有機化學最恐怖的三種化合物,你知道嗎?

2021-02-15 高考化學

細數最讓人聞風喪膽的三種化合物:三氟化氯、疊氮化碳、硫化丙酮。其中,三氟化氯讓納粹見了都掉頭跑。。

真正可怕到了傳說級的東西,你是不會輕易看到的——因為所有人都不想碰它。

二戰時德國就曾試圖把它搞成燃燒武器,而美國人也測試過用它來做火箭燃料。當然這些嘗試全都沒有成功:這貨燃燒起來當然是足夠給勁了,但它燒得也太不分場合了,還沒發射出去自己人先掛了,這納粹都受不了……

三氟化氯平時是裝在金屬容器裡面的,這幾乎算是唯一能暫時控制它的方法了,只要預先經過處理形成了金屬氟化物保護層,它在一些常見金屬製成的容器裡面還可以保持安穩。而在這次事故中金屬容器還是翻了車:據資料記載,當時人們把金屬容器放在乾冰浴中降溫,這是為了讓三氟化氯在低溫下更穩定一些。

然而低溫也讓金屬容器壁變脆了,結果人們迎來了災難性的一幕:907kg冰涼的液態三氟化氯洩漏了出來。

這些三氟化氯不僅燒穿了30釐米厚的混凝土地板,而且還腐蝕了下方將近一米的礫石。當然,這過程還伴隨著包括氯氣、氟化氫在內的大量有毒蒸汽。一位目擊者驚呼:「混凝土都著火了!」(The concrete was on fire!)

「水泥在燃燒!」

這是當時在場目擊事件的人的描述。如果哪天你聽到了別人和你說出水泥燒起來了,不要急著打賭,因為他有可能說的是對的。

因為三氟化氯活潑的化學性質,任何接觸它的設備都必須經過仔細的清潔以及保證氣密性。不幸中的萬幸,它會立刻和容器內壁反應生成不再參與反應的氟化物,從而我們可以方便地貯存。

疊氮化碳,這是一種被稱為史上爆炸性最強的物質。它還有一群「暴脾氣」的夥伴,被稱為高氮含能化合物。

它的秘密藏在它的結構中。兩個氮原子能夠形成這個地球上最穩定的分子之一,氮氣分子,在自然情況下只有閃電可以打斷。人類為了把氮氣合成為氨氣從而製成氮肥真的是費勁了九牛二虎之力。所以當兩個氮原子結合在一起時,將會釋放出巨大的能量。然而擁有 14 個氮原子的疊氮化碳,相互之間沒有一個是以三鍵連接。

一點微小的擾動都能讓疊氮化碳爆炸。所以對於科學家們而言,這些物質讓人敏感到如何測量它的敏感度都是一件讓人覺得很敏感的事情。

疊氮化碳對環境的敏感度超出了我們的測量極限,一點點的撞擊、摩擦測試都會導致其分解。

那麼疊氮化碳在什麼情況下會爆炸呢?

移動一下、碰它一下、把它放在玻璃板上、被強光照一下、被 X 光照一下、放進光譜儀、打開光譜儀……

甚至你什麼都不做,只要它心情不好,它也會炸。科學家們把它放進無光、恆溫的防震箱,儘管沒出意外,但它還是爆炸了。

合成的科學家 Klapötke 稱這個發現是「激動人心的」。 從某個角度來講,合成出了疊氮化碳還健健康康,確實挺激動人心的。想到這,我們不禁對這些擁有獻身精神的科學家們肅然起敬。

這種物質不會突然爆炸,不會讓你生病,也沒有那麼誇張能夠讓水泥都燒起來,但是它可能是這個世界上最臭的物質,硫代丙酮。

因為大部分的含硫的有機氣體都是由腐肉散發出來的,不斷地進化讓我們的身體對含硫的有機氣體惡臭氣味十分敏感。

德國弗萊堡市

下面這個例子可以展現硫代丙酮這份安靜但又恐怖的力量。1889 年,德國弗萊堡市肥皂廠的化學家們正在研究三丙硫酮用以調製香料,然而三丙硫酮不幸分解為硫代丙酮,由於它的氣味,在實驗室周圍半徑為0.75公裡(0.47英裡)的地區居民發生嘔吐,噁心和神志不清的情況。

硫代丙酮因其極其惡臭和使人昏迷,誘發嘔吐並能夠被長距離檢測的能力而被認為是危險化學品。

1967年,Esso 研究人員在英國牛津南部的一個實驗室重複了裂解硫代丙酮的實驗。他們的報告如下:

最近我們發現自己身上的氣味問題超出了我們所預想的最糟糕的情況。在早期的實驗中,一個瓶塞從瓶子上蹦了出來,儘管立即更換了瓶塞,但卻立即引起了 200 碼外的樓內工作的同事的噁心和不適。我們的兩位化學家只是研究了微量三硫丙酮的裂解反應,他們卻發現自己已經成了餐館的敵對目標,並遭受了被女服務員用除臭劑噴灑的羞辱。

為了讓大家有一點更加直觀的印象,讓我們來聞一聞硫代有機物家族另一位成員——乙硫醇的味道。乙硫醇通常作為天然氣中的警覺劑,用以警示天然氣洩漏,以具有強烈、持久且具刺激性的蒜臭味而聞名。空氣中僅含五百億分之一的乙硫醇時(0.00019mg/L),其臭味就可嗅到。

雖然看起來硫醇都很臭,不過有趣的是,隨著分子量的增加,硫醇的臭味漸弱,九碳以上的硫醇則有令人愉快的氣味。

當然,這個結論,是用人的鼻子聞出來的。

相關焦點

  • 【有機實驗】有機化學實驗操作規範
    回流裝置是有機實驗中最基本、最重要的裝置之一,根據不同反應的特徵差異,回流裝置可與其它實驗儀器構件串聯組成一系列不同的實驗裝置,也可與其它儀器構件並聯組合成另一系列的實驗裝置,首先就回流裝置與其它構件串聯產生的實驗裝置如下:回流吸收裝置是對產生滷化氫、氮、硫氫化物等有毒氣體的反應,回流冷凝管頂端必須與毒氣吸收裝置相連防治毒氣外溢,若反應能產生易揮發可燃物質時,也需要在回流冷凝管頂端另用導管相連
  • 除了黃餅,你還知道《紅海行動》裡有哪些化學知識點呢?
    比黑火藥爆炸威力更大的烈性炸藥,一般是含硝基的化合物。用苯酚製成的「苦味酸」(三硝基苯酚)就是「黃色炸藥」,其生成的反應屬於有機化學中的取代反應。二元毒氣彈號稱為第二代化學武器。這是兩種被分開時的無毒化學品,而引爆後二種無毒物質會立即化合形成毒氣。為了防禦化學武器,軍事家們使用具有一定濾毒作用的泥土小顆粒,製造了最原始的防毒口罩。
  • 有機矽導熱膠的應用
    最常見的導熱灌封矽膠是雙組份(A、B組份)構成的,其中包括加成型或縮合型兩類矽橡膠,加成型的可以深層灌封並且固化過程中沒有低分子物質的產生,收縮率極低,對元件或灌封腔體壁的附著良好結合。縮合型的收縮率較高對腔體元器件的附著力較低。
  • 有機合成常見危險反應
    3、過氧化合物參與的反應過氧化合物屬於易爆化合物,不要與金屬撞擊,不能受熱,更不能用烘箱和紅外燈烘乾。稱量時不能用金屬勺或金屬刮刀,只能用牛角勺或塑料勺,取料時要小心輕放,置於塑料燒杯或塑料桶中移動。反應後處理時,由於過量的過氧化物在有機相中的濃度大於水中,所以很難用水洗掉過量的過氧化物。一般用硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉的飽和溶液處理有機相淬滅過量的過氧化物,由於大部分過氧化物在有機相中,因此要充分攪拌才能完全反應,最後用澱粉碘化鉀試紙測試有機相是否還有殘留的過氧化物。
  • FDM 3D印表機對健康有害嗎?如何應對?
    本文我們來繼續探討,FDM 3D印表機對健康有害嗎?如何應對?本文來自all3dp。之前的報導:《3D列印有毒嗎?如何防範健康風險》3D 印表機空氣濾清器:基礎知識3D列印安全嗎?△像這樣的3D印表機著火併不是唯一會危害健康的事情(來源:Hackaday)說到3D列印安全,大多數人都會想到印表機著火,然而,3D印表機也會產生顆粒物和揮發性有機化合物
  • 清華實驗室爆炸事件反思:我們冒著生命危險學化學
    叔丁基鋰:一種有機金屬化合物,可以在化學反應中提供碳負離子。化學性質非常活潑,鹼性極強(這裡鹼性指提供電子/接受質子的能力)。《你造嗎?學化學的同學們是在用繩命做實驗》灼傷在化學實驗過程中是最常見的事故。例如:眼睛內濺入鹼金屬、溴、磷、濃鹼、濃酸等化學藥品或其他具有刺激性的物質時會對眼睛造成灼傷;酸液濺到皮膚上會引起皮膚灼傷,如氫氟酸能腐蝕骨頭、指甲,滴到皮膚上會形成難以治癒的燒傷。
  • 這些化學實驗,老師課堂上是不會教你的!
    化學課裡,最不可少的就是化學實驗了,但是課堂上老師平時做的實驗都是正正經經的,因此這些「不正經」的化學實驗,老師是不會教你的!
  • 你的恐懼感究竟從何而來?是時候知道最著名的「恐怖谷」理論了!
    當無意觸及之時,前所未有的痛苦會向你襲來。每個人的恐懼都各不相同,如何在千千萬萬人群中尋找恐懼的交集所在,則是「恐怖創作」所追尋的目標。想要達成這種目標,不妨先了解,並從「恐怖谷理論」中尋找規律……
  • 【納米】銀納米糰簇組裝材料用於化學戰劑降解
    利用有機配體將金屬團簇高度有序配位組裝,是提升金屬團簇穩定性和增強功能的重要途徑。鄭州大學的臧雙全教授團隊在此研究領域做出十分有特色的研究工作(代表性的工作有Na. Chem., 2017, 9, 689-697; J. Am. Chem.
  • 《中國稀土學報》精品文章——稀土摻雜無機化合物的電子結構及應用
    一、電子結構圖的構築基於Dorenbos模型,稀土(Ln)摻雜無機化合物的電子結構圖包括HRBE圖和VRBE圖。構築電子結構圖基於以下3個參數:(1)基質化合物導帶底和價帶頂之間的能量差,即帶隙能量Eg;(2)Ln2+的4f基態相對於基質價帶頂的能級位置(可從Ln3+的電荷遷移帶實驗數據獲得);(3)Eu2+和Eu3+基態4f電子能量的能量差U(6,A)。
  • 【案例追蹤】MedeA在高分子有機材料中的應用
    高分子有機材料廣泛應用在我們生活中的各個領域,比如玻璃,塑料,膠水等,其形態和性質也會各不相同。
  • 【有機】無外加光敏化劑條件下可見光誘導的氧化甲醯化反應
    ‍‍‍‍通過有機分子中的C-H鍵的活化和官能化構建新的C-C鍵和C-雜原子鍵為有機化合物的合成提供了新的合成策略。
  • 揭開否認化學凝結尾的詭計
    你可能會驚訝地發現,那些你認為相當聰明、很有思想的人,對於這兩個問題的實質(剖析)卻沒有體現出應有的(睿智)。對於第一個問題你將會得到很典型的回答:「很明顯,9•11事件是本•拉登領導下的蓋達組織的(恐怖襲擊)事件。沒有什麼值得懷疑的。」 而在化學凝結尾這個問題上的回答是,「這些根本不存在」。
  • 元素周期表,你知道它來得多難嗎?
    而那塊木牌,便是門捷列夫一生中最偉大的成就——元素周期表。21834年2月7日,門捷列夫出生於西伯利亞託博爾斯克市。新生命的降生並沒有帶來無盡的喜悅,因為門捷列夫已經是這個家庭的第14個孩子了。沒關係,門捷列夫,你還有一個堅強而又偉大的母親。門捷列夫中學畢業後,母親做了一個艱難而又果斷的決定:變賣家產,帶著門捷列夫求學。他們先坐了2000多公裡馬車來到莫斯科,碰了一鼻子灰,因為門捷列夫的中學成績實在拿不出手;又坐了600多公裡馬車來到聖彼得堡,還是不順利,因為門捷列夫的中學成績實在拿不出手。
  • 你知道你為何如此恐懼嗎?是時候了解恐怖谷效應了!| 日本觀察
    如果是淺顯的理解的話,大致可以理解為「聲光電用一種十分不規則而又詭異的方式轟炸你的感官」,讓你感受到恐怖,但是這種說法顯然站不住腳,如果是這種說法,那許多先鋒派的電子音樂節也符合。首先映入眼帘的是佔據主要畫面的一張人臉,你首先會感受到「莫名的恐懼感」,等恐懼散去,你會發現僅僅是這張人臉的眼睛和嘴巴做了一個簡單的九十度轉向。仔細想想也並沒有多麼恐怖。
  • 純有機TADF發射器打造低成本螢光OLED
    來源: eettaiwan 韓國浦項工科大學(POSTECH)的科學家們使用純有機熱活化延遲螢光(TADF)發射器,製造出溶液製程的高效螢光有機發光二極體
  • 【漲知識】你應該了解的高分子材料老化
    高聚物材料加人酚類以及含銅、汞或錫的有機化合物,可以防止其菌解;對於希望其發生菌解的高聚物,可以考慮利用天然的高分子材料,經化學或物理改性後, 以增加其強度,作為包裝物。20世紀90年代以後,天然高分子澱粉類、纖維素類、甲殼素類及其改性高分子化合物被廣泛應用於可降解塑料的各個應用領域。
  • n型有機半導體材料研究進展
    有機半導體是各類光電設備中非常重要的一種材料。然而n型有機半導體(電子傳輸)的開發遠遠落後與p型(孔穴傳輸)有機半導體。
  • 頂級大興安嶺有機黃豆簡介
    大興安嶺基地位於加格達奇以東100公裡外的原始森林中,中國稀有的一片淨土。我們地理位置沒有蟲害,保證絕對安全性2.2物理殺蟲(黃板,防蟲網)√X提供了產量,但阻止了植物生長優勝劣汰的自然環境,使植物的生命力降低3肥料3.1牛羊糞