最近我聽到一個神奇的說法：84消毒液和酒精混合會產生氯氣！
也不知道是誰第一個想出來把倆消毒劑混在一起用的，可能是基於強強聯手的中國武俠思想，用兩個普通消毒劑合成出一個史詩級消毒劑？
你期待的84和酒精混合可能是這樣的
但實際上84和酒精混合更可能是這樣的
這是什麼腦迴路啊！你把它倆混起來，不就等於讓84給酒精消毒、讓酒精給84殺菌，最後只會鬥個兩敗俱傷！
最近網上這個問題的討論極其熱烈。畢竟很多人最近都囤了84和酒精，而生活中也難得碰到一個用初中化學就能參與討論的學術問題。
生活中的奇葩實驗探究，畢導可能會遲到，但從不會缺席。今天我就用實驗幫大家研究一下84和酒精混合會不會產生氯氣！
01 Introduction-實驗背景知識84消毒液，主要成分是次氯酸鈉NaClO、氫氧化鈉NaOH和表面活性劑。NaClO具有氧化性，可以殺死細菌病毒。
我們在小學二年級的時候就學過，84消毒液和潔廁靈是不能混合的！因為潔廁靈含有鹽酸HCl，會與84反應產生氯氣，把你燻死。試配平下列化學方程式，評論區第一個配平的人可以給你初中化學老師報個喜。
HCl + NaClO === NaCl + Cl2↑ + H2O
醫用酒精，是75%的乙醇/水溶液，乙醇具有還原性。
一個84氧化，一個酒精還原，豈不是化學反應的天生一對！下面我們就把它們混合！
02 Experiment-實驗探究【實驗1】取20 mL84消毒液、20 mL酒精，充分混合。
（註：84在實際使用中都是要稀釋100倍再用的！本實驗為了模擬極限愚蠢操作下的危險性，故不稀釋。）
眾所周知，在化學分析中，面對一個未知的反應，首先自然要用到化學鑑定的四種基本方法：
首先看反應現象：
拍攝於混合後約1.5分鐘
臥槽居然產生了這麼多氣體！！！仔細觀察發現，有大量小氣泡在淺黃色溶液中緩慢上升、逸出。
拍攝於混合後約2分鐘
實驗結論：84和酒精混合的確會放出氣體！
但是不是氯氣還需要進一步探究。讓我們進入看聞摸嘗的第二步：聞。
【實驗2】聞氣體的味道，判斷一下是啥。
不要驚訝於我的鬍子
我只是想用它的長度來見證戰勝疫情的那一天
怎麼說呢，的確有氯氣的味道和功效。但其實你直接聞84消毒液，本來就能聞到氯氣味。這個實驗沒有太大的說服力。讓我們進入看聞摸嘗的第三步：摸。
【實驗3】摸燒杯外壁，感受是否有溫度變化
誰能看出來我在說啥？
杯子竟然變熱了！！！實驗人員甚至被這突如其來的溫暖給逗樂了！來，拿我做咖啡的溫度計測個溫度！
84與酒精混合後，溫度從20℃升至23℃。小氣泡的產生應該與升溫有關，我有兩種猜想：
猜想1：酒精和84混合放熱，溶液升溫使某種氣體跑出來了。
猜想2：酒精和84發生了氧化還原反應放熱，那就說明它們真的會生成氯氣！啊我要死了！
我們來驗證一下猜想。
【實驗4】把酒精和水混合，把84和水混合，觀察溫度是否變化。
結果表明，酒精與水混合本來就會放熱，足以使水的溫度從20℃升到24℃，還是比較多的！至於酒精稀釋為啥放熱、放多少熱，大家在小學二年級應該都學過非理想溶液的化學勢和偏摩爾焓問題，在此不再贅述。
84與水混合是吸熱的，溫度反而從20℃降到了19℃。不知道大家還記不記得高中「越稀越水解」這句話，我猜是稀釋使ClO⁻水解平衡正向移動，而水解是吸熱反應。
現在測出來酒精混合升4℃，84混合降1℃，而酒精84混合居然剛好升3℃！
雖然理性告訴我這只是一個強行巧合，但它說明：84與酒精混合升溫，很可能是因為酒精遇到水本來就會升溫。
次氯酸鈉不穩定，升溫時它會發生歧化和分解兩個反應[1,2]。分解反應產生氧氣。
大家高中的時候都學過電離和水解的動態平衡，84溶液中時刻存在下面幾個平衡反應[2]，升溫會促進氯氣跑出來。
話說還有人記得這些方程嗎……
因此，84與酒精混合產生的小氣泡可能是氧氣，也可能是氯氣。但我目測氣泡的分子量是32，所以覺得是氧氣。
【實驗5】收集84與酒精混合產生的小氣泡，用帶火星的木條測試。
靜置片刻，伸入帶火星木條（注意，本實驗可能產生酒精蒸氣，遇火會燃，千萬不要在封閉空間內點火）。
我可去你的吧，不僅沒有復燃，甚至安詳地熄滅了，整個實驗也瞬間變得索然無味……果然生活中很難有機會用到「氧氣會使帶火星的木條復燃」這種知識點呢……但小氣泡畢竟沒多少，很難用這種方法驗證。
【實驗最終結論】84與酒精混合會升溫，並放出氣體，尚不能確定是氧氣還是氯氣。
很遺憾我家裡沒有氣相色譜，無法進一步實驗了，期待本實驗啟發後人開展更為詳細的研究。
03 Results and Discussion那84和酒精究竟會不會產生氯氣呢？
我們的實驗結論其實有點尷尬。如果產生的是氧氣，你倒是可以上去吸個神清氣爽；但萬一84和酒精發生了氧化還原反應，產生氯氣甚至是其他有毒氣體，我豈不是要被冠狀病毒笑死了？
我仔細查了文獻，很快找到了這個問題的答案！
目前網上已經有許多科普文闢謠說84和酒精不會產生氯氣，但很遺憾，他們的闢謠都是錯的。
84和酒精混用會產生氯氣，而且濃度很可能超出安全範圍。
2015年一篇刊登在《Australian Journal of Forensic Sciences(澳大利亞法醫雜誌)》上的論文[3]討論了一個有趣的問題：在法醫實驗室裡，我們搞衛生的時候應該把桌子、儀器上殘留的DNA除乾淨，否則會干擾後面的師弟師妹做實驗。
然後作者還真就測試了84(當然，84在澳洲並不叫84)和酒精混合搞衛生的效果，並用氣相色譜-質譜儀檢測了它倆混合用會不會產生有毒的氯仿和氯氣！
作者實驗中的擦桌子手法是這樣的：先噴84溶液，5分鐘後擦乾，再噴70%酒精，5分鐘後再擦乾。這個手法和媽媽們還是比較像的，實驗結論如下：
單獨用次氯酸鈉溶液擦桌子，完全不會產生氯氣(如下圖1abc)；
用次氯酸鈉擦完桌子，再用水擦一遍，也不會產生氯氣(如下圖1c)；
用次氯酸鈉擦完桌子，再用酒精擦一遍，突然就產生了氯氣！而且已經超過了安全濃度！(如下圖1a)
用次氯酸鈉擦完桌子，再用水擦一遍，再用酒精擦一遍，只產生少量氯氣，在安全範圍內。(如下圖1b)
註：「擦桌子」是個代稱，作者測了擦玻璃、塑料、金屬
用次氯酸鹽和酒精清潔過程中氯氣(1a-c)和揮發性有機化合物(2a-c)的排放
紅線代表澳大利亞的安全濃度標準
作者都擦了三次取平均，數據肯定沒問題。總之這個搞衛生實驗嚴格證明了：即使是先噴84，擦乾後再噴酒精，就那點殘留的接觸，也會產生有害量的氯氣。（這可能是酒精促進了84中氯氣的揮發，而不一定是化學反應）
他還在封閉空間(一個58×55×47 cm的手套箱)中將1%的次氯酸鈉溶液與酒精直接混合，檢測到了高濃度的氯仿！不過只要在開放的屋子裡做實驗，就完全檢測不到氯仿。
這個實驗說明，84和酒精混合會發生複雜的氧化還原反應，產生有害的氯仿。不過我們在家裡完全不用管這回事，只要你別悶在被窩裡直接混合84酒精。
【一個提醒】作者用的次氯酸鈉濃度是0.25~1%，平時我們用84是要稀釋100倍的，濃度大概0.05%。所以只要你規範使用84，就不用太擔心氯氣。但如果你為人豪放，喜歡玩濃度大的，就還是會有危害。
04 Supplementary material84和酒精混合還會產生什麼有毒物質？
可能很多人一想到84和乙醇會產生氯氣時，會用僅存的化學知識腦補出這樣一個反應
雖然我很難想像世界上有這麼優秀的反應，用常見的84和酒精直接一波成功合成三個高危化學品……但本著探索求真的精神，我還是給大家徹底解讀一下84和酒精化學反應究竟會產生啥。
首先，伯醇和次氯酸鈉在酸性條件下會發生極慢的反應，但得到的產物不是醛，而是二聚酯[4,5]。這可能是因為反應機理是經過半縮醛中間體[6]。
但我們的84是鹼性，所以只能以微乎其微的速率生成乙酸乙酯。乙酸乙酯是一種低毒性、聞起來很香、喝起來有點甜的易揮發液體。
84的水溶液、乙醇的乙酸乙酯溶液在相轉移催化劑比如四正丁基溴化銨的催化下，乙醇會氧化為乙醛[7]。
但如果不加催化劑，這個反應也極其緩慢，不用擔心乙醛的問題。畢竟你媽即使意外把84和酒精混合了，我估計她手頭也應該沒有四正丁基溴化銨。當然你要是孝順也可以給她買。
在鹼性條件下，乙醛和氯氣會發生滷仿反應生成氯仿和甲酸根[8]。氯仿也會水解變甲酸根[9]。甲酸根和84又會氧化變成碳酸根[10]。它們碰到氯自由基又會發生奇怪的反應。
在有機化學的世界裡，這些亂七八糟的副反應就像語文閱讀理解，只要願意寫，總能編出一堆來。
綜上所述，84和酒精混合的確會發生氧化還原反應，產生氯氣、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯仿、甲酸、碳酸……但量都非常少。
05 Conclusion-結論與展望綜上所述，我們得到了以下幾個結論：
1、84和酒精混合會放熱，並產生小氣泡，可能是氧氣或氯氣；
2、有文獻明確指出，84遇到酒精會產生氯氣和氯仿，且濃度可能超出安全範圍；
3、84和酒精會發生複雜的有機反應，產物包括但不限於氯氣、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯仿、甲酸、碳酸……
所以，84和酒精混合產生氯氣不是一則謠言！它倆單獨都能殺冠狀病毒！你想消毒隨便拿其中一個就行！別自己瞎混合搞創新！
這個問題表面上看是個初中化學問題，許多科普文在闢謠的時候也想當然地覺得不會產生氯氣。所以我得到這個反常結論時，也蠻驚訝的。歡迎大家質疑討論！
初中課本的化學簡單，因為它只教你，84和酒精幾乎不會反應。生活中的化學複雜，因為人民群眾真正關心的是「幾乎不會反應」背後，剩下的「那一丁點反應」有多大危害。
生活遠比書本複雜，實驗遠比理論微妙，次要矛盾有時候就會轉化為主要矛盾。對科學心存謙卑，對生活保持好奇。
生活中的奇葩實驗探究，畢導可能會遲到，但從不會缺席。最後給大家看一下我今天沾過84的餐巾紙(我家紙本來就是黃色的……)
參考文獻
1、https://www.sciencedirect.com/topics/pharmacology-toxicology-and-pharmaceutical-science/hypochlorite
2、https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_hypochlorite#Reactions
3、Ballantyne K N, Salemi R, Guarino F, et al. DNA contamination minimisation–finding an effective cleaning method[J]. Australian Journal of Forensic Sciences, 2015, 47(4): 428-439.
4、Nwaukwa S O, Keehn P M. The oxidation of alcohols and ethers using calcium hypochlorite [Ca (OCl) 2][J]. Tetrahedron Letters, 1982, 23(1): 35-38.
5、Stevens R V, Chapman K T, Weller H N. Convenient and inexpensive procedure for oxidation of secondary alcohols to ketones[J]. The Journal of Organic Chemistry, 1980, 45(10): 2030-2032.
6、Stevens R V, Chapman K T, Stubbs C A, et al. Further studies on the utility of sodium hypochlorite in organic synthesis. Selective oxidation of diols and direct conversion of aldehydes to esters[J]. Tetrahedron Letters, 1982, 23(45): 4647-4650.
7、Mirafzal G A, Lozeva A M. Phase transfer catalyzed oxidation of alcohols with sodium hypochlorite[J]. Tetrahedron letters, 1998, 39(40): 7263-7266.
8、https://en.wikipedia.org/wiki/Haloform_reaction
9、El Din A M S, Arain R A, Hammoud A A. Kinetics of hydrolysis of chloroform and bromoform in aqueous solutions[J]. Desalination, 1998, 120(1-2): 41-51.
10、Savinell R F, Ota K, Kreysa G. Encyclopedia of applied electrochemistry[M]. Springer, 2014.895-900
原標題：《84和酒精混合會產生氯氣？仔細研究後我發現這竟然不是謠言！》
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