Om det fräna och inte så fräna

– Dessa idioter placerade en porslinsbehållare med "gele" i en speciell kammare, som de trodde var extremt isolerad... Men när de öppnade behållaren med manipulators gick "gelet" igenom metall och plast som vatten genom en svamp, bröt sig ut, och allt det kom i kontakt med förvandlades återigen till "gele". Trettiofem personer dog, över hundra skadades, och hela laboratoriebyggnaden blev helt förstörd. Har du någonsin varit där? En fantastisk byggnad! Nu rinner "gelet" ner i källaren och de nedre våningarna... Här har ni en förhistoria till kontakten.

— A. Strugatskij, B. Strugatskij "Picknick vid vägkanten"

Hej, %%username%!

Att jag fortfarande skriver någonting – skyll på den här personen. Han inspirerade idén.

Bara, efter att ha tänkt efter lite, bestämde jag mig för att en liten inblick i frätande ämnen skulle bli ganska snabb. Kanske det kan vara intressant för någon. Och nyttigt för andra.

Låt oss köra.

Låt oss först bestämma oss för begreppen.

Frätande – 1. Kemiskt ätande. 2. Skarp, som orsakar irritation, smärta. 3. Sarkastisk, sårig.

Ozhogov S.I. Ryska språkets ordbok. – M.: Ryskt språk, 1990. – 921 s.

Således avfärdar vi omedelbart de två senaste betydelserna av ordet. Vi avfärdar också "frätande" tårvätskor – som inte är så mycket frätande, utan snarare orsakar tårar, och sterniter – som orsakar hosta. Ja, nedan kommer det att finnas ämnen som har dessa egenskaper, men de – det viktigaste! – fräter faktiskt material och ibland även kött.

Vi kommer inte att granska ämnen som endast är frätande för människor och liknande – med hänsyn till den specifika nedbrytningen av cellmembran. Därför kommer ipriter att lämnas utanför.

Vi kommer att se på föreningar som vid rumstemperatur är vätskor. Därför kommer vi inte att överväga flytande syre och kväve, såväl som gaser som fluor, även om de kan anses vara frätande.

Som vanligt kommer perspektivet att vara helt subjektivt, baserat på egen erfarenhet. Och ja – det är helt möjligt att jag missar någon – skriv kommentarer, %username%, inom tre dagar från publiceringen kommer jag att lägga till det jag glömt från början!

Och ja – jag har varken tid eller kraft att bygga en "hitlista", så det blir en blandning. Och med alla undantag – den blev ganska kort.

Frätande alkalier

Specifikt handlar det om hydroxider av alkalimetaller: litium, natrium, kalium, rubidium, cesium, francium, talium(III) hydroxid och bariumhydroxid. Men:

• Vi stryker litium, cesium, rubidium och barium — de är dyra och sällsynta.
• Om du, %username%, stöter på franciumhydroxid, kommer dess frätande egenskaper att vara det sista att oroa dig för — den är fruktansvärt radioaktiv.
• Samma sak gäller talium — det är extremt giftigt.

Så kvar blir natrium och kalium. Men ska vi vara ärliga — egenskaperna hos alla frätande alkalier är mycket lika.

Natriumhydroxid — som "kaustisk soda" — är känt för alla. Kaliumhydroxid som livsmed tillsats E525 — också det. Båda är mycket hygroskopiska, vilket betyder att de drar till sig vatten och "smälter" i luften. De löser sig väl i vatten samtidigt som det avges en stor mängd värme.

"Smältningen" i luften — är i själva verket bildandet av mycket koncentrerade lösningar av alkalier. Därför, om du lägger en bit av en frätande alkalisk substans på papper, hud eller vissa metaller (som aluminium) — kommer du efter en tid att upptäcka att materialet har ätits upp! Det som visades i "Fight Club" — liknar verkligen verkligheten: att ha svettiga händer i alkalien — gör ont! Personligen kände jag mer smärta än av saltsyra (mer om det senare).

Men om händerna är mycket torra — kommer du troligtvis inte att känna något i den torra alkalin.

Frätande alkalier löser upp fetter till glycerin och salter av fettsyror — och så tillverkar man tvål (hej, "Fight Club!"). Det tar lite längre tid, men det bryter också ner proteiner — vilket innebär att alkalier i princip löser upp kött, särskilt starka lösningar — ja, vid uppvärmning. En nackdel jämfört med exempelvis klorsyra (mer om den också senare) är att alla alkalier drar till sig koldioxid från atmosfären och därför kommer styrkan att minska gradvis. Dessutom reagerar alkalier med glasets komponenter — glaset blir grumligt, även om det krävs en hel del ansträngning för att lösa upp det helt.

Ibland räknas även tetralkylammoniumhydroxider som frätande alkalier, till exempel

Tetramentylammoniumhydroxid

I själva verket kombinerar dessa ämnen egenskaperna hos katjoniska tensider (som vanlig tvål – fast katjonisk: här är den aktiva delen en diffus partikel med laddning «+», medan i tvål är den med laddning «-«) och relativt hög alkalinitet. Om det hamnar på händerna – kan det lösas i vatten och användas som tvål; om man värmer hår, hud eller naglar i en vattenlösning – kommer de att lösas upp. "Hetsigheten" i jämförelse med natrium- och kaliumhydroxid är inte så märkvärdig.

Svavel syra

H2SO4
Den mest populära, kanske, i alla historier. Den är inte den mest frätande, men tillräckligt obehaglig: koncentrerad svavelsyra (som är 98%) är en oljig vätska som älskar vatten, vilket gör att den tar bort det från alla. Genom att ta bort vatten från cellulosa och socker kolchar hon dem. Precis på samma sätt kommer den gladeligen ta bort vatten från dig, %username%, särskilt om den hälls på den känsliga huden i ansiktet eller i ögonen (egentligen blir det äventyr när den kommer in i ögonen). Särskilt snälla människor blandar svavelsyran med olja för att den ska svårare att spolas bort och bättre absorberas av huden.

Förresten, genom att ta bort vatten blir svavelsyran riktigt varm, vilket gör hela scenariot ännu mer livligt. Därför är det en väldigt dålig idé att skölja bort den med vatten. Bättre med olja (att skölja, inte att gnida – och sen skölja bort med vatten). Eller med ett stort flöde av vatten, så att man både kyler och sköljer bort.

"Först vatten, och sen syra – annars kommer en stor olycka!" – detta handlar verkligen om svavelsyra, även om alla tycks tro att det gäller alla syror.

Som en oxiderande agent oxiderar svavelsyra metallernas ytor till oxider. Eftersom interaktionen mellan oxider och syror sker med vatten som katalysator – och svavelsyra ger inte ifrån sig vatten – så sker en effekt som kallas passivering: en tät, olöslig och ogenomtränglig film av metalloxid skyddar den från vidare upplösning.

Enligt denna mekanism skickas koncentrerad svavelsyra långt bort med järn och aluminium. Det är anmärkningsvärt att om syran späds ut – uppstår vatten, och då går det inte att skicka – metallerna löses upp.

Förresten, svaveloxid SO3 löses i svavelsyra och formar oleum – vilket ibland felaktigt skrivs som H2S2O7, men det är inte helt korrekt. Oleum har ännu mer dragning till vatten.

Eget eget ved at få svovlsyre på hånden: lidt varmt, så lidt brændende – skyllede under hanen, intet alvorligt. Tro ikke på filmene, men det anbefales ikke at dryppe det på ansigtet.

Organikere bruger ofte krompigment eller "kromblanding" – det er kaliumbichromat opløst i svovlsyre. I bund og grund er det en opløsning af kromsyre, der er god til at vaske op fra organisk materiale. Når det kommer i kontakt med huden, brænder det også, men i virkeligheden er det svovlsyre plus giftigt seksv valent krom. Der opstår ikke huller i hånden, medmindre på tøjet.

Forfatteren til disse linjer kender en idiot, der i stedet for kaliumbichromat brugte kaliumpermanganat. Ved kontakt med organisk materiale var der lidt knald. De tilstedeværende fik sig et noget mindre chok.

Saltsyre

HCl
Over 38 % findes ikke i vand. Det er en af de mest populære syrer til opløsning – det er stærkere end de andre, fordi det teknologisk kan være meget rent, og ud over at fungere som en syre, dannes der også komplekse chlorider, der øger opløseligheden. For øvrigt, netop af denne grund er uopløseligt sølvchlorid faktisk meget opløseligt i koncentreret saltsyre.

Når det kommer i kontakt med huden, brænder det lidt mere, subjektivt set – det klør også, og det lugter: hvis du arbejder meget med koncentreret saltsyre i et laboratorium med dårlig udsugning – din tandlæge vil sige "tak": du beriger ham for fyllinger. For øvrigt hjælper tyggegummi. Men ikke meget. Det er bedre med udsugning.

Fordi det ikke er olieret og ikke varme meget med vand, så er ætsningen kun mod metaller, og heller ikke mod alle. For øvrigt, stål passiveres i koncentreret saltsyre og siger til den "næh!". Det er hvad man bruger ved transport.

Salpetersyre

HNO3
Også meget populær, den er også på en eller anden måde frygtet – og helt uden grund. Koncentreret – den er op til 70% – den mest populære, over det er "røgende", oftest unødvendig. Der er også vandfri – den eksploderer.

Som oxidator passiverer den mange metaller, som dækkes med en uopløselig film og siger: "farvel" – det er krom, jern, aluminium, kobolt, nikkel og andre.

Med huden reagerar det omedelbart enligt principles för xantoproteinreaktionen – det kommer att bli en gul fläck, vilket innebär att du, %username%, faktiskt består av protein! Efter en tid kommer den gula huden att flaga av, som vid en brännskada. Samtidigt svider det mindre än saltsyran, även om det luktar lika illa – och den här gången är den mer giftig: de flygande kväveoxiderna är inte särskilt bra för kroppen.

Inom kemin använder man så kallad "nitreringlösning" – den mest populära består av svavelsyra och salpetersyra. Den används inom synteser, bland annat för att framställa det glada ämnet – pyroxylin. När det kommer till frätande egenskaper är det samma som kromsyra plus vacker gul hud.

Det finns också "kungsvatten" – det är en del salpetersyra och tre delar saltsyra. Det används för att lösa vissa metaller, främst ädelmetaller. Baserat på olika förhållanden och tillsats av vatten används droppmetoden för att kontrollera guldprodukter – förresten är det mycket svårt att lura specialister med detta sätt när det gäller förfalskningar. När det kommer till frätande egenskaper för huden är det samma som "nitreringlösningen" plus det luktar fruktansvärt, doften kan man inte förväxla med något annat, den är också ganska giftig.

Det finns också "omvänt kungsvatten" – när förhållandet är omvänt, men detta är en sällsynt specifikation.

Fosforsyra

H3PO4
Egentligen gav jag formeln för ortofosforsyra – den mest spridda. Det finns också metafosforsyra, polyfosforsyror, ultrafosforsyror – kort sagt, det räcker, men det är inte viktigt.

Koncentrerad ortofosforsyra (85%) är en slags sirap. Syran i sig är medelstark, den används ofta inom livsmedelsindustrin, förresten – när du får lagningar så etsas tandytan oftast med fosforsyra.

Korrosiviteten är ganska låg, men det finns en otrevlig detalj: denna sirap absorberas väl. Så om det droppar på saker – kommer det att suga in sig, och sedan kommer det långsamt att förstöra. Och om det finns en fläck eller hål från salpetersyra och saltsyra – kommer det från fosforsyran att vara mer utsmetat, vilket ser ganska dramatiskt ut på skorna, där hålet liksom smuldrar tills det blir genomgående.

Men överlag är det svårt att kalla den för frätande.

Flussalsyra

(13.65 MHz – den överväldigande majoriteten av taggar fungerar i detta frekvensområde),
Koncentrerad flussalsyra är ungefär 38%, även om det finns konstiga undantag.

En svag syra som med en intensiv kärlek av fluoridjoner bildar stabila komplex med allt som möjligt. Därför löser den förvånande saker som andra, starkare systrar inte kan, och används därför ofta i olika blandningar för upplösning. När den kommer i kontakt med huden kommer känslorna mer från de andra komponenterna i sådana blandningar, men det finns en detalj.

Fluorvätesyra löser SiO2. Det vill säga sand. Det vill säga glas. Det vill säga kvarts. Ja, och så vidare. Nej, om du häller denna syra på fönstret kommer det inte att lösas upp, men en grumlig fläck kommer att finnas kvar. För att lösa det - behöver man hålla det länge, och ännu bättre - värma upp det. Under lösningen frigörs SiF4, som är så bra för hälsan att det är bäst att göra detta under en fläkt.

En liten men trevlig detalj: kisel finns hos dig, %username%, i naglarna. Så, om fluorvätesyra kommer under naglarna - kommer du inte att märka något. Men på natten kan du inte sova - det kommer att göra så ont att du ibland får lust att riva av fingret. Tro mig, vän - jag vet.

Och överlag är fluorvätesyra giftig, cancerogen, absorberas genom huden och mycket mer - men idag pratar vi om aggressivitet, eller hur?

Kommer du ihåg att vi kom överens i början om att det inte kommer att finnas något fluor? Det kommer inte att finnas. Men det kommer att finnas…

Fluorider av ädelgaser

Faktum är att fluor är en tuff kille, du kan inte busa med honom, och därför bildar vissa ädelgaser fluorider med honom. Kända stabila fluorider inkluderar: KrF2, XeF2, XeF4, XeF6. Allt detta är kristaller som bryts ner i fukt till fluorvätesyra i olika hastigheter och med olika villighet. Aggressiviteten är därmed.

Jodvätesyra

HI
Den starkaste (i fråga om dissociation i vatten) binära syran. En stark reduktor som används av organiska kemister. Oxidiseras i luften och blir brun, vilket smutsar vid kontakt. Känslorna vid kontakt är som vid saltsyra. Det är allt.

Klorvätesyra

HClO4
En av de starkaste (vad gäller dissociation i vatten) syrorna överhuvudtaget (tillsammans med superacider – mer om dem nedan) har en Hammett-syrastyrka på -13. Den vattenfria formen är en stark oxidant, explosiv och allmänt instabil. Den koncentrerade (70%-72%) är en lika stark oxidant, som ofta används för nedbrytning av biologiska objekt. Nedbrytningen är fascinerande och spännande eftersom den kan explodera under processen: man måste se till att det inte finns några kolpartiklar, att det inte kokar för häftigt, och så vidare. Saltsyra är dessutom ganska smutsig – den kan inte renas med subdestillation, och exploderar otyglat! Därför används den sällan.

Vid kontakt med huden ger den brännande känslor, liknande de av saltsyra. Den luktar illa. När man ser i filmer att någon kastar en kropp i en behållare med saltsyra – och den löser upp sig, ja, det är möjligt – men det tar lång tid eller kräver värme. Om man värmer den kan det explosera (se ovan). Så var kritisk till filmen (jag tror jag såg detta i "Cloverfield, 10").

Förresten, ättheten hos kloroxid (VII) Cl2O7 och kloroxid (VI) Cl2O6 är resultatet av att dessa oxider bildar saltsyra vid kontakt med vatten.

Och nu föreställ dig att vi beslutat att kombinera stark syra med fluorens ätlighet i en och samma förening: vi tar en molekyl av saltsyra eller svavelsyra och byter ut alla hydroxylgrupper mot fluor! Det kommer bli något fruktansvärt: det kommer att reagera med vatten och liknande föreningar – och på platsen för reaktionen kommer det omedelbart att bildas stark syra och fluorsyra. Vad säger du?

Fluorider av svavel, brom och jod

Kommer ni ihåg att vi kom överens om att bara betrakta vätskor? Av denna anledning kom trifluoridklor ClF3, som kokar vid +12 °C, inte med i vår artikel, även om alla skrämselhistorier om att den är fruktansvärt giftig, antänder glas, kräver gasmask och vid spill av 900 kilo – äter sig genom 30 cm betong och en meter grus – allt detta är sant. Men vi kom ju överens om att fokusera på vätskor.

Det finns dock en gul vätska – pentafluoridjod IF5, en färglös vätska – trifluoridbrom BrF3, ljusgul – pentafluoridbrom BrF5, som är lika effektiva. BrF5, till exempel, löser också upp glas, metaller och betong.

På samma sätt är bland alla svavel-fluorider endast dekafluorid av disvavel (ibland kallas det även pentafluorsvavel) - en färglös vätska med formeln S2F10.Men denna förening är ganska stabil vid normala temperaturer, den sönderdelas inte av vatten - och därför är den inte särskilt frätande. Faktum är att den är 4 gånger mer giftig än fosgen med liknande verkningsmekanism.

Förresten, sägs det att pentafluorid av jod var en "specialgas" för att fylla atmosfären i räddningsfarkosten i de sista scenerna av filmen "Alien" från 1979. Jag minns inte, ärligt talat.

Superforsyror

Termen "superforsyra" introducerades av James Conant 1927 för att klassificera syror som är starkare än vanliga mineralsyror. I vissa källor anses saltsyra vara en superforsyra, även om den inte är det - den är en vanlig mineralsyra.

En serie superforsyror är mineralsyror, till vilka en halogen har kopplats: halogenen drar till sig elektroner, alla atomer blir mycket upprörda, och allt som vanligt går till väte: det avlägsnas som H+ - bang: så blev syran starkare.

Exempel - fluor- och klorsyra.


Fluorsyra har Hammet-funktionen -15,1, för övrigt, tack vare fluor, löses denna syra gradvis upp provröret som den lagras i.

Sedan tänkte någon klok person: varför inte ta Lewis-syran (ett ämne som kan ta emot ett par elektroner från ett annat ämne) och blanda med Brønsted-syran (ett ämne som kan avge en proton)! Vi blandade pentafluorid av antimon med fluorsyra - och fick hexafluorantimonsyra HSbF6.I detta system avger fluorsyra en proton (H+), och det motsvarande basen (F−) isoleras genom co-ordinationsbindning med pentafluorid av antimon. Detta bildar en stor oktaedrisk anjon (SbF6−), som är en mycket svag nukleofil och en mycket svag bas. När protonen blir "fri" skapar den superforsyran av systemet - Hammet-funktionen -28!

Och sedan kom andra och sa, varför tog de en svag Brønsted-syra - och kom på något nytt.

Tetrafluormetansulfonsyra
är i sig själva redan en superforsyra (Hammet-funktion - 14,1). Så, de tillsatte igen pentafluorid av antimon - vilket resulterade i en nedgång till -16,8! Samma trick med fluorsyra gav en nedgång till -23.

Och sedan hängde en grupp forskare från den kemiska avdelningen vid det amerikanska universitetet i Kalifornien, under ledning av professor Christopher Reed, med kollegor från Katalysinstitutet vid RAN (Novosibirsk) och kom på karboransyra H(CHB11Cl11). De kallade den "karboransyra" för allmänheten, men om du vill känna dig som en forskare — säg "2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-undekaklor-1-karba-kloso-dodecaboran(12)" tre gånger snabbt.

Så här ser denna skönhet ut.

Det här är ett torrt pulver som är lösligt i vatten. Detta är den starkaste syran vid nuvarande tidpunkt. Karboransyra är ungefär en miljon gånger starkare än koncentrerad svavelsyra. Den kan inte mätas på vanliga pH-skalarer eftersom den protolyserar alla kända svaga baser och alla lösningsmedel där den löser sig, inklusive vatten, bensen, fullerene-60, sv dioxide.

Senare, i en intervju med Nature News, sa Christopher Reed: "Idén om att syntetisera karboransyra föddes ur fantasier om molekyler som aldrig tidigare skapats." Tillsammans med sina kollegor vill han använda karboransyra för att oxidera atomer av den inerta gasen xenon — helt enkelt för att ingen har gjort det tidigare. Originalt, får man säga.

Eftersom superhandsyra är vanliga syror, handlar de också vanligt men är bara lite starkare. Klart att huden kommer att bränna, men det betyder inte att det löser upp. Fluorsulfonsyra är ett speciellt fall, men där beror allt på fluor, precis som med fluorsyra.

Trifluorättiksyra

Specifikt — trifluorättiksyra och triklorettiksyra



De är charmerande och trevliga med en kombination av egenskaper hos en organisk polar lösningsmedel och en tillräckligt stark syra. De luktar — liknar vinäger.

Den mest charmiga är trifluorättiksyra: en 20%-ig lösning kan förstöra metaller, kork, gummi, bakeliter, polyeten. Den bränner huden och bildar torra sår som når muskelskiktet.

Triklorettiksyra är i det avseendet den yngre brodern, men inte dålig den heller. För övrigt, applåder till det svagare könet: i jakten på skönhet går vissa på så kallad TCA-peeling (TCA står för TetraChloroAcetate) — där den tetra klorettiksyra används för att lösa upp det översta förtjockade lagret av huden.

Men om kosmetologen pratar i telefon kan det bli en katastrof.

Så här ungefär om vätskor och ätbarhet. Kommer det fler tillägg?

Källa: habr.com