
相傳,江湖上有一種神奇的物質——化骨水,它可以或許把人類的血肉之軀和最堅韌的刀兵化于無形。在科學不竭前行的過程中,人們不竭地發現出越來越壯大,也越來越可駭的化骨水——超等強酸。

從化尸粉到硫酸
在金庸小說《鹿鼎記》里,韋小寶在皇宮里用化尸粉化失落了小寺人小桂子的尸身,小說里如許描述道:“(韋小寶)倒了些藥末,撒在尸身傷口之中……只聽得小桂子尸身的傷口中嗤嗤發聲,升起淡淡煙霧,跟著傷口中不住流出黃水,煙霧漸濃,黃水也越流越多,發出又酸又焦的臭氣,目睹尸身的傷口越爛越年夜。尸身肌肉碰到黃水,便即發出煙霧,慢慢地也化為水,連衣服也是如斯。”覆滅一小我如斯簡單,真使人有點毛骨悚然。
那么,這種化人于無形的化尸粉真的存在嗎?
其實,在科技不發財的古代,這種神奇的化尸粉并不存在。而到了今天,神奇的化學家已經研制出比化尸粉厲害千百倍的化骨水了。
什么樣的工具才能把人體侵蝕失落?最早、最有名的就是三強酸——硫酸、硝酸、鹽酸,此中有代表性的就是濃硫酸,它具有壯大的侵蝕性,平易近間經常有標的目的對頭潑濃硫酸毀容的工作發生。

濃硫酸為什么能毀容呢?因為濃硫酸具有極強的吸水能力,當它碰著含有氫和氧的物質時,濃硫酸就把這些物質中的氫和氧湊當作水吸收出來。而皮肉的細胞一般是碳水化合物構成的,有碳、有氫、有氧,當遭碰到濃硫酸后,氫和氧就會乖乖跑出來,湊當作水被濃硫酸吸走。之后,被濃硫酸掠奪后的皮肉就只剩下碳,呈黑色了。濃硫酸中的酸根離子也很厲害,它和其它物質發生反映的能力很強,可以與一些人體的有機物反映,使人面子目全非。如許一來,人的皮肉不就垮臺了?除此之外,硝酸也可以侵蝕我們日常糊口中見到的良多物質,鹽酸的侵蝕能力則較差一些。
硫酸、硝酸、鹽酸都是在中宿世紀西方煉金方士手中降生的,因為它們具有半斤八兩強的消融金屬的能力,備受煉金方士們的推崇。說起來,煉金方士可是化學這門學科的開山開山祖師,他們試驗各類方式提煉長生不老的金丹,連年夜科學家牛頓都對煉金術沉淪不已。長生不老的金丹從來就沒有煉當作過,不外,種瓜得豆,煉金方士測驗考試出了良多嘗試方式,都為后來的化學家所擔當,他們提煉出來的良多新的化合物,也對人類社會的成長做出了很年夜進獻。
話說回來,硫酸最多也就是毀毀皮肉,不成能把人完全化失落。別的,硫酸對諸如黃金如許不活躍的金屬更是無可何如的,那么有沒有可以或許消融黃金的化金水呢?
王水稱霸江湖
化金水還真的有。不外化金水仍然是由煉金方士起首發現的。公元800年擺布,波斯一名簡稱叫哈楊的煉金方士將食鹽與硫酸夾雜到一路時發現了鹽酸,后來,他將鹽酸與硝酸夾雜在一路發現了可以或許消融黃金的王水。所謂“王水”,也叫“王酸”。這“王水”可真的不得了,它確實是一種連黃金都能消融的水。固然王水的兩個構成部門——鹽酸與硝酸,零丁都無法消融黃金,但它們結合起來卻可以消融黃金。阿誰波斯煉金方士確實是個天才,把兩年夜強酸相配,終于培養了一代酸王。
王水是按1:3的比例將濃硝酸與濃鹽酸夾雜后配當作的夾雜酸。當金屬浸入王水中,先是金屬外層原子的電子被濃硝酸拉跑了,使金屬原子帶上了正電。然后鹽酸中帶負電的氯離子立即撲上去,與金屬離子連系在一路,形當作了易溶的化合物。如斯這般,金子就是這么一點點被王水剝蝕并消融失落的。
王水的這種能力常被曩昔的珠寶商用來盜取顧客的金首飾。當顧客拿著金首飾到珠寶商那清洗時,黑心的珠寶商用王水作為清洗液,可想而知,固然金首飾會面目一新,但也會被王水“扒失落幾層皮”。清洗的金首飾多了,王水中堆集的金離子被還原后,就是一錠金子。此法偷金子真是神不知鬼不覺!
濃硝酸與濃鹽酸的夾雜比例當然紛歧心猿意馬是1:3,只是1:3的比例時侵蝕黃金等金屬的能力最強。而若是反過來,把濃硝酸與濃鹽酸按3:1的比例夾雜,則王水就釀成了逆王水。逆王水同樣具有超強的侵蝕性。白銀是王水無法啃動的硬骨頭,但逆王水就可以把白銀等金屬消融失落。王水和逆王水可謂生成一對雙煞,有它們聯手,天底下它們消融不了的金屬剩不下幾個了。但王水和逆王水并不是包打全國的好漢,它們對鉭等少數金屬卻無可何如,而且對白臘等碳氫化合物和玻璃等無機物也力所不及。
有沒有既可以消融金屬,又可以消融白臘和玻璃的萬能強酸呢?

魔酸橫空出生避世
王水固然足以令人驚駭,但為什么對通俗的白臘和玻璃卻無計可施呢?本來白臘是幾種高級烷烴的夾雜物,其分子布局很不變,王水和逆王水底子都無法對其發生化學反映,所以無計可施。別的,王水對巖石等無機物也只能望而興嘆,這足以申明王水的消融功力仍然有限,所謂“王”水,無非是“山中無山君,山公稱霸王”而已。
時候在流逝,千年事月倏忽而過,誰是真正的山中山君、一代酸王呢?固然科學在隆隆標的目的前成長,但科學家的身手卻沒能沖破千年之前的煉金方士。
直到上宿世紀60年月,一代新的超強酸降生了——不外這種超強酸的組成太不公共化了,需要我們費點腦子才能記住——1966年圣誕前,美國的歐拉傳授的學生偶爾將一支圣誕蠟燭放入到氟磺酸-五氟化銻夾雜液中,詫異地發現蠟燭竟然消融了,歐拉傳授當即做出了一系列相關測試,發現蠟燭居然已經分化,溶液中沒有任何蠟燭當作分。

本來,由氟磺酸與五氟化銻(油狀液體)按分歧比例夾雜后,獲得的溶液就像獲得了魔法一樣,不單可以將金、銀、鉑等極不活躍的金屬消融,還會把玻璃化失落。更恐怖的是,它還能敏捷消融烷烴類的有機物,連蠟燭放進這種溶液中都很快就不見了蹤影。這種超強酸一問宿世,就被冠上了“魔酸”的稱號。
魔酸可以消融盛放王水的玻璃容器,一般的塑料也會被它化失落。所覺得了尋找盛放魔酸的容器,人們犯了難。后來人們終于找到了一種可以或許在魔酸進犯下巋然不動的材料——聚四氟乙烯,魔酸才算是有了棲身之所。
魔酸不僅侵蝕性讓王水瞠乎其后,就連酸性也很是壯大。當氟磺酸和五氟化銻以最合適的比例夾雜時,魔酸的酸性竟然達到了純硫酸酸性的1萬萬倍!
1994年,制造出魔酸的科學家因為對超強酸的研究而獲得了的諾貝爾化學獎。
強中更有強中手
魔酸已經如斯厲害,莫非還有比它更桀的超強酸?有,最強的酸要比魔酸還強10億倍!它與魔酸的配料近似,只是用氟化氫取代了氟磺酸,另一種配料仍是五氟化銻,形當作的酸叫氟銻酸。氟銻酸也是歐拉傳授苦心研究的成果,與魔酸算是同胞兄弟。

氟銻酸不僅可以消融各類金屬,還會與玻璃、沙石,甚至土壤等猛烈反映,幾乎可以消融所有有機物(某幾種有機物除外)。好比一種叫做正丁烷的有機物,分子布局的本家兒干由四個碳原子連當作一線,是很不變的有機物,但碰到氟銻酸,會立即繳械降服佩服,被分化當作氫氣和甲烷。若是韋小寶懷揣一小瓶氟銻酸(當然需要用聚四氟乙烯塑料裝著),碰到仇敵,撒上幾滴,就會頓時在仇敵身上侵蝕出幾個透心洞穴,而且會很快擴年夜。若是全身都撒上一些,一具碩年夜的人體,瞬息間即化為無形,這可真恰是可駭的化骨水!韋小寶的化尸粉最后還會剩下一灘黃水,而這化骨水可以讓尸身完全無影無蹤!
魔酸和氟銻酸兄弟倆的侵蝕性為何會這么強?本來氟磺酸、五氟化銻和氟化氫各自的侵蝕性原本就很強,搭配組合當作魔酸和氟銻酸后,侵蝕性的確全國無敵!它們侵蝕金屬的體例,其實與王水近似,但魔酸和氟銻酸中的氟化物是個邪派高手,它的氟離子可以與各類金屬離子連系,生當作更輕易消融的物質,也就是說,當魔酸和氟銻酸進犯金的時辰,一個金原子剛被五氟化銻氧化,就被氟離子頓時釀成了易溶的化合物,這個速度要比氯離子快多了。如許把金概況的原子一層層地“咬”下來,使金很快地被消融。
更厲害的是,魔酸兄弟倆的氟離子不單會與金屬連系,甚至還能與玻璃中的硅連系,生當作四氟化硅,而四氟化硅居然是氣體!我們知道,玻璃的本家兒要當作分是硅酸鹽,所以,玻璃一碰到魔酸兄弟,很快就釀成一縷青煙,消逝得無影無蹤了。
氟銻酸不僅侵蝕性冠絕當宿世,酸性之強也令人匪夷所思,它的酸性在最強的時辰,是魔酸的10億倍!是純硫酸的2×1019倍!它們之所以酸性如斯強,是因為在其它酸中,氫離子和此外物質像情侶一樣手拉手地在一路,而它們的氫離子有良多的確就是單個的質子,極其活躍,極易與有機物或堿性物質發生反映,是以付與了這兄弟倆超強的酸性。當有機物碰到魔酸兄弟時,魔酸兄弟手中的氫離子與有機物中的碳和氫都可以連系生當作氣體,所以對碰著的有機物一概通吃,于是蠟燭、生物體之類的有機物在魔酸兄弟面前,的確不勝一擊。
超等“奪命法寶”
魔酸和氟銻酸之所以魔力如斯之強,與它們都含氟很有關系,氟離子增進了它們的氧化性和酸性。說起氟,那才是真正的超等奪命物質。氟是一種呈淡黃色的氣體,它是自然化學元素中最活躍的,幾乎能與任何物質發生反映,氟在受熱的環境下,可以與包羅金、鉑等惰性金屬在內的所有金屬猛烈反映,即使是天然界最無活力的惰性氣體如氖、氙、氪與氡等等,氟都能與之發生反映,生當作化合物。氟碰到有機物時,反映更是猛烈得無法節制,甚至會引起燃燒和爆炸。若是韋小寶用氟來對于仇敵,那么他噴出氟后,就得從速跑,不然仇敵身體爆炸也會把他炸傷。

即使氟釀成氟離子,也極活躍,很輕易與此外物質連系。氟銻酸中,就是氟離子與五氟化銻連系當作了不變的原子團,從而讓氫離子游離出來,變得極活躍,使氟銻酸的酸性極強。而氟離子與金屬氧化物的快速連系,會讓氟銻酸的侵蝕性加強。可以說,由氟構成的化合物不少都有強烈的侵蝕性,以氫氟酸為例,它就是一種恐怖的化骨水,人的身體與氫氟酸接觸后,氟離子不竭滲入到深層組織,與體內鈣、鎂離子連系,造當作人體脫鈣,甚至于侵蝕骨骼與肌肉,造當作骨骼組織變黑壞死。估量人攝入1.5克氫氟酸就可能當即滅亡。制造魔酸的氟磺酸,也是一種含氟的強酸,同樣有極強的刺激性和侵蝕性,揮發出的氣體能嚴重刺激眼睛、皮膚和呼吸系統,造當作極其嚴重的灼傷,濺到皮膚上會讓皮膚剎時釀成焦炭。
恰是因為氟的性質太活躍,幾乎能與所有物質發生反映,使得汗青上科學家對氟的分手嘗試,當作為化學元素發現史上最為悲壯的一頁。自1813年以來的幾十年中,有很多化學家為分手氟元素而獻身。
由此可見,氟才是超等可駭的化骨物質。
酸的“擺布手”
人有一雙手,酸的厲害之處也在于它有兩只手:左手是酸性,右手是侵蝕性。各類酸中,這兩只手的感化并不是不異的,有的是“左撇子”,就是說酸性強的,侵蝕性紛歧心猿意馬很強,這兩種性質并不當作同比關系。
酸性強弱,本家兒要看酸中的氫離子的含量和活躍性,氫離子含量越年夜,越活躍,酸性就越強。像濃硫酸的酸性已經很強了,但魔酸的酸性是它的上萬萬倍,氟銻酸又跨越魔酸10億倍,可見氟銻酸的酸度有多年夜!之所以這些酸有如斯超強的酸性,不單氫離子含量年夜,并且這些酸中氫離子出格自由,不受約束,是以酸性就出格強。
而侵蝕性的強弱,本家兒要看酸中酸根離子的進犯力的巨細。有些酸中,本家兒如果酸根離子與金屬或是化合物發生氧化反映,像濃硫酸等酸類;王水中則是氯離子和硝酸根結合倡議進犯,是以才能把金給溶失落;而魔酸和氟銻酸之所以侵蝕性最強,是因為氟離子和五氟化銻的聯手,而氟離子的進犯性更強。
各類酸的酸性和侵蝕性有很年夜不同:鹽酸的酸性不弱,但它的侵蝕性卻比濃硫酸差遠了,鹽酸濺到身上,只要頓時沖刷,就不會有太年夜問題,它算是酸中的“左撇子”。而魔酸和氟銻酸,不單酸性極強,并且侵蝕性也是酸中之王,屬于擺布手都能搏擊的高手,所以武功蓋宿世,是真正的化骨水。
因為超強酸具有的特征,是以它們備受化學家的青睞。但超強酸的極強侵蝕性和危險性卻又讓科學家發怵,它們經常把各類設備侵蝕失落,就像帶著一群狼去狩獵一樣,其實令人望而卻步!所以超強酸無法獲得普遍應用。
但工業出產中經常要用到酸,有沒有酸性極強,而侵蝕性很小的酸呢?
獨臂“劍客”
這種酸還真有!2004年,美國加州年夜學的研究者合當作出了另一種形式的超強酸,這種酸的獨特之處是酸性超強,但侵蝕性卻很小,很是暖和。這種新的“既強又暖和”的超強酸名叫“碳硼烷酸”。它的酸度是濃硫酸的百萬倍,但侵蝕性卻眇乎小哉,跟鹽酸差不多,連銅都侵蝕不了。所以這名叫碳硼烷酸的超強酸就像武俠小說中的獨臂“劍客”,固然只有一只“左手”,但依然自在取勝。

碳硼烷酸并不是夾雜酸,它的侵蝕性如斯低,原因在于它自己體形龐大,是由20多個原子構成的碩年夜的原子團,外形像個圓球。在碳硼烷酸中,它的氫離子很活躍,使它的酸性很年夜,但它的其他部門則是原子量龐大的碳硼烷離子,幾乎不會與其他物質連系,也沒有什么氧化性,是以碳硼烷酸的侵蝕性半斤八兩低。
傳統的石油化工、邃密化工和合當作藥物工業中經常利用傳統的酸作催化劑,但一般的液體酸侵蝕性強、污染嚴重,且難以收受接管或再生利用,已不順應將來綠色化工的成長潮水。而碳硼烷酸怪異的性質正好可以當作為無污染的酸催化劑,實現傳統高污染行業標的目的綠色化工工藝轉型。
超強酸的吸星年夜法
在金庸小說《笑傲江湖》里,日月神教教本家兒任我行會一種吸星年夜法的武功,可以把別人的功力吸來為本身所用。
在強酸里面,也有一種酸,它固然沒有氫離子,但它會吸星年夜法,可以把此外物質中的氫拿來為己所用,當作為強酸中的超強酸。
更讓人稱奇的是,這種酸不同凡響,是固體的,而且是一種不含氫的固體酸。
酸不都是液體嗎?固體也叫酸?的確聞所未聞!并且不含氫還能算是酸嗎?要知道,氫離子是酸性的代表,一種化合物中自由的氫離子含量越多,這種物質的酸性就越強。沒有氫離子怎么會是酸呢?而且仍是超強酸?

你可真別把固體超強酸不妥酸,它是超強酸中的高高手。這種固體超強酸的獨門特技就在于,它固然沒有本身的氫離子,但卻可以在反映中敏捷吸收含氫化合物中氫原子的電子,發生了年夜量的氫離子。這是典型的吸星年夜法。經由過程這種體例,固體超強酸獲得了極強的酸性,可以達到純硫酸的十倍甚至萬倍。
不外,這位超強酸中的高高手處宿世低調,日常平凡若是四周沒有含氫化合物,它就會安然平靜地呆在那邊,對四周物質沒有侵蝕性,也沒有污染。真所謂“靜如處子,動如脫兔”。正因為固體超強酸不侵蝕設備、后續處置簡單、很少污染情況的特征,在將來的綠色化工工藝中會年夜顯身手。
說了一年夜堆強酸、超強酸,此中有可以稱作化骨水的魔酸兄弟,也有頗具王者風采的碳硼烷酸和固體超強酸,誰是酸中的霸本家兒呢?每人心中自有評說吧。
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