超强酸 骨头和其他一切
作者:admin 发布时间:2023-11-10 09:08:03 分类:笔记 浏览:106
你可能听说过酸,他们具有酸性 ,腐蚀性 。
但在化学实验室里 ,化学家们也会研究所谓超强酸。
顾名思义, 就是酸性超强的酸。
它们具有强腐蚀性 ,非常危险 ,但它们也可能解决一些难题,例如制造更好的塑料产品以及解决世界各地的城市烟雾污染问题。
酸是易带负电荷的分子, 意思是容易带上负电荷或者失去带正电的氢离子。
强酸比弱酸更容易带负电荷,pH值是衡量酸性强弱最常用的一种方法 。
根据,酸在水溶液中的活泼氢离子浓度进行计算,pH值每减小1, 氢离子浓度就变为原来的十倍 ,同时酸的反应活性是原来10倍。
例如, 柠檬汁的pH值约为2。
这意味着柠檬汁中每一百个分子电离出一个氢离子,pH为1的胃酸, 每十个分子就电离出一个氢离子。
pH值测量范围最低只能到0, 此时溶液中每一个分子都能电离出一个氢离子。
当pH值小于0和那些未与水混合的酸 ,化学家们使用哈米特酸度函数来描述。
这些强酸的酸性即便实际上没有那么多游离氢离子,根据哈密特酸度函数 ,纯硫酸——一种工业过程中。
经常使用的酸 ,其pH值相当于-12。
你在自然界中很难找到像纯硫酸一样强的酸,它酸性强到几乎能和接触到的所有物质发生剧烈反应-包括 水。
但是在化学实验室 ,硫酸仅仅是开始。
化学家把一切比纯硫酸酸性更强的酸叫超强酸,在1927年哈佛科学家第一次提出超强酸概念。
但超强酸的研究却在19世纪60年代才有进展, 这主要归功于一个名叫George Olah的化学家。
由于他对碳正离子的研究, Olah获得了1994年的诺贝尔化学奖。
碳正离子是一种含碳分子带上正电荷后形成的,它们对于生产一些塑料及高品质汽油十分重要。
Olah发现制造碳正离子的最好的办法就是将含碳有机物靠近超强酸,他的发现让研究制造塑料更简单。
另一些研究人员还发现一些超强酸与氮氧化物结合的很好,汽车排放的含氮和氧组成的尾气会造成光化学烟雾污染,进一步形成酸雨。
乔治·安德鲁·欧拉(George Olah)
科学家们认为尾气排放前经过超强酸处理,能阻止氮氧化物的排放。
一种强酸和另一种含有有超强反应活性的氟元素的酸混合造就了大部分超强酸,氟元素一开始与大量的氢元素结合, 但是他们很快会用其他的物质代替氢。
因此一旦另一种分子靠足够近, 氟就会失去所有的氢。
然后去和新的分子结合——不论新分子是什么,最广为人知的一种超强酸是魔酸。
它可能听上去像某种非法的药物混合物 ,但其实魔酸用于分解低质量燃油为碳正离子。
这些碳正离子能形成更为复杂的化学键,进而形成可供赛车使用的高品质燃油。
魔酸由三种强酸混合而成, 它的pH值相当于比纯硫酸强上千亿倍。
但它仍然不是已知的最强酸,最强的超强酸是氟锑酸——也是由形成魔酸的两种酸混合而成 。
相当于pH为-2其酸性要比魔酸强一万倍 ,相当于纯硫酸的亿亿倍,相当于浓盐酸的千亿亿亿倍。
浓盐酸已经能对你造成严重的灼伤了,所以氟锑酸不仅仅会灼伤人类的皮肤。
它会腐蚀你的皮肤, 。
在这之前装它的容器和用于稀释的液体。
已经先一步被它腐蚀掉。
储存这类物质的唯一方法是使用聚四氟乙烯,聚四氟乙烯由有超强碳氟结合键的分子构成。
所以它不会被氟锑酸腐蚀。
至今没人发现这种超强酸的具体用途,但化学家们正积极地寻找它的用途。
但是除非你周围全是聚四氟乙烯瓶 ,否则你最好还是远离超强酸吧,哪怕你拥有聚四氟乙烯瓶也最好远离超强酸。
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