濃硫酸、王水?都太low了!傳說中的化骨水真的存在!

2021-01-16 化學課外


在科學不斷前行的過程中,人們不斷地發明出越來越強大,也越來越恐怖的化骨水——超級強酸



常見的酸——傳說中的化屍水



在金庸小說《鹿鼎記》裡,韋小寶在皇宮裡用化屍粉化掉了小太監小桂子的屍體,小說裡這樣描述道:

(韋小寶)倒了些藥末,撒在屍身傷口之中……

只聽得小桂子屍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,

眼見屍身的傷口越爛越大。

屍身肌肉遇到黃水,便即發出煙霧,

慢慢地也化為水,連衣服也是如此。


消滅一個人如此簡單,真使人有點毛骨悚然。 



那麼,這種化人於無形的化屍粉真的存在嗎?

其實,在科技不發達的古代,這種神奇的化屍粉並不存在。而到了今天,神奇的化學家已經研製出比化屍粉厲害千百倍的化骨水了。


這樣一來,人的皮肉不就完蛋了?除此之外,硝酸也可以腐蝕我們日常生活中見到的很多物質,鹽酸的腐蝕能力則較差一些。



硫酸、硝酸、鹽酸都是在中世紀西方鍊金術士手中誕生的,由於它們具有相當強的溶解金屬的能力,備受鍊金術士們的推崇。說起來,鍊金術士可是化學這門學科的開山鼻祖,他們試驗各種方法提煉長生不老的金丹,連大科學家牛頓都對鍊金術迷戀不已。


長生不老的金丹從來就沒有煉成過,不過,種瓜得豆,鍊金術士嘗試出了很多實驗方法,都為後來的化學家所繼承,他們提煉出來的很多新的化合物,也對人類社會的發展做出了很大貢獻。

話說回來,硫酸最多也就是毀毀皮肉,不可能把人完全化掉。另外,硫酸對諸如黃金這樣不活潑的金屬更是無可奈何的,那麼有沒有能夠溶解黃金的化金水呢?





然後鹽酸中帶負電的氯離子立刻撲上去,與金屬離子結合在一起,形成了易溶的化合物。如此這般,金子就是這麼一點點被王水剝蝕並溶解掉的。



王水的這種能力常被過去的珠寶商用來偷取顧客的金首飾。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,雖然金首飾會煥然一新,但也會被王水「扒掉幾層皮」。清洗的金首飾多了,王水中積累的金離子被還原後,就是一錠金子。此法偷金子真是神不知鬼不覺!

濃硝酸與濃鹽酸的混合比例當然不一定是1:3,只是1:3的比例時腐蝕黃金等金屬的能力最強。而如果反過來,把濃硝酸與濃鹽酸按3:1的比例混合,則王水就變成了逆王水。逆王水同樣具有超強的腐蝕性。


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溶解掉。王水和逆王水可謂天生一對雙煞,有它們聯手,天底下它們溶解不了的金屬剩不下幾個了。但王水和逆王水並不是包打天下的豪傑,它們對鉭等少數金屬卻無可奈何,並且對石蠟等碳氫化合物和玻璃等無機物也無能為力。

有沒有既可以溶解金屬,又可以溶解石蠟和玻璃的全能強酸呢?





王水雖然足以令人恐懼,但為什麼對普通的石蠟和玻璃卻無計可施呢?原來石蠟是幾種高級烷烴的混合物,其分子結構很穩定,王水和逆王水根本都無法對其產生化學反應,所以無計可施。


另外,王水對巖石等無機物也只能望而興嘆,這足以說明王水的溶解功力仍然有限,所謂「王」水,無非是「山中無老虎,猴子稱霸王」罷了。 

更可怕的是,它還能迅速溶解烷烴類的有機物,連蠟燭放進這種溶液中都很快就不見了蹤影。這種超強酸一問世,就被冠上了「魔酸」的稱號。



魔酸可以溶解盛放王水的玻璃容器,一般的塑料也會被它化掉。所以為了尋找盛放魔酸的容器,人們犯了難。後來人們終於找到了一種能夠在魔酸攻擊下巋然不動的材料——聚四氟乙烯,魔酸才算是有了棲身之所。 

魔酸不僅腐蝕性讓王水望塵莫及,就連酸性也非常強大。當氟磺酸和五氟化銻以最合適的比例混合時,魔酸的酸性竟然達到了純硫酸酸性的1千萬倍! 

1994年,製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。





如果全身都撒上一些,一具碩大的人體,頃刻間即化為無形,這可真正是恐怖的化骨水!韋小寶的化屍粉最後還會剩下一灘黃水,而這化骨水可以讓屍體完全無影無蹤!



魔酸和氟銻酸兄弟倆的腐蝕性為何會這麼強?原來氟磺酸、五氟化銻和氟化氫各自的腐蝕性本來就很強,搭配組合成魔酸和氟銻酸後,腐蝕性簡直天下無敵!它們腐蝕金屬的方式,其實與王水類似,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種金屬離子結合,生成更容易溶解的物質。


也就是說,當魔酸和氟銻酸攻擊金的時候,一個金原子剛被五氟化銻氧化,就被氟離子馬上變成了易溶的化合物,這個速度要比氯離子快多了。這樣把金表面的原子一層層地「咬」下來,使金很快地被溶解。

更厲害的是,魔酸兄弟倆的氟離子不但會與金屬結合,甚至還能與玻璃中的矽結合,生成四氟化矽,而四氟化矽居然是氣體!我們知道,玻璃的主要成分是矽酸鹽,所以,玻璃一遇到魔酸兄弟,很快就變成一縷青煙,消失得無影無蹤了。

氟銻酸不僅腐蝕性冠絕當世,酸性之強也令人匪夷所思,它的酸性在最強的時候,是魔酸的10億倍!是純硫酸的2×10的19次方倍!


它們之所以酸性如此強,是因為在其它酸中,氫離子和別的物質像情侶一樣手拉手地在一起,而它們的氫離子有很多簡直就是單個的質子,極其活潑,極易與有機物或鹼性物質發生反應,因此賦予了這兄弟倆超強的酸性。


當有機物遇到魔酸兄弟時,魔酸兄弟手中的氫離子與有機物中的碳和氫都可以結合生成氣體,所以對碰到的有機物一概通吃,於是蠟燭、生物體之類的有機物在魔酸兄弟面前,簡直不堪一擊。





而氟離子與金屬氧化物的快速結合,會讓氟銻酸的腐蝕性增強。可以說,由氟組成的化合物不少都有強烈的腐蝕性,以氫氟酸為例,它就是一種可怕的化骨水,人的身體與氫氟酸接觸後,氟離子不斷滲透到深層組織,與體內鈣、鎂離子結合,造成人體脫鈣,甚至於侵蝕骨骼與肌肉,造成骨骼組織變黑壞死。


估計人攝入1.5克氫氟酸就可能立即死亡。製造魔酸的氟磺酸,也是一種含氟的強酸,同樣有極強的刺激性和腐蝕性,揮發出的氣體能嚴重刺激眼睛、皮膚和呼吸系統,造成極其嚴重的灼傷,濺到皮膚上會讓皮膚瞬間變成焦炭。

正是由於氟的性質太活潑,幾乎能與所有物質發生反應,使得歷史上科學家對氟的分離實驗,成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,有許多化學家為分離氟元素而獻身。

由此可見,氟才是超級恐怖的化骨物質。






有些酸中,主要是酸根離子與金屬或是化合物發生氧化反應,像濃硫酸等酸類;王水中則是氯離子和硝酸根聯合發起攻擊,因此才能把金給溶掉;而魔酸和氟銻酸之所以腐蝕性最強,是因為氟離子和五氟化銻的聯手,而氟離子的攻擊性更強。


各種酸的酸性和腐蝕性有很大差別:鹽酸的酸性不弱,但它的腐蝕性卻比濃硫酸差遠了,鹽酸濺到身上,只要馬上衝洗,就不會有太大問題,它算是酸中的「左撇子」。而魔酸和氟銻酸,不但酸性極強,而且腐蝕性也是酸中之王,屬於左右手都能搏擊的高手,所以武功蓋世,是真正的化骨水。

由於超強酸具有的特性,因此它們備受化學家的青睞。但超強酸的極強腐蝕性和危險性卻又讓科學家發怵,它們經常把各種設備腐蝕掉,就像帶著一群狼去打獵一樣,實在令人望而生畏!所以超強酸無法得到廣泛應用。

但工業生產中經常要用到酸,有沒有酸性極強,而腐蝕性很小的酸呢?





傳統的石油化工、精細化工和合成藥物工業中常常使用傳統的酸作催化劑,但一般的液體酸腐蝕性強、汙染嚴重,且難以回收或再生使用,已不適應未來綠色化工的發展潮流。而碳硼烷酸獨特的性質正好可以成為無汙染的酸催化劑,實現傳統高汙染行業向綠色化工工藝轉型。





在金庸小說《笑傲江湖》裡,日月神教教主任我行會一種吸星大法的武功,可以把別人的功力吸來為自己所用。

在強酸裡面,也有一種酸,它雖然沒有氫離子,但它會吸星大法,可以把別的物質中的氫拿來為己所用,成為強酸中的超強酸。

更讓人稱奇的是,這種酸與眾不同,是固體的,並且是一種不含氫的固體酸。



說了一大堆強酸、超強酸,其中有可以稱作化骨水的魔酸兄弟,也有頗具王者風範的碳硼烷酸和固體超強酸,誰是酸中的霸主呢?每人心中自有評說吧。


來源:外星人在月球背面


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