendkívül mérgező.
Ezért csak a nátrium és kálium maradt. De legyünk őszinték — az összes maró lúg tulajdonságai nagyon hasonlóak.
A nátrium-hidroxid — mint a "vizes nátrium" — mindenki számára ismert. A kálium-hidroxid, mint élelmiszer-adalékanyag E525 — szintén. Tulajdonságaik hasonlóak: nagyon higroszkóposak, azaz vonzzák a vizet, és a levegőn "elolvadnak". Jól oldódnak vízben, miközben nagy mennyiségű hőt szabadítanak fel.
A levegőn való "elolvadás" lényegében nagyon koncentrált lúgoldatok képződését jelenti. Ha darabot helyezünk egy maró lúgtól egy papírra, bőrre vagy bizonyos fémekre (mint az alumínium) — idő elteltével észlelni fogjuk, hogy az anyag szépen megrágta! Amit a "Harcosok Klubjában" mutattak — nagyon hasonlít a valóságra: tényleg, izzadt kéz — igen a lúgba — fájni fog! Személy szerint nekem úgy tűnt, fájóbb, mint a sósav esetében (arról később).
Azonban, ha a kezek nagyon szárazak — valószínűleg a száraz lúgban nem érzel semmit.
A maró lúgok remekül felbontják a zsírokat glicerinre és zsírsavak sóira — így készítik a szappant (üdv, "Harcosok Klubja!"). Egy kicsit tovább tart, de ugyanolyan hatékonyan bontják le a fehérjéket — tehát alapvetően a lúgok feloldják a húst, különösen erős oldatok esetében — és hőkezelés mellett. Hátrányuk, összehasonlítva például a sósavval (arról is később) az, hogy minden lúg vonzza a szén-dioxidot a légkörből, így a hatásuk fokozatosan csökken. Ezen kívül a lúgok reagálnak az üveg összetevőivel is — az üveg homályos lesz, bár ahhoz, hogy mindent feloldjunk, természetesen meg kell erőltetni.
A maró lúgok közé néha a tésztaalkil-ammonium hidroxidok is tartoznak, például
A tetrametil-ammonium hidroxid
Valójában ezekben az anyagokban a kationos felületaktív anyagok (ez olyan, mint a sima szappan — csak kationos: itt az aktív rész polaritása pozitív, míg a szappanénak negatív) és a viszonylag magas lúgosság kombinációja rejlik. Ha a bőrre kerül — vízben feloldható és lehet vele mosakodni, ha vízos oldatban melegíted a hajat, bőrt vagy körmöket — feloldódnak. A nátrium- és kálium-hidroxidok mellett a „maró hatás” nem túl jelentős.
Kénsav
H2SO4
Valószínűleg a legismertebb minden történetben. Nem a legmaróbb, de elég kellemetlen: a koncentrált kénsav (amely 98%) olajos folyadék, amely nagyon szereti a vizet, ezért mindenkinek elveszi. A cellulóz és a cukor vízét elvéve megégeti őket. Pontosan így örömmel elveszi a vízet tőled is, %username%, különösen, ha az érzékeny arcbőrödre vagy a szemedbe öntöd (na a szemedbe valójában kalandos módon fog kerülni). Különösen kedves emberek keverik a kénsavat olajjal, hogy ne lehessen könnyen lemosni és jobban beszívódjon a bőrbe.
Amúgy a víz elvonása közben a kénsav nagyon felmelegszik, ami még inkább fokozza a helyzetet. Így vízzel leöblíteni — nagyon rossz ötlet. Jobb — olajjal (lemosni, nem belemasszírozni — majd aztán lemosni vízzel). Vagy nagy vízáramral, hogy egyszerre lehessen hűteni is.
"Először a víz, aztán a sav — különben nagy baj történik!" — ez tényleg a kénsavra vonatkozik, bár valamiért mindenki azt hiszi, hogy bármelyik savra.
Oxidáló anyagként a kénsav oxidálja a fémek felületét oxidokká. Mivel az oxidok és a savak kölcsönhatása víz részvételével zajlik, mint katalizátor — és a kénsav nem adja át a vizet — ezért bekövetkezik a passzivációs hatás: a sűrű, oldhatatlan és áthatolhatatlan fémoxid film megvédi a fémet a további oldódástól.
Ezekkel a mechanizmusokkal koncentrált kénsavat küldenek távoli helyekre, vasra, alumíniumra. Figyelemre méltó, hogy ha a savat hígítják — víz keletkezik, és nem lehet küldeni — a fémek feloldódnak.
A kénsavban a kén-oxid (SO3) is oldódik, és így keletkezik az oleum — amit néha tévesen H2S2O7-ként írnak, de ez nem teljesen helyes. Az oleum víz iránti vonzalma még nagyobb.
A kénsav a kézre való cseppelése: egy kicsit meleg, majd kicsit csíp — lemosva a csap alatt, nincs benne semmi súlyos. Ne higgy a filmeknek, de az arcra való cseppentést nem javaslom.
A szerves anyagok gyakran króm-mixet vagy 'krómszert' használnak — ez a kálium-bichromát, ami kénsavban oldódik. Tulajdonképpen ez a króm-sav oldata, ami jól használható az edények mosogatására a szerves maradékok eltávolítására. Ha a bőrre kerül, szintén csíp, de valójában — kénsav plusz toxikus hatválentű króm. A kézen nem lesznek lyukak, legfeljebb a ruhán.
A sorok szerzője ismer egy idiótát, aki kálium-permanganátot használt kálium-bichromát helyett. A szerves anyaggal való érintkezéskor picit pukkant. A jelenlévők könnyen megúszták.
Sósav
HCl
38%-nál magasabb vízben nem fordul elő. Az egyik legnépszerűbb sav az oldásra — ebben jobb a többi savnál, mert technológiailag nagyon tiszta lehet, és a savas hatása mellett komplex kloridokat is képez, amik fokozzák az oldhatóságot. Egyébként éppen ezért a nem oldható ezüst-klorid nagyon jól oldódik koncentrált sósavban.
Ez a bőrre kerülve kicsit erősebben csíp, szubjektíven — még viszket is, ráadásul büdös: ha a laborban rossz szellőztetéssel sokáig dolgozol koncentrált sósavval — a fogorvosod meg fogja köszönni: gazdagítani fogod a töméseken. Egyébként a rágógumi segít. De nem túl sokat. Jobb a szellőztetés.
Mivel nem olajos és vízben nem hevül fel nagyon, az égető hatás csak a fémekre vonatkozik, és nem minden fémre. Egyébként a rozsdamentes acél passziválódik koncentrált sósavban és azt mondja neki, hogy 'nem!'. Éppen ezt használják szállításkor.
Salétromsav
HNO3
Ez is nagyon népszerű, valamiért ettől is félnek — pedig nem alaptalanul. A koncentrált — az amelyik 70%-ig terjed — a legnépszerűbb, a felette lévő az 'füstölgő', ami legtöbbször senkinek sem kell. Létezik vízmentes is — az pedig még robban.
Oxidálószerként sok fém passziválódik, melyek oldhatatlan filmmel borítják magukat és azt mondják: 'viszlát' — ez króm, vas, alumínium, kobalt, nikkel és mások.
A bőr azonnal reagál a xantoprotein reakció elve szerint — sárga folt jelenik meg, ami azt jelenti, hogy te, %username%, mégiscsak fehérjéből állsz! Egy idő után a sárga bőr leválik, mint egy égési sérülésnél. Közben kevésbé csíp mint a sósav, bár az illata nem jobb — és ezúttal mérgezőbb: a szálló nitrogén-oxidok nem tesznek jót a szervezetnek.
A kémiában úgynevezett «nitrogén keveréket» használnak — a legnépszerűbb kénsav és nitrogénsav keveréke. Ezt használják szintézisekhez, különösen a vicces anyag, a piraxilin előállításához. Érdekes, hogy a hatás hasonló a krómkristályhoz, plusz szép sárga bőr.
Van még «királyi víz» — ez egy rész nitrogénsav három rész sósav mellett. Ezt bizonyos fémek feloldására használják, főleg az értékes fémekére. A különböző arányok és víz hozzáadásával alapozott a csepegtetős teszt módszere az aranytermékek ellenőrzésére — mellesleg, a szakértők számára nagyon nehéz átverni őket hamisítvánnyal. A bőrhöz való iritálás szempontjából ugyanaz a «nitrogén keverék», plusz kellemetlen szaga van, amit semmivel sem téveszthetsz össze, elég mérgező is.
Van még «fordított királyi víz» — amikor az arányok fordítva állnak, de ez ritka specialitás.
Foszforsav
H3PO4
Valójában az ortofoszforsav képletét adtam meg — ez a legelterjedtebb. Van még metafoszforsav, polifoszforsav, hipofoszforsav — röviden, elég sok van belőle, de ez nem számít.
A koncentrált ortofoszforsav (85%) olyan, mint egy szirup. Az sav önmagában közepes, gyakran használják az élelmiszeriparban, egyébként — amikor tömítéseket helyeznek be, akkor a fog felületét először foszforsavval savazzák.
A korróziója viszonylag kicsi, de van egy kellemetlen részlet: ez a szirup jól felszívódik. Tehát, ha ráöntölik a dolgokra — beszívódik, majd fokozatosan elkezdi korrózióba hozni őket. Míg a nitrogén- és sósavként keletkezik folt vagy lyuk — addig foszforsavval a dolog szétesik, főleg a cipőn, amikor a lyuk úgy tűnik, hogy porlad, amíg át nem lyukad.
De összességében nehéz maró anyagnak nevezni.
Virágfűszer sav
HF
A koncentrált virágfűszer sav körülbelül 38%, bár vannak furcsa kivételek is.
Gyenge sav, amely heves szerelemmel képes fluorid-ionokat képezni tartós komplexekkel bárkivel, akivel csak lehet. Éppen ezért meglepően oldja azokat, amit más, erősebb partnerek nem tudnak, és ezért gyakran használják különféle keverékekben az oldásra. Ha a kézre kerül, az érzés inkább a keverék más összetevőiből ered, de van egy árnyalat.
A fluoridos sav oldja a SiO2-t. Vagyis a homokot. Vagyis az üveget. Vagyis a kvarcot. És így tovább. Nem, ha ezzel az savval rácsöpögsz az ablakra, nem oldódik fel, de egy homályos folt marad. Az oldáshoz sokáig kell tartani, még jobb, ha felmelegíted. Oldódás közben SiF4 szabadul fel, ami annyira hasznos az egészségre, hogy a legjobban ezt a pára alatt kellene végezni.
Kicsi, de kellemes árnyalat: a szilícium benned van, %username%, a körmeidben. Ha a fluoridos sav a körmöd alá kerül, semmit nem fogsz észrevenni. De éjszaka aludni nem fogsz tudni – annyira fájni fog, hogy néha felmerül a vágy, hogy letépj egy ujjat. Higgy nekem, barátom – tudom.
Tulajdonképpen a fluoridos sav mérgező, rákkeltő, bőrön át felszívódik és még sok minden – de ma a maróhatásról beszélünk, igaz?
Emlékszel, az elején megállapodtunk, hogy fluorin nem lesz? Nos, az nem is lesz. De lesz…
Inert gázok fluoridjai
Valójában a fluor kemény fickó, vele különösebben nem lehet játszadozni, ezért néhány inert gáz fluoridokat képez vele. Ismertek olyan stabil fluoridok: KrF2, XeF2, XeF4, XeF6. Ezek mind kristályok, amelyek a levegőben különböző sebességgel és hajlandósággal bomlanak meg nedvességgel, és fluoridos savvá alakulnak. A maróhatás ennek megfelelő.
Jód sav
HI
A legerősebb (a vízben való disszociáció mértékét tekintve) bináris sav. Erős redukáló, amit a szerves kémiát űzők használnak. A levegőn oxidálódik és barnává válik, ezáltal szennyeződést okoz a kontaktus során. Az érintés érzése – mint a sósav esetében. Ennyi.
Klórsav
HClO4
Az egyik legnagyobb erősségű (a vízben való disszociáció mértéke alapján) sav, amelynek versenytársai a szuper savak (erről lentebb olvashatunk) — a Hammett-savassági függvény (a környezet proton donor képességének numerikus kifejezése egy tetszőleges bázissal szemben, minél kisebb — annál erősebb a sav) -13. Vízmentes állapotában erős oxidálószer, hajlamos a robbanásra, és egyébként is instabil. A koncentrált (70%-72%) állapotban nem rosszabb mint oxidálószer, gyakran használják biológiai anyagok lebontására. A lebontás érdekes és izgalmas, mivel folyamat közben robbanhat: figyelni kell, hogy ne legyen szénrészecske, hogy ne forrjon túl hevesen stb. A sósav viszonylag piszkos — nem lehet desztillálás során megtisztítani, a fránya felrobban! Ezért nem használják túl gyakran.
Ha bőrre kerül, csíp, olyan érzés, mint a sósav esetén. Büdös. Amikor a filmekben látja, hogy valaki egy hullát sósavval teli tartályba dob, és az feloldódik, ez igaz — de hosszú időbe telik, vagy fűteni kell. Ha fűtjük — felrobbanhat (lásd fent). Szóval legyünk kritikusak a filmművészettel szemben (úgy tűnik, én ezt láttam a „Cloverfield 10” című filmben).
Mellesleg, a klór-oxid (VII) Cl2O7 és a klór-oxid (VI) Cl2O6 maróerejének az az eredménye, hogy ezek az oxidok vízzel klórsavat képeznek.
Most képzeljük el, hogy egy vegyületben össze akarjuk vonni a nagy savasságot — és a fluorinak a maróerejét: vegyük egy klór- vagy a kénsav molekuláját — és helyettesítsük az összes hidroxilcsoportot fluorral! Nagyon rossz dolog jön létre: reakció során vízzel és hasonló vegyületekkel erős sav és hidrogén-fluorid keletkezik. Mi a véleménye?
Kén-, bróm- és jód-fluoridok
Emlékszik, megállapodtunk, hogy csak folyadékokat vizsgálunk? Emiatt a cikkünkbe nem került bele klór-trifluorid ClF3, amely +12 °C-on forr, bár minden rémtörténet arról, hogy rettenetesen mérgező, üvegeket gyújt meg, gázmaszkot igényel és ha 900 kilogramm kijön, 30 cm beton és egy méter kavicsot fúr át — mindez igaz. De mi megállapodtunk — folyadékok.
Van azonban egy sárga folyadék — jód-pentafluorid IF5, tiszta folyadék — brom-trifluorid BrF3, világos sárga — brom-pentafluorid BrF5, amelyek nem rosszabbak. Például a BrF5 is oldja az üveget, fémeket és betont.
Hasonlóképpen — a kén fluoridjai közül egyedül a dékafluorid diszér (néha ötfluoros ként is nevezik) — színtelen folyadék, amelynek képlete S2F10.De ez a vegyület normál hőmérsékleten elég stabil, nem bomlik le víz hatására — ezért nem is különösebben maró hatású. Igaz, négyszer toxikusabb a foszgénnél, hasonló mechanizmussal.
Egyébként azt mondják, hogy a jód penta-fluorid volt a "speciális gáz", amellyel a légkört töltötték meg a "Alien" 1979-es film utolsó jeleneteiben. Én őszintén nem emlékszem.
Szupersavak
A "szupersav" kifejezést James Connant vezette be 1927-ben az olyan savak osztályozására, amelyek erősebbek, mint a hagyományos ásványi savak. Néhány forrás szerint a klórsav is szupersavnak számít, bár ez nem igaz — az egy hagyományos ásványi sav.
A szupersavak egy csoportja ásványi savak, amelyekhez halogén kapcsolódik: a halogén magához vonzza az elektronokat, minden atom nagyon dühös lesz, és minden, ami szokásosan a hidrogénre marad: az eltávolodik H+ formájában — puff: így lett a sav erősebb.
Példák — fluoros kénsav és klórsavas sav
A fluoros kénsav Gammet-funkciója -15,1, egyébként a fluor miatt ez a sav fokozatosan feloldja a tárolására használt lombikot.
Aztán valaki okos rájött: mi lenne, ha a Lewis-sav (anyag, amely képes átvenni egy másik anyag elektronpárját) és a Brønsted-sav (anyag, amely képes protonokat leadni) keveredne! Összekeverték a penta-fluorid antimonit a hidrogén-fluoriddal — így kapták a hexa-fluorid antimon savat HSbF6.. Ebben a rendszerben a hidrogén-fluorid leadja a protont (H+), míg a hozzá tartozó bázis (F−) koordinációs kötés útján összekapcsolódik a penta-fluorid antimonnal. Így keletkezik egy nagy oktaedrikus anion (SbF6−), amely nagyon gyenge nukleofil és nagyon gyenge bázis. A "szabadon" lévő proton okozza a rendszer szupersavasságát — Gammet-funkció -28!
Aztán mások jöttek és azt mondták, miért is vették a Brønsted savat gyengének — és ezt találták ki.
Tetrafluor-metánsulfon sav
— önmagában már egy szupersav (Gammet-funkció — 14,1). Szóval ehhez is hozzáadták újra a penta-fluorid antimonit — a csökkentés -16,8-ra esett! Ugyanez a trükk a fluoros kénsavval -23-ra csökkent.
Aztán egy kaliforniai egyetem kémiai tanszékének tudóscsoportja, Christopher Reed professzor vezetésével, összejött a Szibériai Katalízis Intézet munkatársaival, és kitalálták a H(CHB11Cl11) karboránsavat. Nos, a ‚karborán‘ nevet adták neki az átlagemberek számára, de ha tudományosnak szeretnéd érezni magad, mondd el háromszor a ‚2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-undekaklor-1-karba-klózó-dodekabórán(12)‘ kifejezést, gyorsan.
Így néz ki ez a szépség.
Ez egy száraz por, amely vízben oldódik. Ez jelenleg a legnagyobb erősségű sav. A karboránsav körülbelül milliószor erősebb, mint a koncentrált kénsav. A hagyományos skálákon nem lehet mérni a sav erősségét, mivel a sav protinolja az összes ismert gyenge bázist és minden oldószert, amelyben feloldódik, beleértve a vizet, a benzolt, a fullerén-60-at és a kén-dioxidot.
Christopher Reed később a Nature hírszolgálatnak adott interjújában elmondta: „A karboránsav szintézisének ötlete a korábban soha nem létrehozott molekulákról való fantáziálásból született.” Kollégáival azt szeretnék, ha a karboránsavat xenon inert gáz atomjainak oxidálására használnák — egyszerűen azért, mert ezt senki nem csinálta még korábban. Eredeti, hogy mondjam.
Nos, mivel a szuper savak sima savak, így általában működnek, csak egy kicsit erősebben. Nyilvánvaló, hogy a bőrt égetni fogják, de ez nem jelenti azt, hogy oldani fogják. A fluor-szulfon sav egy külön eset, de ott minden a fluor miatt van, akárcsak a hidrogén-fluoridnál.
Trihalogen-acetikus savak
Különösen a trifluor-acetikus és a trichlor-acetikus sav.
Aranyosak és kellemesek az organikus póláris oldószer és a viszonylag erős sav kombinációjával. Kellemetlen szagúak — hasonlít az ecetre.
A legaranyosabb — a trifluor-acetikus sav: a 20%-os oldat roncsolja a fémeket, a dugót, a gumit, a bakelitet és a poliétént. A bőrt égeti, és száraz fekélyeket okoz, amelyek elérhetik az izomszövet rétegét.
A trichlor-acetikus sav ebből a szempontból a kisebb testvér, de ő is elég hatékony. Egyébként tapsot a gyengébb nemnek: a szépség elérése érdekében egyesek az úgynevezett TCA hámlást alkalmazzák (TCA — TetraChloroAcetate) — amikor ezt a tétrachlor-acetikus savat használják a bőr felső, megvastagodott rétegének eltávolítására.
Igaz, ha a kozmetikus a telefonbeszélgetés közben elkalandozik, a végén csúfos malőr is lehet.
Így körülbelül így van, ha a folyadékról és az étekről beszélünk. Lesz még kiegészítés?
Forrás: habr.com
