比王水更可怕瘆人的浓硫酸:化骨水!

2018.10.23 - 象牙白

相传,江湖上有一种神奇的物质——化骨水,它能够把人类的血肉之躯和最坚韧的兵器化于无形。

在科学不断前行的过程中,人们不断地发明出越来越强大,也越来越恐怖的化骨水——超级强酸。

从化尸粉到硫酸

在金庸小说《鹿鼎记》里,韦小宝在皇宫里用化尸粉化掉了小太监小桂子的尸体,小说里这样描述道:

(韦小宝)倒了些药末,撒在尸身伤口之中……

只听得小桂子尸身的伤口中嗤嗤发声,升起淡淡烟雾,

跟着伤口中不住流出黄水,烟雾渐浓,

黄水也越流越多,发出又酸又焦的臭气,

眼见尸身的伤口越烂越大。

尸身肌肉遇到黄水,便即发出烟雾,

慢慢地也化为水,连衣服也是如此。

消灭大发3d如此简单,真使人有点毛骨悚然。

韦小宝

那么,这种化人于无形的化尸粉真的存在吗?

其实,在科技不发达的古代,这种神奇的化尸粉并不存在。而到了今天,神奇的化学家已经研制出比化尸粉厉害千百倍的化骨水了。

化骨水

这样一来,人的皮肉不就完蛋了?除此之外,硝酸也可以腐蚀我们日常生活中见到的很多物质,盐酸的腐蚀能力则较差一些。

化骨水

硫酸、硝酸、盐酸都是在中世纪西方炼金术士手中诞生的,由于它们具有相当强的溶解金属的能力,备受炼金术士们的推崇。说起来,炼金术士可是化学这门学科的开山鼻祖,他们试验各种方法提炼长生不老的金丹,连大科学家牛顿都对炼金术迷恋不已。

长生不老的金丹从来就没有炼成过,不过,种瓜得豆,炼金术士尝试出了很多实验方法,都为后来的化学家所继承,他们提炼出来的很多新的化合物,也对人类社会的发展做出了很大贡献。

话说回来,硫酸最多也就是毁毁皮肉,不可能把人完全化掉。另外,硫酸对诸如黄金这样不活泼的金属更是无可奈何的,那么有没有能够溶解黄金的化金水呢?

化金水

王水称霸江湖

王水化金水

然后盐酸中带负电的氯离子立刻扑上去,与金属离子结合在一起,形成了易溶的化合物。如此这般,金子就是这么一点点被王水剥蚀并溶解掉的。

王水

王水的这种能力常被过去的珠宝商用来偷取顾客的金首饰。当顾客拿着金首饰到珠宝商那清洗时,黑心的珠宝商用王水作为清洗液,可想而知,虽然金首饰会焕然一新,但也会被王水“扒掉几层皮”。清洗的金首饰多了,王水中积累的金离子被还原后,就是一锭金子。此法偷金子真是神不知鬼不觉!

浓硝酸与浓盐酸的混合比例当然不一定是1:3,只是1:3的比例时腐蚀黄金等金属的能力最强。而如果反过来,把浓硝酸与浓盐酸按3:1的比例混合,则王水就变成了逆王水。逆王水同样具有超强的腐蚀性。

白银是王水无法啃动的硬骨头,但逆王水就可以把白银等金属溶解掉。王水和逆王水可谓天生一对双煞,有它们联手,天底下它们溶解不了的金属剩不下几个了。但王水和逆王水并不是包打天下的豪杰,它们对钽等少数金属却无可奈何,并且对石蜡等碳氢化合物和玻璃等无机物也无能为力。

有没有既可以溶解金属,又可以溶解石蜡和玻璃的全能强酸呢?

王水溶金粉
魔酸横空出世

王水虽然足以令人恐惧,但为什么对普通的石蜡和玻璃却无计可施呢?原来石蜡是几种高级烷烃的混合物,其分子结构很稳定,王水和逆王水根本都无法对其产生化学反应,所以无计可施。

另外,王水对岩石等无机物也只能望而兴叹,这足以说明王水的溶解功力仍然有限,所谓“王”水,无非是“山中无老虎,猴子称霸王”罢了。

强硫酸

更可怕的是,它还能迅速溶解烷烃类的有机物,连蜡烛放进这种溶液中都很快就不见了踪影。这种超强酸一问世,就被冠上了“魔酸”的称号。

魔酸

魔酸可以溶解盛放王水的玻璃容器,一般的塑料也会被它化掉。所以为了寻找盛放魔酸的容器,人们犯了难。后来人们终于找到了一种能够在魔酸攻击下岿然不动的材料——聚四氟乙烯,魔酸才算是有了栖身之所。

魔酸不仅腐蚀性让王水望尘莫及,就连酸性也非常强大。当氟磺酸和五氟化锑以最合适的比例混合时,魔酸的酸性竟然达到了纯硫酸酸性的1千万倍!

1994年,制造出魔酸的科学家因为对超强酸的研究而获得了的诺贝尔化学奖。

超强酸
强中更有强中手

魔酸

如果全身都撒上一些,一具硕大的人体,顷刻间即化为无形,这可真正是恐怖的化骨水!韦小宝的化尸粉最后还会剩下一滩黄水,而这化骨水可以让尸体完全无影无踪!

氟锑酸的结构
氟锑酸的结构

魔酸和氟锑酸兄弟俩的腐蚀性为何会这么强?原来氟磺酸、五氟化锑和氟化氢各自的腐蚀性本来就很强,搭配组合成魔酸和氟锑酸后,腐蚀性简直天下无敌!它们腐蚀金属的方式,其实与王水类似,但魔酸和氟锑酸中的氟化物是个邪派高手,它的氟离子可以与各种金属离子结合,生成更容易溶解的物质。

也就是说,当魔酸和氟锑酸攻击金的时候,一个金原子刚被五氟化锑氧化,就被氟离子马上变成了易溶的化合物,这个速度要比氯离子快多了。这样把金表面的原子一层层地“咬”下来,使金很快地被溶解。

更厉害的是,魔酸兄弟俩的氟离子不但会与金属结合,甚至还能与玻璃中的硅结合,生成四氟化硅,而四氟化硅居然是气体!我们知道,玻璃的主要成分是硅酸盐,所以,玻璃一遇到魔酸兄弟,很快就变成一缕青烟,消失得无影无踪了。

氟锑酸不仅腐蚀性冠绝当世,酸性之强也令人匪夷所思,它的酸性在最强的时候,是魔酸的10亿倍!是纯硫酸的2×10的19次方倍!

它们之所以酸性如此强,是因为在其它酸中,氢离子和别的物质像情侣一样手拉手地在一起,而它们的氢离子有很多简直就是单个的质子,极其活泼,极易与有机物或碱性物质发生反应,因此赋予了这兄弟俩超强的酸性。

当有机物遇到魔酸兄弟时,魔酸兄弟手中的氢离子与有机物中的碳和氢都可以结合生成气体,所以对碰到的有机物一概通吃,于是蜡烛、生物体之类的有机物在魔酸兄弟面前,简直不堪一击。

超级硫酸

超级“夺命法宝”

魔酸

而氟离子与金属氧化物的快速结合,会让氟锑酸的腐蚀性增强。可以说,由氟组成的化合物不少都有强烈的腐蚀性,以氢氟酸为例,它就是一种可怕的化骨水,人的身体与氢氟酸接触后,氟离子不断渗透到深层组织,与体内钙、镁离子结合,造成人体脱钙,甚至于侵蚀骨骼与肌肉,造成骨骼组织变黑坏死。

估计人摄入1.5克氢氟酸就可能立即死亡。制造魔酸的氟磺酸,也是一种含氟的强酸,同样有极强的刺激性和腐蚀性,挥发出的气体能严重刺激眼睛、皮肤和呼吸系统,造成极其严重的灼伤,溅到皮肤上会让皮肤瞬间变成焦炭。

正是由于氟的性质太活泼,几乎能与所有物质发生反应,使得历史上科学家对氟的分离实验,成为化学元素发现史上最为悲壮的一页。自1813年以来的几十年中,有许多化学家为分离氟元素而献身。

由此可见,氟才是超级恐怖的化骨物质。

氟,化骨物质

酸的“左右手”

化骨水硫酸

有些酸中,主要是酸根离子与金属或是化合物发生氧化反应,像浓硫酸等酸类;王水中则是氯离子和硝酸根联合发起攻击,因此才能把金给溶掉;而魔酸和氟锑酸之所以腐蚀性最强,是因为氟离子和五氟化锑的联手,而氟离子的攻击性更强。

各种酸的酸性和腐蚀性有很大差别:盐酸的酸性不弱,但它的腐蚀性却比浓硫酸差远了,盐酸溅到身上,只要马上冲洗,就不会有太大问题,它算是酸中的“左撇子”。而魔酸和氟锑酸,不但酸性极强,而且腐蚀性也是酸中之王,属于左右手都能搏击的高手,所以武功盖世,是真正的化骨水。

由于超强酸具有的特性,因此它们备受化学家的青睐。但超强酸的极强腐蚀性和危险性却又让科学家发怵,它们经常把各种设备腐蚀掉,就像带着一群狼去打猎一样,实在令人望而生畏!所以超强酸无法得到广泛应用。

但工业生产中经常要用到酸,有没有酸性极强,而腐蚀性很小的酸呢?

腐蚀性很小的酸

独臂“剑客”

硫酸化骨

传统的石油化工、精细化工和合成药物工业中常常使用传统的酸作催化剂,但一般的液体酸腐蚀性强、污染严重,且难以回收或再生使用,已不适应未来绿色化工的发展潮流。而碳硼烷酸独特的性质正好可以成为无污染的酸催化剂,实现传统高污染行业向绿色化工工艺转型。

原子

彩色图中橙色球代表硼原子,

灰色球为碳原子,

绿色球为氯原子,

白色球为氢原子

王水科学家

超强酸的吸星大法

在金庸小说《笑傲江湖》里,日月神教教主任我行会一种吸星大法的武功,可以把别人的功力吸来为自己所用。

在强酸里面,也有一种酸,它虽然没有氢离子,但它会吸星大法,可以把别的物质中的氢拿来为己所用,成为强酸中的超强酸。

更让人称奇的是,这种酸与众不同,是固体的,并且是一种不含氢的固体酸。

不含氢的固体酸

王水,化骨水,酸的形成分子

说了一大堆强酸、超强酸,其中有可以称作化骨水的魔酸兄弟,也有颇具王者风范的碳硼烷酸和固体超强酸,谁是酸中的霸主呢?每人心中自有评说吧。




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