– Acești idioți au plasat un recipient de porțelan cu "gelatina" într-o cameră specială, complet izolată... Adică, așa credeau ei că e complet izolată, dar când au deschis recipientul cu manipulatoare, "gelatina" a trecut prin metal și plastic, ca apa printr-un burete, a ieșit afară, și tot ce a atins s-a transformat din nou în "gelatină". Treizeci și cinci de oameni au murit, mai mult de o sută au fost mutilați, iar întreaga clădire a laboratoriului a fost adusă în totală nefuncționare. Ai fost vreodată acolo? O construcție splendidă! Și acum "gelatina" curge în subsoluri și etajele inferioare... Iată-ți un preludiu la contact.
— A. Strugațki, B. Strugațki „Picnic pe marginea drumului”
Salut, %%username%!
În faptul că încă mai scriu ceva — dați vina pe . El a inspirat ideea.
Pur și simplu, după ce am reflectat puțin, am decis că un mic excurs despre substanțele corozive ar putea fi realizat relativ repede. S-ar putea să fie interesant pentru cineva. Iar pentru altcineva — util.
Să începem.
Să ne stabilim imediat conceptele.
Coroziv — 1. Substanță care erodează chimic. 2. Aspru, provocând iritație, durere. 3. Răutăcios, sarcastic.
Ojeikov S.I. Dicționar de limbă rusă. — M.: Rus.Яз, 1990. — 921 p.
Așadar, lăsăm deoparte imediat ultimele două sensuri ale cuvântului. De asemenea, excludem lacrimatoarele „corozive” — care nu sunt atât de corozive, ci mai degrabă provoacă lăcrimare, și sterneritele — care provocă tuse. Da, mai jos vor fi substanțe care au și aceste proprietăți, dar acestea — ceea ce este important! — erodează de fapt materialele, iar uneori chiar carnea.
Nu vom examina substanțele care sunt corozive doar pentru oameni și similare — din cauza distrugerii specifice a membranelor celulare. Așadar, ipriții vor rămâne deoparte.
Vom examina compușii care în condiții de cameră sunt lichide. De aceea, oxigenul și azotul lichid, precum și gaze precum fluorul nu vor fi luate în considerare, deși pot fi considerați corozivi, da.
Ca de obicei, perspectiva va fi strict subiectivă, bazată pe propria experiență. Și da — este foarte posibil să nu menționez pe cineva — scrie comentarii, %username%, în termen de trei zile de la publicare voi completa articolul cu ceea ce mi-a scăpat de la început!
Și da — nu am timp și energie să construiesc un «top», așa că va fi o adunătură. Cu toate excepțiile — a ieșit destul de scurtă.
Alcali corozivi
Și anume — hidroxiizi de metale alcaline: litiu, sodiu, potasiu, rubidiu, cesiu, franciu, hidroxid de taliu (I) și hidroxid de bariu. Dar:
- Litiu, cesiu, rubidiu și bariu sunt excluse — scumpe și rar întâlnite.
- Dacă tu, %username%, întâlnești hidroxid de franciu, atunci corozivitatea te va interesa în ultimul rând — este extrem de radioactive.
- La fel și cu taliul — este extrem de toxic.
Așa că au rămas sodiu și potasiu. Dar să fim sinceri — proprietățile tuturor alcaliilor corozive sunt foarte asemănătoare.
Hidroxidul de sodiu — cunoscut sub numele de «sodă caustică» — este cunoscut de toți. Hidroxidul de potasiu ca aditiv alimentar E525 — de asemenea. Ca proprietăți, ambele sunt similare: foarte higroscopice, adică absorb apă, se «topesc» în aer. Se solubilizează bine în apă, eliberând o cantitate mare de căldură.
«Topirea» în aer — este practic formarea unor soluții foarte concentrate de alcali. Așa că, dacă pui un bucățel de alcali corozivi pe hârtie, piele, unele metale (precum aluminiul) — după o perioadă de timp, vei observa că materialul a fost destul de mâncat! Ceea ce arătau în «Fight Club» — se aseamănă cu adevărul: într-adevăr, mâinile transpirate — da, în alcali — va fi dureros! Personal, mi s-a părut mai dureros decât cu acid clorhidric (despre care vorbesc mai jos).
Totuși, dacă mâinile sunt foarte uscate — cel mai probabil, nu vei simți nimic în alcaliul uscat.
Alcaliile corozive descompun excelent grăsimile în glicerină și săruri ale acizilor grași — așa se fabrică săpun (salut, «Fight Club!»). Cu puțin mai mult timp, dar la fel de eficient, se descompun și proteinele — adică, în principiu, alcaliile dizolvă carnea, mai ales soluțiile concentrate — și la încălzire. Un dezavantaj comparativ cu acidul cloric (despre care vorbesc și eu mai jos) este că toate alcaliile absorb dioxidul de carbon din atmosferă, așa că puterea va scădea treptat. În plus, alcaliile reacționează și cu componentele sticlei — sticla devine tulbure, deși pentru a o dizolva complet — trebuie să depui efort.
La alcali corozivi se încadrează uneori și hidroxizii de tetraalkilamoniu, de exemplu
Hidroxid de tetrametilamoniu
De fapt, aceste substanțe combină proprietățile surfactanților cationici (gândește-te la săpunul obișnuit — doar că este cationic: aici, particula activă este o particulă difilic, cu sarcină „+”, în timp ce în săpun este cu sarcină „-”) și o bazicitate relativ ridicată. Dacă ajunge pe piele — poți face spumă în apă și să te speli, ca și cu săpun, dar dacă îți încălzești părul, pielea sau unghiile în soluția apoasă — vor fi dizolvate. „Corozivitatea” comparativ cu hidroxizii de sodiu și potasiu este destul de moderată.
Acid sulfuric
H2SO4
Cea mai populară, probabil, în toate poveștile. Nu este cea mai corozivă, dar suficient de neplăcută: acidul sulfuric concentrat (care este 98%) este un lichid uleios, care adoră apa, astfel că toți se deshidratează. Îndepărtează apa din celuloză și zahăr, carbonizându-le. În mod similar, va îndepărta apa și de la tine, %username%, mai ales dacă o torni pe pielea delicată a feței sau în ochi (bine, în ochi, de fapt, totul va ajunge cu aventuri). Oamenii mai grijulii amestecă acidul sulfuric cu ulei, pentru a împiedica spălarea mai ușoară și o absorbție mai bună în piele.
Apropo, pe măsură ce îndepărtează apa, acidul sulfuric se încălzește considerabil, ceea ce face ca totul să fie și mai intens. Prin urmare, spălarea cu apă este o idee foarte proastă. Mai bine — cu ulei (spălați, nu frecați — și apoi spălați cu apă). Sau cu un flux mare de apă, pentru a răci imediat.
„Mai întâi apa, apoi acidul — altfel se va întâmpla o mare nenorocire!” — asta se referă exact la acidul sulfuric, deși dintr-un motiv oarecare, toată lumea crede că se aplică oricărui acid.
Fiind un oxidant, acidul sulfuric oxidelează suprafața metalelor până la oxizi. Și cum interacțiunea oxizilor cu acizii se desfășoară cu ajutorul apei ca și catalizator — iar acidul sulfuric nu cedează apa — se produce un efect numit pasivare: un strat dens, insolubil și impermeabil de oxid de metal protejează metalul de dizolvarea ulterioară.
Prin acest mecanism, acidul sulfuric concentrat este trimis în locuri îndepărtate pentru fier și aluminiu. Este notabil că, dacă acidul este diluat — apă apare, și nu mai este posibil să se trimită — metalele se dizolvă.
Apropo, oxidul de sulf SO3 se dizolvă în acidul sulfuric, rezultând oleum — care uneori este scris greșit ca H2S2O7, însă nu este chiar corect. Oleumul are o atracție și mai mare pentru apă.
Senzația de a avea acid sulfuric pe mână: mai întâi un pic călduț, apoi puțin ustură — am spălat sub robinet, nimic grav. Nu credeți filmele, dar nu vă recomand să picurați pe față.
Organica folosește adesea cromat de potasiu sau „amestec de crom” — acesta este bichromat de potasiu dizolvat în acid sulfuric. Practic, este o soluție de acid cromic, bună pentru spălarea vaselor de resturi organice. Dacă ajunge pe mână, ustură și el, dar, în esență, este acid sulfuric plus crom hexavalent toxic. Nu vor apărea găuri pe mână, decât pe haine.
Autorul acestor rânduri cunoaște un idiot care, în loc de bichromat de potasiu, a folosit permanganat de potasiu. La contactul cu organica, a dat un mic „boom”. Cei prezenți s-au speriat ușor.
Acid clorhidric
HCl
Peste 38% în apă nu există. Este unul dintre cele mai populare acizi pentru dizolvare — acesta este mai puternic decât celelalte, deoarece poate fi foarte pur din punct de vedere tehnologic, iar, pe lângă acțiunea sa ca acid, formează și cloruri complexe care cresc solubilitatea. De altfel, din acest motiv, clorura de argint, care nu se dizolvă, este foarte solubilă în acid clorhidric concentrat.
Atunci când ajunge pe piele, ustură un pic mai tare, subiectiv — provoacă și mâncărime, în plus miroase: dacă în laborator, fără ventilație bună, lucrezi mult cu acid clorhidric concentrat — dentistul tău îți va spune „mulțumesc”: îl îmbogățești cu plombe. De altfel, gumă de mestecat ajută. Dar nu foarte mult. Mai bine — ventilatia.
Deoarece nu este uleios și nu se încălzește mult cu apa, aciditatea este doar pentru metale, și nici măcar pentru toate. De asemenea, oțelul în acid clorhidric concentrat se pasivează și îi spune „nu”. Asta se folosește în transport.
Acid azotic
HNO3
De asemenea, foarte popular, de ce se tem, nu se știe — pe bună dreptate. Concentrat — acesta este până la 70% — cel mai popular, iar deasupra — acesta este „fumegând”, cel mai adesea nefolosit. Mai există și fără apă — și acela explodează.
Fiind un oxidant, pasivează multe metale care se acoperă cu un film insolubil și încep să spună: „la revedere” — aceasta este crom, fier, aluminiu, cobalt, nichel și altele.
Per ansamblu, pielea reacționează instantaneu conform principiului reacției xantoproteinice — va apărea o pată galbenă, ceea ce înseamnă că tu, %username%, ești totuși compus din proteine! După un timp, pielea galbenă se va desprinde, asemeni unei arsuri. În această situație, pișcătura este mai puțin accentuată decât cea cu acid clorhidric, deși mirosul nu este cu nimic mai prejos — și de data aceasta este mai toxic: oxizii de azot în suspensie nu sunt foarte buni pentru organism.
În chimie se utilizează așa-numita "amestec de nitro" — cea mai populară constă din acid sulfuric și acid azotic. Acesta este utilizat în sinteze, în special pentru obținerea substanței vesele — piroxilină. În privința corozivității — este același crompic plus o frumoasă piele galbenă.
De asemenea, există "apa regală" — aceasta este un amestec de acid azotic cu trei părți de acid clorhidric. Este folosită pentru dizolvarea unor metale, în principal — metale prețioase. Metoda de picurare pentru testarea eșantioanelor de aur se bazează pe diferite proporții și adăugarea de apă — de altfel, este foarte greu să-i înșele pe specialiști cu o falsificare. În privința corozivității pentru piele — aceeași "amestec de nitro" plus un miros îngrozitor, nu îl poți confunda cu nimic, de asemenea este destul de toxic.
Există și "apa regală inversă" — când proporțiile sunt inversate, dar aceasta este o specialitate rară.
Acid fosforic
H3PO4
De fapt, am dat formula acidului ortofosforic — cel mai comun. Mai există acid metafosforic, polifosforic, ultrafosforic — pe scurt, sunt suficiente, dar nu este important.
Acidul ortofosforic concentrat (85%) — este un fel de sirop. Acidul este mediu, este adesea utilizat în industria alimentară, de altfel — atunci când îți pun plombe, suprafața dintelui este tratată anterior cu acid fosforic.
Corozivitatea sa nu este foarte mare, dar există un inconvenient neplăcut: acest sirop se absoarbe bine. Așadar, dacă picură pe haine — se va absorbi și apoi va începe să distrugă treptat. Și dacă acidul azotic sau acidul clorhidric va lăsa o pată sau o găurică — atunci de la acidul fosforic, obiectul va începe să se destrame, mai ales vizibil pe încălțăminte, când găurica se sfărâmă, până când devine o găură completă.
Ei bine, în general, este greu de numit coroziv.
Acid fluorhidric
HF
Acidul fluorhidric concentrat — reprezintă aproximativ 38%, deși există și excepții ciudate.
O acidă slabă, care își formează complexe rezistente cu ionii fluorură datorită dragostei sale intense. Așadar, surprinzător, dizolvă ceea ce alte prietene mai puternice nu pot, de aceea este frecvent utilizată în diverse amestecuri pentru dizolvare. Atunci când ajunge pe piele, senzațiile vor proveni mai mult de la celelalte componente ale amestecurilor, dar există un detaliu.
Acidul fluorhidric dizolvă SiO2. Asta înseamnă nisip. Adică sticlă. Adică quartz. Și așa mai departe. Nu, dacă torni acest acid pe fereastră, nu se va dizolva, dar va lăsa o pată opacă. Pentru a dizolva - trebuie să ții mult timp, iar cel mai bine este să încălzești. În timpul dizolvării se emite SiF4, care este atât de util pentru sănătate, că e mai bine să faci asta sub hota de bucătărie.
Un detaliu mic, dar plăcut: siliciul se găsește în unghiile tale, %username%. Așadar, dacă acidul fluorhidric ajunge sub unghii - nu vei observa nimic. Dar noaptea nu vei putea dormi - va durea atât de tare, că uneori ai dori să-ți scoți degetul. Crede-mă, prietene - știu.
Și, în general, acidul fluorhidric este toxic, cancerigen, se absoarbe prin piele și multe altele - dar noi vorbim astăzi despre corozivitate, nu-i așa?
Îți amintești, am convenit de la început că nu va fi fluorină? Nu va fi. Dar vor fi...
Fluorurile gazelor inerte
De fapt, fluorul este un tip dur, nu poți glumi cu el, astfel încât unele gaze inerte formează fluoruri cu acesta. Sunt cunoscute următoarele fluoruri stabile: KrF2, XeF2, XeF4, XeF6. Toate acestea sunt cristale, care se descompun în aer cu diferite viteze și dorințe din cauza umezelii, devenind acid fluorhidric. Corozivitatea este în conformitate.
Acidul iodohidric
HI
Cel mai puternic acid binar (în funcție de gradul de disociere în apă). Este un puternic agent redox, folosit de chimiștii organici. Se oxidează în aer și devine maroniu, pătat astfel la contact. Senzațiile la contact sunt similare cu cele provocate de acidul clorhidric. Atât.
Acidul clorhidric
HClO4
Una dintre cele mai puternice acizi (în funcție de gradul de disociere în apă) este, de fapt, acidul clorhidric (îl concurează superacizii — despre care vom vorbi mai jos) — funcția de aciditate Hammet (o expresie numerică a capacității mediului de a fi donator de protoni în raport cu o bază arbitrară, cu cât este mai mic — cu atât acidul este mai puternic) este de -13. Forma anhidră este un oxidant puternic, îi place să explodeze și, în general, este instabil. Concentrarea (70%-72%) este un oxidant nu mai puțin eficient, adesea utilizat în descompunerea obiectelor biologice. Descompunerea este interesantă și captivantă, deoarece poate exploda în proces: trebuie să fii atent să nu fie particule de carbon, astfel încât să nu fiarbă prea violent etc. Acidul clorhidric este, de asemenea, destul de murdar — nu poate fi purificat prin distilare sub presiune, explodează nenorocirea! Din acest motiv, este rar utilizat.
Întâlnindu-se cu pielea, provoacă o senzație de ardere, similară cu cea a acidului sulfuric. Mișcă! Când vedeți în filme că cineva aruncă un cadavru într-un recipient cu acid clorhidric — și acesta se dizolvă, da, acest lucru este posibil — dar durează mult sau trebuie încălzit. Dacă este încălzit — ar putea exploda (vezi mai sus). Așa că fiți critici față de cinematografie (cred că am văzut asta în «Cloverfield, 10»).
Apropo, aciditatea oxidului de clor (VII) Cl2O7 și oxidului de clor (VI) Cl2O6 este rezultatul faptului că aceste oxizi formează acid clorhidric cu apa.
Și acum să ne imaginăm că am decis să combinăm într-o singură moleculă o aciditate puternică — și aciditatea fluorului: să luăm o moleculă de acid clorhidric sau sulfuric — și să înlocuim toate grupurile hidroxil cu fluor! O mizerie rară va rezulta: va interacționa cu apa și cu compuși similari — și va produce imediat o aciditate puternică și acid fluorhidric. Ei?
Fluorurile de sulf, brom și iod
Țineți minte că am convenit să discutăm doar despre lichide? Din acest motiv, articolul nostru nu conține trifluorura de clor ClF3, care fierbe la +12 °C, deși toate poveștile înfricoșătoare că este extrem de toxic, inflamează sticla, necesită mască de gaz și, la scurgeri de 900 de kilograme — roade 30 cm de beton și un metru de pietriș — toate acestea sunt adevărate. Dar am convenit — lichide.
Cu toate acestea, există un lichid galben — pentafluorura de iod IF5, un lichid incolor — trifluorura de brom BrF3, galben deschis — pentafluorura de brom BrF5, care nu sunt mai prejos. BrF5, de exemplu, de asemenea dizolvă sticla, metalele și betonul.
Similar — among all sulfur fluorides, only decafluorodisulfur (sometimes also called pentafluorosulfur) — a colorless liquid with the formula S2F10.However, this compound is quite stable at normal temperatures, does not decompose in water — and is therefore not particularly corrosive. However, it is 4 times more toxic than phosgene with a similar mechanism of action.
By the way, it is said that iodine pentafluoride was the 'special gas' used to fill the atmosphere in the rescue shuttle in the last scenes of the movie 'Alien' from 1979. I honestly don't remember.
Superacids
The term 'superacid' was introduced by James Conant in 1927 to classify acids stronger than ordinary mineral acids. In some sources, hydrochloric acid is referred to as a superacid, although this is not the case — it is an ordinary mineral acid.
A series of superacids are mineral acids to which a halogen has been attached: the halogen pulls electrons towards itself, all atoms become very agitated, and as usual, hydrogen loses out: it leaves as H+ — boom: and thus the acid has become stronger.
Examples include fluorosulfuric and chlorosulfuric acids.
Fluorosulfuric acid has a Hammett function of -15.1; incidentally, due to the fluorine, this acid gradually dissolves the test tube in which it is stored.
Then someone clever thought: why not take a Lewis acid (a substance capable of accepting a pair of electrons from another substance) and mix it with a Brønsted acid (a substance capable of donating a proton)! They mixed antimony pentafluoride with hydrofluoric acid — and obtained hexafluoroantimonic acid HSbF6.In this system, hydrofluoric acid releases a proton (H+), while the conjugate base (F−) is isolated by a coordination bond with antimony pentafluoride. This forms a large octahedral anion (SbF6−), which is a very weak nucleophile and a very weak base. Once 'free', the proton causes the superacidity of the system — the Hammett function is -28!
Then others came and said, why take a weak Brønsted acid — and came up with this.
Tetrafluoromethanesulfonic acid
— is already a superacid in itself (Hammett function — 14.1). So they added antimony pentafluoride again — resulting in a reduction to -16.8! The same trick with fluorosulfuric acid resulted in a reduction to -23.
Apoi, un grup de cercetători de la catedra de chimie a Universității Americane din California, condus de profesorul Christopher Reed, s-a întâlnit cu colegii de la Institutul de Cataliză al Academiei Ruse de Științe (Novosibirsk) și au inventat acidul carboranic H(CHB11Cl11). Ei bine, l-au numit „carboranic” pentru oamenii obișnuiți, dar dacă vrei să te simți ca un om de știință — pronunță „2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-undecachloro-1-carb-closo-dodecaboran(12)” de trei ori și rapid.
Așa arată această frumușică
Acesta este un praf uscat, care este solubil în apă. Aceasta este Cea Mai Puternică Acidă în prezent. Acidul carboranic este de aproximativ un milion de ori mai puternic decât acidul sulfuric concentrat. Pe scalele obișnuite, nu se poate măsura puterea acidului, deoarece acesta protonizează toate bazele slabe cunoscute și toate solvenții în care se dizolvă, inclusiv apa, benzenul, fullerene-60, dioxidul de sulf.
Ulterior, Christopher Reed a declarat într-un interviu pentru agenția de știri Nature: „Ideea sintetizării acidului carboranic a apărut din fanteziile despre molecule care nu au fost niciodată create înainte.” Împreună cu colegii săi, vrea să folosească acidul carboranic pentru a oxida atomii de gaz inert xenon — pur și simplu pentru că nimeni nu a făcut asta înainte. Original, ce să mai spun.
Ei bine, deoarece superacizii sunt acizi obișnuiți, ei acționează de obicei, doar că puțin mai puternic. E clar că pielea va arde, dar asta nu înseamnă că va dizolva. Acidul fluorosulfonic este un caz aparte, dar acolo totul se datorează fluorului, la fel ca în cazul acidului fluoric.
Acizii trihalogenați
Specifice sunt acidul trifluoroacetic și acidul tricloroacetic
Sunt drăguțe și plăcute datorită combinației de proprietăți ale unui solvent organic polar și o aciditate destul de puternică. Mirosul — seamănă cu oțetul.
Cea mai adorabilă este acidul trifluoroacetic: o soluție de 20% distruge metale, dopuri, cauciuc, bakelit, polietilenă. Pe piele arde și formează ulcerații uscate, care ajung până la stratul muscular.
Acidul tricloroacetic, în acest sens, este fratele mai mic, dar nu este rău. Apropo, aplauze pentru sexul slab: în căutarea frumuseții, unii recurg la așa-numita procedură de peeling TCA (TCA este TetraChloroAcetate) — când folosesc acest acid tricloroacetic pentru a dizolva stratul superior îngroșat al pielii.
Adevărat, dacă cosmetologul se îndepărtează să vorbească la telefon, este posibil să se întâmple un eșec
Așa că, dacă vorbim despre lichid și despre consistență, cam așa ar fi. Vor mai fi adăugiri?
Sursa: habr.com
