Superacid ที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกคืออะไร?

Mar 30 2022
Superacids คือกรดที่มีความเป็นกรดมากกว่ากรดซัลฟิวริก superacids ใดเป็นซุปเปอร์แอซิดมากที่สุดและใช้ทำอะไร?
ในที่นี้ เราจะเห็นโครงสร้างทางเคมีของกรดฟลูออโรแอนติโมนิก ซึ่งเป็นกรดซุปเปอร์แอซิดที่แรงที่สุดที่มนุษย์รู้จัก วิกิมีเดีย/(CC BY-SA 3.0)

กรดบางชนิดปลอดภัยเพียงพอที่แม้แต่เจ้าของบ้านก็สามารถใช้ได้ เช่นกรดmuriatic ออกแบบมาเพื่อใช้เป็นเครื่องทำความสะอาดในครัวเรือน ตราบใดที่คุณปฏิบัติตามคำแนะนำและข้อควรระวังด้านความปลอดภัยทั้งหมด

นอกจากนี้ยังมีกรดอื่นๆ ที่กัดกร่อนและกัดกร่อนเกินกว่าจะไม่มีใครจัดการได้ จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณผสมสองสิ่งนี้เข้าด้วยกัน? คุณได้รับบางสิ่งที่แข็งแกร่งขึ้นโดยสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่น เมื่อกรดไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (HF) และแอนติโมนีเพนตาฟลูออไรด์ (SbF 5 ) รวมกันในปริมาณที่เท่ากัน ผลลัพธ์ที่ได้ก็น่าทึ่งเกินกว่าจะมองข้ามไป คุณไม่ได้รับกรดอื่น ๆ คุณจะได้ กรดซุปเปอร์แอซิ ดที่แรงที่สุดที่มนุษย์รู้จัก — กรดฟลูออโรแอนติโมนิก หรือที่รู้จักกันในชื่อ HSbF 6

กรดฟลูออโรแอนติโมนิกคืออะไร?

กรดฟลูออโรแอนติโมนิกเป็นของเหลวไม่มีสีมีไอระเหยที่เป็นพิษ อันตราย ถึงชีวิตหากกลืนกินหรือสูดดม และอาจทำให้เกิดแผลไหม้รุนแรงได้หากสัมผัสกับผิวหนัง การกัดกร่อนของมันเป็นส่วนหนึ่งของสาเหตุที่ทำให้สุนัขในกลุ่มกรดที่เรียกว่าsuperacids เป็นสุนัขอันดับต้น ๆ

Superacids เป็นกรดแก่ประเภทใดก็ตามที่มีความเป็นกรดมากกว่ากรดซัลฟิวริก กรดซุปเปอร์กรดมีความเข้มข้นสูงจนไม่สามารถวัดได้โดยใช้เครื่องชั่ง pH หรือ pKA ปกติ แต่จะวัดโดยใช้ฟังก์ชันความเป็นกรดของ Hammettซึ่งเขียนเป็น H 0หรือฟังก์ชันพิเศษอื่นๆ แทนมาตราส่วน pH มาตรฐาน H 0 ของกรดฟลูออโรแอนติโมนิก คือ -21 ในการเปรียบเทียบ H 0ของกรดซัลฟิวริกคือ -12

ในมุมมองนี้ กรดฟลูออโรแอนติโมนิกมีความแข็งแรงมากกว่ากรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์ถึง 20 ×10 19 (20 quintillions) เท่า นั่นเหมือนกับว่า Captain Marvel เริ่มต้นการต่อสู้ทางช้างเผือกกับลูกแมวแรกเกิด แม้ว่าอาจจะแย่กว่านั้นด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม ในสถานการณ์นี้ กรดฟลูออโรแอนติโมนิกฟังดูเหมือนคนร้ายมากกว่าซูเปอร์ฮีโร่

คริปโตไนต์ของกรดฟลูออโรแอนติโมนิก: เทฟลอน

น่าเสียดายสำหรับ Captain Marvel ของ superacids กรดฟลูออโรแอนติโมนิกไม่สามารถสวมเสื้อคลุมได้เว้นแต่จะทำจาก นั่นหมายถึงภาชนะเดียวที่เหมาะสำหรับเก็บสิ่งของคือ PTFE นอกจากนี้ยังสามารถเก็บไว้ในสารละลายกรดไฮโดรฟลูออริก ซึ่งเป็นสารละลายเดียวที่ HSbF 6ไม่สลายตัวอย่างรวดเร็ว

มิฉะนั้น กรดฟลูออโรแอนติโมนิกจะละลายแก้ว พลาสติกส่วนใหญ่ สารประกอบอินทรีย์ทุกชนิด (รวมถึงร่างกายมนุษย์) และจะระเบิดในน้ำ ถึงแม้ว่าการหย่อนกรดฟลูออโรแอนติโมนิกลงในขวดน้ำอาจฟังดูเป็นเรื่องน่าสนุก เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้น แต่ก็เป็นพิษและอันตรายอย่างเหลือเชื่อ และไม่ใช่สำหรับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้นของคุณ วิธีที่ดีที่สุดคือผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมเคมีและเคมีอินทรีย์

โปรตอน: พลังพิเศษของกรดฟลูออโรแอนติโมนิก

มหาอำนาจที่แท้จริงของกรดฟลูออโรแอนติโมนิกคือโปรตอนหรือให้โปรตอนกับสารประกอบอินทรีย์ การออกเสียงจะเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีของสาร เช่น มวล ความสามารถในการละลายในน้ำ (ความสามารถในการละลาย) และปฏิกิริยาเมื่อผสมในน้ำ (ชอบน้ำ) นั่นหมายความว่ากรดฟลูออโรแอนติโมนิกมีประโยชน์สำหรับนักเคมีในการทำปฏิกิริยาเคมี นอกจากนี้ยังใช้ในการกัดกระจก เพิ่มคุณภาพของน้ำมันเบนซินด้วยการเพิ่มระดับออกเทนทำพลาสติก และวิศวกรรมวัตถุระเบิด เช่น ระเบิดมือ

กรดฟลูออ โรแอนติโมนิกเป็นกรดที่แรงที่สุดและมีฤทธิ์กัดกร่อนมากที่สุดชนิดหนึ่ง แต่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าในบางแง่ กรดไฮโดรฟลูออริกยังคงเป็นกรดที่อันตรายที่สุด ทำไม? เนื่องจากคุณมักจะพบกับเภสัชภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด และสารกำจัดวัชพืชที่มีกรดไฮโดรฟลูออริกอยู่เป็นจำนวนมาก เป็นเรื่องยากมากที่คนทั่วไปจะได้รับกรดฟลูออโรแอนติโมนิกโดยไม่ได้ตั้งใจ

หากคุณใช้ superacid โดยเฉพาะกรดฟลูออโรแอนติโมนิก ให้เตรียมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่เป็นสารเคมีร้ายแรง (PPE) รวมถึงเครื่องช่วยหายใจและแว่นตาป้องกัน นั่นคือสุดยอดนักเคมีสมัยใหม่ และใครก็ตามที่ไม่ต้องการเห็นเนื้อและกระดูกของตัวเองสลายกลายเป็นแอ่งของการตัดสินใจที่ไม่ดี

ตอนนี้มันตลก

" Ways to destroy iPhones" เป็นประเภทความบันเทิงบน YouTube ไม่ว่าพวกเขาจะทุบด้วยค้อนหรือละลายด้วยสารเคมี เช่น แกลเลียม โบรมีน หรือกรดฟลูออโรแอนติโมนิกนักวิทยาศาสตร์พลเมือง ก็ ใช้วิธีต่างๆ มากมายเพื่อทดสอบความทนทานของเทคโนโลยีสมัยใหม่