- Questi idioti hanno messo un contenitore di porcellana con della "gelatina" in una camera speciale, estremamente isolata... Cioè, pensavano che la camera fosse estremamente isolata, ma quando hanno aperto il contenitore con dei manipolatori, la "gelatina" ha attraversato il metallo e la plastica, come l'acqua attraverso la carta assorbente, è esplosa e tutto ciò con cui è entrata in contatto si è trasformato di nuovo in "gelatina". Trentacinque persone sono morte, più di cento sono rimaste mutilate e l'intero edificio del laboratorio è stato reso completamente inutilizzabile. Ci siete mai stati? Una struttura magnifica! E ora la "gelatina" è colata negli scantinati e nei piani inferiori... Ecco un preludio al contatto.
— A. Strugatsky, B. Strugatsky "Picnic lungo la strada"
Ciao, %%username%!
Datemi la colpa se continuo a scrivere qualcosa. Mi ha dato l'idea.
Ci ho pensato un po' e ho deciso che una breve digressione sulle sostanze caustiche sarebbe stata relativamente veloce. Forse sarebbe stato interessante per qualcuno. E utile per qualcun altro.
Andiamo.
Definiamo subito i concetti.
Caustico - 1. Chimicamente corrosivo. 2. Acuto, provoca irritazione e dolore. 3. Pungente, pungente.
Dizionario della lingua russa di Ozhegov S.I. - M.: Rus. lang., 1990. - 921 p.
Quindi, scartiamo subito gli ultimi due significati del termine. Scartiamo anche i lacrimatori "caustici" - che non sono tanto caustici quanto piuttosto causano lacrimazione - e gli sterniti - che causano tosse. Sì, più avanti ci saranno sostanze che hanno queste proprietà, ma - cosa più importante! - corrodono davvero i materiali, e a volte la carne.
Non prenderemo in considerazione sostanze che sono caustiche solo per gli esseri umani e simili, a causa della distruzione specifica delle membrane cellulari. Pertanto, i gas mostarda rimarranno fuori uso.
Considereremo composti che sono liquidi a temperatura ambiente. Pertanto, non prenderemo in considerazione ossigeno e azoto liquidi, né gas come il fluoro, sebbene possano essere considerati caustici.
Come al solito, il punto di vista sarà puramente soggettivo, basato sulla mia esperienza personale. E sì, è possibile che non ricordi qualcuno: scrivi commenti, %username%, entro tre giorni dalla pubblicazione. Integrerò l'articolo con ciò che è stato dimenticato fin dall'inizio!
E sì, non ho né il tempo né l'energia per costruire una "hit parade", quindi sarà un miscuglio. E, a parte tutte le eccezioni, si è rivelata piuttosto breve.
Alcali caustici
Nello specifico, idrossidi di metalli alcalini: litio, sodio, potassio, rubidio, cesio, francio, idrossido di tallio (I) e idrossido di bario. Ma:
- Scartiamo litio, cesio, rubidio e bario: costosi e rari
- Se tu, %username%, incontri l'idrossido di francio, l'ultima cosa di cui ti preoccuperai è la sua causticità: è terribilmente radioattivo
- Lo stesso vale per il tallio: è terribilmente velenoso.
E così rimasero sodio e potassio. Ma siamo onesti: le proprietà di tutti gli alcali caustici sono molto simili.
L'idrossido di sodio, noto anche come "soda caustica", è noto a tutti. Anche l'idrossido di potassio, noto anche come additivo alimentare E525, è noto. Entrambi hanno proprietà simili: sono altamente igroscopici, ovvero attraggono l'acqua e si "diffondono" nell'aria. Si sciolgono bene in acqua, rilasciando una grande quantità di calore.
La "diffusione" nell'aria è essenzialmente la formazione di soluzioni alcaline molto concentrate. E quindi, se si mette un pezzo di alcali caustico su carta, pelle, alcuni metalli (lo stesso alluminio), dopo un po' si scopre che il materiale è stato completamente corroso! Ciò che è stato mostrato in "Fight Club" è molto simile alla realtà: in effetti, le mani sudate – e in alcali – fanno male! Personalmente, mi è sembrato più doloroso che con l'acido cloridrico (ne parleremo più avanti).
Tuttavia, se le tue mani sono molto secche, molto probabilmente non sentirai nulla nell'alcali secco.
Gli alcali caustici sono ottimi per scomporre i grassi in glicerina e sali di acidi grassi: è così che si produce il sapone (ciao, "Fight Club!"). Ci vuole un po' più di tempo, ma è altrettanto efficace nel scomporre le proteine: in linea di principio, gli alcali sciolgono la carne, soprattutto le soluzioni forti, e anche se riscaldati. Lo svantaggio rispetto allo stesso acido perclorico (ne parleremo più avanti) è che tutti gli alcali assorbono anidride carbonica dall'atmosfera, e quindi la loro efficacia diminuirà gradualmente. Inoltre, gli alcali reagiscono anche con i componenti del vetro: il vetro diventa torbido, anche se per dissolverlo completamente, ovviamente, bisogna provarci.
Gli alcali caustici a volte includono idrossidi di tetraalchilammonio, ad esempio
Idrossido di tetrametilammonio
In effetti, queste sostanze combinano le proprietà dei tensioattivi cationici (beh, è come il normale sapone, solo cationico: qui la particella attiva è una particella anfifilica, con carica "+", e nel sapone con carica "-") e una basicità relativamente elevata. Se finisce sulle mani, puoi insaponare con acqua e lavarlo come il sapone; se riscaldi i capelli, la pelle o le unghie in una soluzione acquosa, si dissolveranno. L'"acidità" rispetto agli idrossidi di sodio e potassio è così così.
acido solforico
H2SO4
Il più popolare, probabilmente, di tutte le storie. Non il più caustico, ma piuttosto sgradevole: l'acido solforico concentrato (che è al 98%) è un liquido oleoso che ama l'acqua, e quindi la sottrae a tutti. Prendendo acqua dalla cellulosa e dallo zucchero, li carbonizza. Allo stesso modo, prenderà volentieri l'acqua da te, %username%, soprattutto se gliela versi sulla pelle delicata del viso o negli occhi (beh, in effetti, tutto ti finirà negli occhi con le avventure). Le persone particolarmente gentili mescolano l'acido solforico con l'olio, in modo che sia più difficile da lavare via e meglio assorbito dalla pelle.
A proposito, quando si inala l'acqua, l'acido solforico si riscalda molto, il che rende il quadro ancora più succoso. Ecco perché lavarlo via con acqua è una pessima idea. È meglio usare l'olio (risciacquare, non strofinare, e poi risciacquare con acqua). Oppure usare un getto d'acqua abbondante per raffreddare subito.
"Prima l'acqua, poi l'acido, altrimenti saranno guai seri!" – questo riguarda specificamente l'acido solforico, anche se per qualche ragione tutti pensano che riguardi qualsiasi acido.
Essendo un ossidante, l'acido solforico ossida la superficie dei metalli trasformandola in ossidi. E poiché l'interazione degli ossidi con gli acidi avviene con la partecipazione dell'acqua come catalizzatore - e l'acido solforico non cede acqua - si verifica un effetto chiamato passivazione: una pellicola densa, insolubile e impermeabile di ossido metallico lo protegge da un'ulteriore dissoluzione.
Con questo meccanismo, l'acido solforico concentrato viene inviato in luoghi distanti, come ferro e alluminio. È interessante notare che se l'acido viene diluito, si forma acqua e diventa impossibile inviarlo: i metalli si dissolvono.
A proposito, l'ossido di zolfo SO3 si dissolve nell'acido solforico e produce oleum, che a volte viene erroneamente scritto come H2S2O7, ma questo non è del tutto corretto. L'oleum ha un'attrazione ancora maggiore per l'acqua.
Le mie sensazioni personali dopo aver preso l'acido solforico sulla mano: un po' caldo, poi un po' bruciante - lavato via sotto l'acqua corrente, niente di che. Non credete ai film, ma non consiglio di versarselo in faccia.
I prodotti organici spesso usano il cromico o "miscela di cromo": si tratta di bicromato di potassio disciolto in acido solforico. In sostanza, si tratta di una soluzione di acido cromico, ottima per lavare i piatti dai residui organici. Se entra in contatto con le mani, può anche ustionare, ma in sostanza si tratta di acido solforico più cromo esavalente, un composto tossico. Non si foreranno le mani, se non sui vestiti.
L'autore di queste righe conosce un idiota che ha usato permanganato di potassio al posto del bicromato di potassio. Ha provocato un piccolo shock a contatto con la materia organica. I presenti se l'sono cavata con un leggero spavento.
acido cloridrico
HCl
Non supera il 38% in acqua. Uno degli acidi più popolari per la dissoluzione, in questo caso è più freddo di altri, perché tecnologicamente può essere molto puro e, oltre ad agire come acido, forma anche cloruri complessi, che ne aumentano la solubilità. A proposito, proprio per questo motivo, il cloruro d'argento insolubile è molto solubile in acido cloridrico concentrato.
Questo brucia un po' di più quando entra in contatto con la pelle, soggettivamente prude e puzza: se lavori molto con acido cloridrico concentrato in un laboratorio con una cappa aspirante scadente, il tuo dentista ti ringrazierà: lo renderai ricco di otturazioni. A proposito, masticare un chewingum aiuta. Ma non molto. Una cappa aspirante è meglio.
Poiché non è oleoso e non si riscalda molto con l'acqua, è caustico solo per i metalli, e non per tutti. A proposito, l'acciaio viene passivato in acido cloridrico concentrato e gli dice "no!". Questo è ciò che viene utilizzato durante il trasporto.
Acido nitrico
HNO3
Anche molto popolare, per qualche motivo ne hanno paura, ma invano. Concentrato - fino al 70% - è il più popolare, più alto - è "fumante", il più delle volte non ne ha bisogno nessuno. Esiste anche anidro - ma anche questo esplode.
Essendo un ossidante, passiva molti metalli, che si ricoprono di una pellicola insolubile e dicono: "addio": si tratta di cromo, ferro, alluminio, cobalto, nichel e altri.
Reagisce istantaneamente con la pelle secondo il principio della reazione xantoproteica: si formerà una macchia gialla, il che significa che tu, %username%, sei fatto di proteine, dopotutto! Dopo un po', la pelle gialla si staccherà, come una bruciatura. Brucia meno di quella salata, anche se non puzza di più, e questa volta è più tossica: gli ossidi di azoto volatili non sono molto buoni per l'organismo.
In chimica, si usa la cosiddetta "miscela nitrante", la più comune delle quali è composta da acido solforico e nitrico. Viene utilizzata nelle sintesi, in particolare per ottenere una sostanza allegra: la pirossilina. In termini di causticità, lo stesso cromato più una bella buccia gialla.
Esiste anche l'"acqua reale", composta da una parte di acido nitrico e tre parti di acido cloridrico. Viene utilizzata per sciogliere alcuni metalli, principalmente quelli preziosi. Il metodo a goccia per controllare il campione di oggetti in oro si basa su diverse proporzioni e sull'aggiunta di acqua: tra l'altro, è molto difficile ingannare gli specialisti con un falso usando questo metodo. Per quanto riguarda la causticità cutanea, la stessa "miscela nitrante", in più ha un odore gradevole, inconfondibile, ma è anche piuttosto tossica.
Esiste anche l'“acqua regia inversa”, quando il rapporto è opposto, ma si tratta di una specificità rara.
Acido fosforico
H3PO4
In effetti, ho dato la formula dell'acido ortofosforico, il più comune. E ce ne sono anche di metafosforico, polifosforico, ultrafosforico: insomma, ce ne sono abbastanza, ma non importa.
L'acido ortofosforico concentrato (85%) è una specie di sciroppo. L'acido in sé è medio, e tra l'altro è spesso utilizzato nell'industria alimentare: quando si effettuano otturazioni, la superficie del dente viene pre-mordenzata con acido fosforico.
La sua corrosione è mediocre, ma c'è una sfumatura sgradevole: questo sciroppo viene assorbito bene. Pertanto, se gocciola sugli oggetti, verrà assorbito e poi si corroderà lentamente. E se c'è una macchia o un buco causato dall'acido nitrico e cloridrico, allora l'acido fosforico farà sì che la cosa si sgretoli, il che è particolarmente evidente sulle scarpe, quando il buco sembra sbriciolarsi fino a trapassare completamente.
Beh, in generale è difficile definirlo caustico.
Acido fluoridrico
HF
L'acido fluoridrico concentrato è circa al 38%, anche se ci sono strane eccezioni.
Un acido debole che sfrutta l'amore furioso degli ioni fluoro per formare complessi stabili con tutto ciò che può. Pertanto, sorprendentemente, dissolve ciò che altri composti più forti non riescono a sciogliere, ed è quindi molto spesso utilizzato in varie miscele per la dissoluzione. Quando viene a contatto con la mano, le sensazioni saranno maggiori grazie agli altri componenti di tali miscele, ma c'è una sfumatura.
L'acido fluoridrico dissolve SiO2. Cioè la sabbia. Cioè il vetro. Cioè il quarzo. E così via. No, se si spruzza questo acido sulla finestra, non si dissolverà, ma rimarrà una macchia torbida. Per dissolverlo, è necessario tenerlo a lungo o, ancora meglio, riscaldarlo. Durante la dissoluzione, viene rilasciato SiF4, che è così benefico per la salute che è meglio farlo sotto una cappa aspirante.
Un piccolo ma piacevole dettaglio: il silicio è contenuto nelle tue unghie, %username%. Quindi, se l'acido fluoridrico ti finisce sotto le unghie, non te ne accorgerai. Ma non riuscirai a dormire la notte: ti farà così male che a volte ti verrà voglia di strapparti un dito. Credimi, amico, lo so.
In generale, l'acido fluoridrico è tossico, cancerogeno, viene assorbito attraverso la pelle e ha molte altre proprietà. Ma oggi parliamo di causticità, giusto?
Ricordate, fin dall'inizio avevamo concordato che non ci sarebbe stato fluoro? Non ci sarà. Ma ci sarà...
Fluoruri di gas inerti
In effetti, il fluoro è un tipo tosto, non si può proprio metterlo in mostra, e quindi alcuni gas inerti formano fluoruri con esso. Sono noti i seguenti fluoruri stabili: KrF2, XeF2, XeF4, XeF6. Tutti questi sono cristalli che si decompongono in aria con umidità a diverse velocità e con diversa propensione a formare acido fluoridrico. La causticità è appropriata.
Acido iodidrico
HI
L'acido binario più forte (in termini di dissociazione in acqua). Un forte agente riducente, utilizzato dai chimici organici. Si ossida all'aria e diventa marrone, che è ciò che macchia al contatto. Al tatto ha la consistenza dell'acido cloridrico. Tutto qui.
Acido perclorico
HClO4
Uno degli acidi più forti (in termini di dissociazione in acqua) in generale (compete con i superacidi - di cui parleremo più avanti) - la funzione di acidità di Hammett (un'espressione numerica della capacità di un mezzo di essere un donatore di protoni in relazione a una base arbitraria, più è bassa, più è forte l'acido) è -13. L'anidro è un forte ossidante, tende a esplodere ed è generalmente instabile. Concentrato (70% -72%) è un ossidante non peggiore, spesso utilizzato nella decomposizione di oggetti biologici. La decomposizione è interessante ed entusiasmante in quanto può esplodere durante il processo: bisogna assicurarsi che non ci siano particelle di carbone, che non bolle troppo violentemente, ecc. Anche l'acido perclorico è piuttosto sporco: non può essere purificato per subdistillazione, l'infezione esplode! Pertanto, non viene utilizzato spesso.
Quando entra in contatto con la pelle, brucia, ha la sensazione di acido cloridrico. Puzza. Quando vedi nei film qualcuno che getta un cadavere in un contenitore con acido cloridrico e questo si scioglie, allora sì, è possibile, ma per molto tempo o se lo scaldi. Se lo scaldi, può esplodere (vedi sopra). Quindi, siate critici nei confronti della cinematografia (credo di averlo visto in "Cloverfield, 10").
A proposito, la causticità dell'ossido di cloro (VII) Cl2O7 e dell'ossido di cloro (VI) Cl2O6 è il risultato del fatto che questi ossidi formano acido cloridrico con l'acqua.
Ora immaginiamo di aver deciso di combinare la forte acidità e la causticità del fluoro in un unico composto: prendiamo una molecola di acido perclorico o solforico e sostituiamo tutti i suoi gruppi ossidrilici con fluoro! Il risultato sarà una schifezza rara: interagirà con l'acqua e composti simili e, nel sito della reazione, si formeranno immediatamente un acido forte e acido fluoridrico. Eh?
Fluoruri di zolfo, bromo e iodio
Ricordate che avevamo concordato di considerare solo i liquidi? Per questo motivo, non sono stati inclusi nel nostro articolo. trifluoruro di cloro ClF3, che bolle a +12 °C, nonostante tutte le storie dell'orrore sulla sua tossicità, che incendia vetri, maschere antigas e, in caso di fuoriuscita di 900 chilogrammi, corrode 30 cm di cemento e un metro di ghiaia, tutto questo è vero. Ma eravamo d'accordo: liquidi.
Tuttavia, c'è un liquido giallo - Pentafluoruro di iodio IF5, liquido incolore - trifluoruro di bromo BrF3, giallo chiaro - Pentafluoruro di bromo BrF5, che non sono peggiori. Il BrF5, ad esempio, dissolve anche vetro, metalli e cemento.
Allo stesso modo, tra tutti i fluoruri di zolfo, solo il fluoruro è liquido. Il decafluoruro di disolfuro (a volte chiamato pentafluoruro di zolfo) è un liquido incolore con formula S2F10Ma questo composto è abbastanza stabile a temperature normali, non si decompone in acqua e quindi non è particolarmente caustico. È vero, è 4 volte più tossico del fosgene con un meccanismo d'azione simile.
A proposito, dicono che il pentafluoruro di iodio fosse il "gas speciale" usato per riempire l'atmosfera della navetta di soccorso nelle ultime scene del film "Alien" del 1979. Beh, sinceramente non me lo ricordo.
Superacidi
Il termine "superacido" fu introdotto da James Conant nel 1927 per classificare gli acidi più forti dei comuni acidi minerali. Alcune fonti classificano l'acido perclorico come un superacidio, sebbene ciò non sia vero: si tratta di un comune acido minerale.
Una serie di superacidi sono acidi minerali ai quali è stato attaccato un alogeno: l'alogeno attira gli elettroni verso di sé, tutti gli atomi si arrabbiano molto e, come al solito, tutto va all'idrogeno: cade sotto forma di H+ - boom: ora l'acido è diventato più forte.
Esempi sono gli acidi fluorosolforico e clorosolforico.
L'acido fluorosolforico ha una funzione di Hammett pari a -15,1, tra l'altro, grazie al fluoro, questo acido scioglie gradualmente la provetta in cui è conservato.
Poi uno dei più intelligenti pensò: prendiamo l'acido di Lewis (una sostanza in grado di accettare una coppia di elettroni da un'altra sostanza) e mescoliamolo con l'acido di Brönsted (una sostanza in grado di donare un protone)! Mescolarono il pentafluoruro di antimonio con l'acido fluoridrico e ottennero acido esafluoroantimoniale HSbF6In questo sistema, l'acido fluoridrico rilascia un protone (H+) e la base coniugata (F−) viene isolata tramite un legame di coordinazione con il pentafluoruro di antimonio. Questo forma un grande anione ottaedrico (SbF6−), che è un nucleofilo molto debole e una base molto debole. Essendo diventato "libero", il protone causa la superacidità del sistema - la funzione di Hammett -28!
E poi sono arrivati altri e hanno chiesto: perché hanno preso l'acido debole di Bernsted? E hanno escogitato questo.
Acido tetrafluorometansolfonico
— è già di per sé un superacido (funzione di Hammett — 14,1). Quindi, gli hanno aggiunto di nuovo pentafluoruro di antimonio — e hanno ottenuto una diminuzione a -16,8! Lo stesso trucco con l'acido fluorosolforico ha portato a una diminuzione a -23.
Poi un gruppo di scienziati del dipartimento di chimica dell'American University of California, guidato dal professor Christopher Reed, si è incontrato con i colleghi dell'Istituto di Catalisi della Sezione Siberiana dell'Accademia Russa delle Scienze (Novosibirsk) e ha inventato l'acido carborano H(CHB11Cl11). Beh, per la gente comune lo chiamavano "carborano", ma se volete sentirvi degli scienziati, ripetete velocemente tre volte "2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-undecacloro-1-carba-closo-dodecaborano(12)".
Ecco come appare questa bellezza
Si tratta di una polvere secca solubile in acqua. È l'acido più forte al momento. L'acido carborano è circa un milione di volte più forte dell'acido solforico concentrato. È impossibile misurare la forza dell'acido su scale ordinarie, poiché l'acido protona tutte le basi deboli note e tutti i solventi in cui si dissolve, inclusi acqua, benzene, fullerene-60 e anidride solforosa.
Christopher Reed ha poi dichiarato al Nature News Service: "L'idea di sintetizzare l'acido carborano è nata da una fantasia di 'molecole mai create prima'". Lui e i suoi colleghi vogliono usare l'acido carborano per ossidare gli atomi del gas inerte xeno, semplicemente perché nessuno l'ha mai fatto prima. Piuttosto originale, direi.
Beh, poiché i superacidi sono acidi normali, agiscono normalmente, solo un po' più intensamente. È chiaro che bruceranno la pelle, ma questo non significa che si dissolveranno. L'acido fluorosolfonico è un caso speciale, ma tutto ciò che contiene è dovuto al fluoro, come nell'acido fluoridrico.
acidi trialoacetici
Nello specifico, acido trifluoroacetico e tricloroacetico
Dolce e gradevole grazie alla combinazione delle proprietà di un solvente organico polare e di un acido piuttosto forte. Odore di aceto.
La cosa più carina è l'acido trifluoroacetico: una soluzione al 20% distrugge metalli, sughero, gomma, bachelite, polietilene. Brucia sulla pelle e forma ulcere secche che raggiungono lo strato muscolare.
L'acido tricloroacetico è un fratello minore in questo senso, ma va bene anche così. A proposito, un applauso al sesso debole: per la ricerca della bellezza, alcune persone ricorrono al cosiddetto peeling al TCA (TCA è Tetracloroacetato), che consiste nel dissolvere lo strato superficiale ruvido della pelle con lo stesso acido tetracloroacetico.
È vero che se l'estetista chiacchiera al telefono, il risultato potrebbe fallire.
Bene, questo è tutto, se parliamo di liquido e causticità. Ci saranno altre aggiunte?
Fonte: habr.com
