提到强酸的腐蚀性,大家第一个想到的应该是浓硫酸。新闻中经常有报道恶意报复,用硫酸泼脸的恶性事件,情况严重的会造成受害人毁容。而相比稀硫酸,浓硫酸的伤害会更大。
浓硫酸酸对皮肤的腐蚀作用非常快,它因为自身的强脱水性,会在接触到皮肤时强制吸水放热,这是个物理变化过程。一般少量溅射的浓硫酸会造成皮肤灼烧感,造成灼烧伤害。
如果大量浓硫酸接触皮肤时间过长,浓硫酸则会在分子层面,侵袭人体细胞,以氢、氧元素以2:1的比例强制脱出。因为这个氢氧元素的比例和水一样(H2O),所以这个过程也被称为脱水。这是个化学变化过程。
我们知道人体细胞的组成元素大部分是碳、氢、氧、氮、磷,当氢氧元素脱去后,剩下的部分就会呈现碳化,颜色发黑。
化学课上很经典的浓硫酸加入蔗糖的实验,就很好的表现了碳水化合物脱水成碳的过程,碳在浓硫酸的高氧化特性下转变成二氧化碳气体,使最终形成的化合物膨胀多孔。
如果不小心沾上浓硫酸,务必尽快进行流水冲洗,以前课本上提到的先拭去浓硫酸的做法并不可取。流水冲洗浓硫酸不仅能快速稀释它,还会带走稀释时放出的热量。
酸性越强腐蚀性也越强吗?浓硫酸是高腐蚀性强酸的代表,大部分强酸都和它一样具有很强的腐蚀性,属于化学危险物品。那世界上有没有比浓硫酸酸性更高的酸呢?它们的腐蚀性会更强吗?
世界上比浓硫酸(100%)酸性更强的酸被统称为“超强酸”,此时的酸度已经无法用简单的PH值来表示了。PH值是通过检验水溶液中的氢离子活度来评定溶液酸碱程度的,它的局限性在于无法评定非水溶性酸。
相比酸碱溶剂理论,酸碱电子理论的适用性更广,它由美国化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯提出:酸是电子的接受体,碱是电子的给予体。
为了表现超出PH值的高浓度酸,物理有机化学家路易斯·普拉克·哈米特建议使用哈米特酸度函数 (H0) 。纯硫酸H0为-11.93,部分超强酸H0如下:
氟锑酸【1:1】(1990)(H0值= -28)
魔酸【1:1】(1974)(H0值= -25)
碳硼烷酸(1969)(H0值= -18.0)
氟磺酸(1944)(-15.6)
三氟甲磺酸(1940)(-14.6)
固体超强酸SbF5—SiO2—Al2O3,SbF5—TiO2—SiO2(H0 = -13.75 ~ -14.52)
高氯酸(-13)
纯硫酸(-11.93)
在所有超强酸中,氟锑酸的酸性无疑是最强的,它几乎会和所有溶剂发生反应。腐蚀性极强的它只能储存在特氟龙材料制成的容器中。而排名第二的魔酸,氟锑磺酸,之所以被称为魔酸,是因为它能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。要知道王水虽然酸性不高,都不能被称为超强酸,但它能处理化学惰性极高的黄金。