— Deze idioten plaatsten een porseleinen container met "slime" in een speciale kamer, die volledig geïsoleerd zou zijn... Tenminste, dat dachten ze, maar toen ze de container met die manipulators openden, stroomde de "slime" door metaal en plastic als water door een spons, het kwam naar buiten, en alles wat ermee in contact kwam, veranderde weer in "slime". Vijfendertig mensen stierven, meer dan honderd raakten verminkt, en het hele laboratoriumgebouw werd volledig vernield. Ben jij daar ooit geweest? Geweldig gebouw! En nu stroomde de "slime" naar de kelders en de onderste verdiepingen... Hier heb je de proloog van het contact.
— A. Strugatsky, B. Strugatsky "Picknick aan de Wegkant"
Hallo, %%username%!
Als ik nog steeds iets schrijf, moet je deze . Hij inspireerde het idee.
Gewoon, na er even over nagedacht te hebben, besloot ik dat een kleine excursie over bijtende stoffen vrij snel zou gaan. Misschien is het interessant voor sommigen. En voor anderen — nuttig.
Laten we gaan.
Laten we meteen de begrippen vaststellen.
Bijtend — 1. Chemisch corroderend. 2. Stevig, irriterend, pijnverwekkend. 3. Satirisch, schamend.
Ozhegov S.I. Woordenboek van de Russische taal. — Moskou: Russ. Taal, 1990. — 921 p.
Laten we meteen de laatste twee betekenissen van het woord weglaten. We laten ook de "bijtende" lachgasmiddelen weglaten — die zijn niet zozeer bijtend, als wel tranenwekkend, en de sternieten — die hoest veroorzaken. Ja, er zullen hieronder stoffen zijn die deze eigenschappen ook hebben, maar ze — dat is het belangrijkste! — corroderen daadwerkelijk materialen, en soms ook vlees.
We zullen geen stoffen bespreken die alleen bijtend zijn voor mensen en dergelijke — vanwege de speciale afbraak van celmembranen. Daarom blijven de mosterdgassen buiten beschouwing.
We zullen verbindingen beschouwen die bij kamertemperatuur — vloeistoffen zijn. Daarom laten we vloeibare zuurstof en stikstof, evenals gassen zoals fluor, buiten beschouwing, hoewel ze als bijtend kunnen worden beschouwd, ja.
Zoals gewoonlijk zal het perspectief uitsluitend subjectief zijn, gebaseerd op eigen ervaring. En ja — het is heel goed mogelijk dat ik iemand niet noem — schrijf opmerkingen, %username%, binnen drie dagen na publicatie zal ik het artikel aanvullen met wat ik in het begin vergeten ben!
En ja — ik heb geen tijd en energie om een "hitlijst" op te stellen, dus het zal een mix zijn. En met alle uitzonderingen — het is vrij kort geworden.
Bijtende logen
Specifiek zijn het de hydroxiden van alkalimetalen: lithium, natrium, kalium, rubidium, cesium, francium, thallium (I) hydroxide en barium hydroxide. Maar:
- Lithium, cesium, rubidium en barium laten we achterwege — ze zijn duur en zeldzaam.
- Als je, %username%, francium hydroxide tegenkomt, zal de bijtende eigenschap je in de laatste plaats interesseren — het is vreselijk radioactief.
- Hetzelfde geldt voor thallium — het is ongelofelijk giftig.
Daarom blijven natrium en kalium over. Maar laten we eerlijk zijn — de eigenschappen van alle bijtende alkalies zijn erg vergelijkbaar.
Natriumhydroxide — zoals 'bijtende soda' — is iedereen bekend. Kaliumhydroxide als voedseladditief E525 ook. Qua eigenschappen zijn ze beide vergelijkbaar: ze zijn zeer hygroscopisch, dat wil zeggen dat ze water aantrekken en in de lucht 'uitvloeien'. Ze lossen goed op in water, waarbij er een groot aantal warmte vrijkomt.
'Uitvloeien' in de lucht is in feite de vorming van zeer geconcentreerde alkalische oplossingen. Daarom, als je een stukje bijtende alkali op papier, huid of bepaalde metalen (zoals aluminium) legt, zul je na een tijdje merken dat het materiaal goed is aangetast! Wat in 'Fight Club' werd getoond, lijkt echt waar te zijn: zweetachtige handen — ja in alkali — dat doet pijn! Persoonlijk leek het me pijnlijker dan zoutzuur (waarover later).
Als je handen echter erg droog zijn, voel je waarschijnlijk niets in droge alkali.
Bijtende alkalies zijn uitstekend in het afbreken van vetten in glycerine en zouten van vetzuuren — zo maken ze zeep (hallo, 'Fight Club!'). Iets langer, maar ook effectief, breken ze eiwitten af — met andere woorden, alkalies lossen vlees op, vooral sterke oplossingen — ja, bij verhitting. Een nadeel in vergelijking met zoutzuur (waarover later) is dat alle alkalies kooldioxide uit de atmosfeer aantrekken, waardoor de sterkte geleidelijk vermindert. Bovendien reageren alkalies met glascomponenten — glas wordt troebel, hoewel het moeilijk is om het volledig op te lossen — daarvoor moet je wel moeite doen.
Bijtende alkalies omvatten soms ook tetralkylammoniumhydroxiden, bijvoorbeeld.
Tetrabutylammoniumhydroxide.
In feite zijn in deze stoffen de eigenschappen van kationische oppervlakteactieve stoffen samengevoegd (vergelijk het met gewoon zeep — alleen dan kationisch: hier is het actieve deeltje een dipolaire deeltje — met een lading ‘+’, terwijl in zeep dit met een lading ‘-‘ is) en een relatief hoge basischheid. Als het op de huid komt — kun je het in water opschuimen en je wassen, zoals met zeep, als je de haren, huid of nagels in een aquatische oplossing verwarmt — lost het op. De ‘bijtendheid’ in vergelijking met natrium- en kaliumhydroxide — valt mee.
Zweefzuur
H2SO4
Waarschijnlijk de meest bekende in alle verhalen. Niet de meest bijtende, maar behoorlijk onplezierig: geconcentreerd zwavelzuur (dat is 98%) is een olieachtige vloeistof die dol is op water, waardoor het iedereen ervan berooft. Door water van cellulose en suiker af te nemen, verbrandt het ze. Evenzo zal het met veel plezier water van jou afnemen, %username%, vooral als je het op de tere huid van je gezicht of in je ogen giet (nou, in je ogen zal het in werkelijkheid met wat avonturen komen). Bijzondere goede mensen mengen zwavelzuur met olie, zodat het moeilijker afspoelt en beter in de huid wordt opgenomen.
Trouwens, terwijl het water afneemt, verwarmt zwavelzuur behoorlijk, wat de situatie nog sappiger maakt. Daarom is het afspoelen met water — een heel slecht idee. Het is beter — met olie (afspoelen, niet inwrijven — en dan pas met water afspoelen). Of met een grote waterstroom om het meteen af te koelen.
‘Eerst water, dan zuur — anders gebeurt er iets heel ergs!’ — dit geldt specifiek voor zwavelzuur, hoewel iedereen blijkbaar denkt dat dit voor elk zuur geldt.
Als oxiderend middel oxideert zwavelzuur het oppervlak van metalen tot oxiden. En omdat de interactie van oxiden met zuren plaatsvindt met water als katalysator — en zwavelzuur geeft het water niet af — gebeurt het effect dat passivering wordt genoemd: een dichte, onoplosbare en ondoordringbare film van metaaloxide beschermt het tegen verdere oplossing.
Om deze reden wordt geconcentreerd zwavelzuur naar verre plaatsen gestuurd waar ijzer en aluminium zijn. Het is opmerkelijk dat als je het zuur verdunt — er water verschijnt, en het is niet meer mogelijk om te versturen — de metalen lossen op.
Trouwens, zwaveloxide SO3 lost op in zwavelzuur en vormt oleum — dat soms onterecht als H2S2O7 wordt geschreven, maar dit is niet helemaal juist. Oleum heeft een nog sterkere aantrekkingskracht op water.
Eigen ervaringen bij het in contact komen met zwavelzuur op de huid: een beetje warmte, daarna een klein beetje branderigheid — ik heb het onder de kraan gespoeld, niets ernstigs. Geloof niet in films, maar ik raad je aan het niet op je gezicht te laten vallen.
Organische chemici gebruiken vaak chroompigment of een 'chroommengsel' — dat is kaliumbichromaat opgelost in zwavelzuur. Dit is in wezen een oplossing van chroomzuur, en het is goed voor het afwassen van vaatwerk van organische resten. Bij contact met de huid brandt het ook, maar in wezen is het zwavelzuur plus giftig zeskwaardig chroom. Je krijgt geen gaten in je huid, behalve misschien in je kleding.
De auteur van deze regels kent een idioot die in plaats van kaliumbichromaat kaliumpermanganaat gebruikte. Bij contact met organische stoffen knalde het een beetje. De aanwezigen waren licht geschrokken.
Zoutzuur
HCl
Boven de 38% komt het niet voor in water. Het is een van de populairste zuren voor oplossen — daarin is het beter dan de anderen, omdat het technologisch erg puur kan zijn, en naast zijn werking als zuur ook complexe chloriden vormt die de oplosbaarheid verhogen. Trouwens, precies om deze reden is onoplosbaar zilverchloride heel goed oplosbaar in geconcentreerd zoutzuur.
Bij contact met de huid brandt het iets sterker, subjectief — het jeukt bovendien, en het stinkt: als je veel met geconcentreerd zoutzuur werkt in een laboratorium met slechte ventilatie — je tandarts zal je 'bedanken': je maakt hem rijk met invullingen. Trouwens, kauwgom helpt. Maar niet veel. Het is beter — afzuiging.
Omdat het niet olieachtig is en niet veel opwarmt in water, is het bijtend — alleen voor metalen, en dan ook niet voor allemaal. Trouwens, staal passiviseert in geconcentreerd zoutzuur en zegt 'nee!'. Daarom wordt het gebruikt bij het transport.
Salpeterzuur
HNO3
Ook heel populair, het is ook om de een of andere reden eng — maar dat is onterecht. Geconcentreerd — dat is tot 70% — het is het populairste, daarboven is het 'rookend', meestal onnodig. Er is ook anhydraat — dat explodeert bovendien.
Als oxidator passiviseert het veel metalen, die bedekt raken met een onoplosbare film en zeggen: 'tot ziens' — dat zijn chroom, ijzer, aluminium, kobalt, nikkel en anderen.
De huid reageert onmiddellijk volgens het principe van de xanthoproteïne-reactie — er komt een gele vlek tevoorschijn, wat betekent dat jij, %username%, toch uit eiwitten bestaat! Na een tijd zal de gele huid afschilferen, zoals bij een verbranding. Daarbij prikt het minder dan zoutzuur, hoewel het niet minder stinkt — en deze keer is het toxischer: vliegende stikstofoxiden zijn niet goed voor het lichaam.
In de chemie gebruikt men de zogenaamde 'nitrerende mix' — de populairste bestaat uit zwavel- en salpeterzuur. Dit wordt gebruikt in syntheses, met name voor het verkrijgen van een vrolijke stof — pyroxyline. Qua bijtendheid is het hetzelfde als chroomzuur plus een mooie gele huid.
Er is ook 'koninklijk water' — dit is een deel salpeterzuur op drie delen zoutzuur. Dit wordt gebruikt voor het oplossen van bepaalde metalen, voornamelijk edele metalen. Op verschillende verhoudingen en met toevoeging van water is de druppelmethode voor het testen van goudstukken gebaseerd — trouwens, het is heel moeilijk om specialisten met deze methode te bedriegen met vervalsingen. Qua bijtendheid voor de huid — hetzelfde als de 'nitrerende mix' plus het stinkt geweldig, de geur is onmiskenbaar, en het is ook behoorlijk toxisch.
Er is ook 'omgekeerd koninklijk water' — waarbij de verhouding juist omgekeerd is, maar dit is een zeldzame specificiteit.
Fosforzuur
H3PO4
Eigenlijk heb ik de formule van orthofosforzuur gegeven — het meest voorkomende. Er zijn ook metafosforzuur, polyfosforzuur, ultrafosforzuur — kortom, er is genoeg, maar dat doet er niet toe.
Gecondenseerd orthofosforzuur (85%) — dit is een soort siroop. De zuur zelf is gemiddeld, het wordt vaak in de voedingsindustrie gebruikt, trouwens — als je vullingen krijgt, wordt het oppervlak van de tand vooraf behandeld met fosforzuur.
De corrosiviteit ervan is niet zo groot, maar er is een vervelend nadeel: deze siroop wordt goed opgenomen. Dus als het op dingen druppelt — het wordt opgenomen en begint langzaam te bijten. En terwijl azijn- en zoutzuur vlekken of gaten kunnen veroorzaken, zal fosforzuur dingen laten scheuren, vooral opvallend op schoenen, waar het gaatje als het ware kruimelt totdat het helemaal door is.
Over het algemeen is het moeilijk om het als bijtend te beschouwen.
Fluoridezuur
HF
Geconcentreerd fluoridezuur is ongeveer 38%, hoewel er vreemde uitzonderingen zijn.
Een zwakke zuur dat met vurige liefde fluoride-ionen aan zich bindt en sterke complexen vormt met alles wat het kan. Daarom lost het verrassend op wat andere, sterkere zussen niet kunnen, en wordt het vaak gebruikt in verschillende mengsels voor oplosmiddelen. Wanneer het op de huid komt, voel je voornamelijk andere componenten van dergelijke mengsels, maar er is een nuance.
Fluoridezuur lost SiO2 op. Dat betekent zand. Dus, glas. Dus, kwarts. Enzovoort. Nee, als je dit zuur op een raam giet, zal het niet oplossen, maar er blijft een troebele vlek achter. Om op te lossen, moet je het lang aanhouden, en nog beter — verwarmen. Bij het oplossen komt SiF4 vrij dat zo gezond is dat je dit beter onder een afzuigkap doet.
Een klein, maar aangenaam detail: silicium zit bij jou, %username%, in je nagels. Dus als fluoridezuur onder je nagels komt — zul je niets merken. Maar 's nachts kun je niet slapen — het zal zó pijn doen dat je soms de neiging krijgt om je vinger eraf te trekken. Geloof me, vriend — ik weet het.
Fluoridezuur is over het algemeen giftig, kankerverwekkend, wordt door de huid opgenomen en nog veel meer — maar vandaag hebben we het over bijtendheid, toch?
Herinner je op het begin, dat er geen fluor zou zijn? Die zal er niet zijn. Maar er zullen...
Fluoriden van inert gas
In werkelijkheid is fluor een strenge kerel, met hem moet je niet te veel opscheppen, en daarom vormen sommige inertiale gassen fluoriden met hem. Bekende stabiele fluoriden zijn: KrF2, XeF2, XeF4, XeF6. Al deze zijn kristallen die in de lucht met verschillende snelheden en gewilligheid door vocht worden afgebroken tot fluoridezuur. De bijtendheid is overeenkomstig.
Joodwaterstofzuur
HI
Het sterkste (wat betreft dissociatie in water) binaire zuur. Een sterke reducer die door organische chemici wordt gebruikt. In de lucht oxideert het en wordt het bruin, wat het ook vervuilt bij contact. De sensaties bij contact zijn gelijk aan die van zoutzuur. Dat is alles.
Chloorzuur
HClO4
Een van de sterkste zuren (qua dissociatie in water) die er bestaan (superzuren concurreren ermee — daarover later) — de zuurfunctie van Hammett (de numerieke uitdrukking van het vermogen van een medium om protondonoren te zijn ten opzichte van een willekeurig base, hoe lager de waarde, hoe sterker het zuur) bedraagt -13. Anhydraat — een sterke oxidator, explodeert makkelijk en is over het algemeen onstabiel. Geconcentreerd (70%-72%) — een oxidator van vergelijkbare sterkte, vaak gebruikt voor de afbraak van biologische objecten. De afbraak is interessant en spannend omdat het kan exploderen tijdens het proces: je moet ervoor zorgen dat er geen kolendeeltjes zijn, zodat het niet te heftige kookprocessen vertoont, enzovoorts. Zoutzuur is bovendien behoorlijk 'vies' — het kan niet worden gezuiverd door subdestillatie, het explodeert als een beest! Daarom wordt het niet vaak gebruikt.
Bij contact met de huid brandt het, het gevoel is vergelijkbaar met dat van zoutzuur. Het stinkt. Wanneer je in films ziet dat iemand een lijk in een vat met zoutzuur gooit — en het oplost, ja, dat is mogelijk — maar het duurt lang of je moet het verwarmen. Als je het verwarmt — kan het ontploffen (zie hierboven). Dus wees kritisch ten opzichte van de cinema (ik heb dit, geloof ik, gezien in 'Cloverfield, 10').
Overigens, de bijtende eigenschappen van chlooroxide (VII) Cl2O7 en chlooroxide (VI) Cl2O6 zijn het resultaat van het feit dat deze oxiden met water zoutzuur vormen.
En stel je nu voor dat we in één verbinding de sterke zuurheid en de bijtende eigenschappen van fluor willen combineren: we nemen een molecuul zoutzuur of zwavelzuur — en vervangen alle hydroxylgroepen daarin met fluor! Het resultaat zal een zeldzame rotzooi zijn: het zal reageren met water en soortgelijke verbindingen — en op de plaats van de reactie zal er onmiddellijk een sterk zuur en een fluorozuur gevormd worden. Hé?
Fluoriden van zwavel, broom en jodium
Houd je nog herinneren dat we alleen vloeistoffen hebben besproken? Daarom is het in ons artikel niet opgenomen. Trifluoride van chloor ClF3, dat bij +12 °C kookt, hoewel alle verhalen over het feit dat het extreem toxisch is, glas ontsteekt, gasmaskers vereist en bij het morsen van 900 kilogram — 30 cm beton en 1 meter grind aanvalt — dat is allemaal waar. Maar we hebben afgesproken — alleen vloeistoffen.
Er is echter een gele vloeistof — pentafluoride van jodium IF5, een kleurloze vloeistof — trifluoride van broom BrF3, lichtgeel — pentafluoride van broom BrF5, die niet minder zijn. BrF5 bijvoorbeeld, lost ook glas, metalen en beton op.
Evenzo — van alle zwavelfluoriden is alleen die van decafluoride disulfide vloeibaar. Dit wordt ook wel pentafluoriden sulfide genoemd — een kleurloze vloeistof met de formule S2F10.Maar deze verbinding is bij normale temperaturen redelijk stabiel, ontleedt niet in water — hierdoor is het ook niet bijzonder bijtend. Wel, het is vier keer toxischer dan fosgeen met een vergelijkbaar werkingsmechanisme.
Overigens wordt gezegd dat pentafluoride jodium een 'speciale gas' was om de atmosfeer in het reddingsschip te vullen in de laatste scènes van de film 'Alien' uit 1979. Ik herinner het me eerlijk gezegd niet.
Superzuren
De term 'superzuur' werd in 1927 geïntroduceerd door James Konan voor de classificatie van sterkere zuren dan gewone mineraalzuren. In sommige bronnen wordt zoutzuur als een superzuur beschouwd, hoewel dit niet waar is — het is een gewoon mineraalzure.
Een reeks superzuren zijn minerale zuren waarin een halogeen is bevestigd: het halogeen trekt elektronen aan, waardoor alle atomen zeer opgewonden raken, en waterstof krijgt zoals gebruikelijk: dat verdwijnt als H+ — boom: zo werd het zuur sterker.
Voorbeelden zijn fluorsulfuurzuur en chloorsulfuurzuur.
Fluorsulfuurzuur heeft een Hammet-functie van -15,1; terloops, door de fluoride, lost dit zuur geleidelijk de buis op waarin het wordt bewaard.
Toen dacht iemand slim: laten we Lewis-zuur (een stof die een elektronpaar van een andere stof kan accepteren) nemen en mengen met Brønsted-zuur (een stof die een proton kan afstaan)! We mengden pentafluoride antimoon met fluorwaterstofzuur — en kregen hexafluorethanolzuur HSbF6.In dit systeem geeft fluorwaterstofzuur een proton (H+) af, en wordt het geconjugeerde base (F−) gebonden door coördinatieve binding aan pentafluoride antimoon. Hierdoor ontstaat een grote octaëdrische anion (SbF6−), dat een zeer zwakke nucleofiel en een zeer zwakke base is. Zodra het 'vrij' is, zorgt het proton voor de superzuurheid van het systeem — de Hammet-functie is -28!
En toen kwamen anderen en zeiden, waarom hebben we een zwak Brønsted-zuur genomen — en bedachten dit.
Tetrafluormethansulfonzuur
is al op zich een superzuur (Hammet-functie — 14,1). Dus, het werd weer gemengd met pentafluoride antimoon — en het zakte naar -16,8! Een soortgelijke truc met fluorsulfuurzuur gaf een daling tot -23.
En vervolgens ging een groep wetenschappers van de chemische faculteit van de Amerikaanse universiteit in Californië, onder leiding van professor Christopher Reed, samenwerken met collega's van het Instituut voor Katalyse van de Siberische Tak van de Russische Academie van Wetenschappen (Novosibirsk) en ontdekten ze de carboraanzuur H(CHB11Cl11). Ze noemden het 'carboraanzuur' voor gewone mensen, maar als je jezelf een wetenschapper wilt voelen, zeggen ze '2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-undekachloor-1-carba-kloso-dodecaboraan(12)' drie keer snel.
Zo ziet deze schoonheid eruit
Dit is een droog poeder dat oplosbaar is in water. Dit is op dit moment de sterkste zuur. Carboraanzuur is ongeveer een miljoen keer sterker dan geconcentreerd zwavelzuur. In gewone schalen is het niet mogelijk om de kracht van het zuur te meten, omdat het zuur alle bekende zwakke basen en alle oplosmiddelen waarin het oplost, inclusief water, benzeen, fullerene-60, en zwaveldioxide, proto-neert.
Later zei Christopher Reed in een interview met de nieuwsservice Nature: 'Het idee om carboraanzuur te synthetiseren is voortgekomen uit fantasieën 'over moleculen die nog nooit eerder zijn gemaakt.' Samen met zijn collega's wil hij carboraanzuur gebruiken om atomen van het edelgas xenon te oxideren - gewoon omdat niemand dit ooit eerder heeft gedaan. Origineel, dat moet gezegd worden.
Nou, aangezien superzuren gewoon zuren zijn, werken ze ook gewoon, alleen iets sterker. Het is duidelijk dat ze de huid zullen branden, maar dat betekent niet dat ze oplossen. Fluor-sulfonzuur is een apart geval, maar dat komt allemaal door het fluor, net als bij vluchtig zuur.
Trichaloazijnzuren
Specifiek: trifluoroazijnzuur en trichloorazijnzuur
Ze zijn schattig en aangenaam door de combinatie van eigenschappen van een organische polaire oplosmiddel en een vrij sterk zuur. Ze ruiken - lijkt op azijn.
De meest schattige is trifluoroazijnzuur: een 20%-oplossing vernietigt metalen, kurk, rubber, bakeliet, polyethyleen. Het brandt op de huid en veroorzaakt droge zweren die tot het spierweefsel reiken.
Trichloorazijnzuur is in dit opzicht de jongere broer, maar ook niets om te negeren. Trouwens, applaus voor het zwakke geslacht: in de zoektocht naar schoonheid ondergaan sommige mensen de zogenaamde TCA-peeling (TCA is TetraChloroAcetate) - waarbij met dit tetra-chloorazijnzuur de bovenste ruwe laag van de huid wordt opgelost.
Het probleem is dat als de schoonheidsspecialiste zich vergist tijdens een telefoongesprek, er een mislukking kan ontstaan.
Dus, zo ongeveer, als we het hebben over vloeistof en eetbaarheid. Komen er nog aanvullingen?
Bron: habr.com
