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世界上腐蝕性最強的物質是什麼?王水、魔酸在它面前都是小弟

世界上有118種元素, 各種元素的原子之間相互組合能夠形成成千上萬種性質各異的物質, 它們之中有些具有很強的腐蝕性。

腐爛是微生物的繁殖引起的生物現象。 腐蝕不同于腐爛, 腐蝕是一種化學現象, 在日常生活中很常見, 當一種固體與另一種物質接觸時, 能夠被該物質化學損傷, 則說明該物質具有腐蝕性。

腐蝕分很多情況, 比如鐵生銹就是被氧氣腐蝕, 這種腐蝕屬于氧化;而硫酸能將被腐蝕物體中的氫原子和氧原子以2:1的比例脫出, 因水分子中氫和氧的比例也為2:1, 所以硫酸的腐蝕性又稱為脫水性;氫氧化鈉則會破壞被腐蝕物體的蛋白質, 從而產生腐蝕效果。

在自然界中, 具有腐蝕性的物質有很多, 腐蝕強度也各有不同。 這些具有強腐蝕性的物質, 大多屬于強酸強鹼。 此外, 一些強氧化劑、脫水劑等也具有較強的腐蝕性。 就算是化學活潑性較弱的金屬, 遇到這些超強的腐蝕性物質, 也會被腐蝕掉。

酸和堿是什麼?

酸和堿分別是一類化合物的統稱。 而人類對于酸堿的認識經歷了漫長的時間。 最初人們將有酸味的物質叫做酸, 有澀味的物質叫做堿。 直到17世紀, 英國化學家波義耳才給酸堿的區分下了一個較為科學的定義。

根據酸堿電離理論, 酸是在水溶液中電離出的陽離子全都是H+的化合物, 堿是在水溶液中電離出的陰離子全都是OH-的化合物。 酸堿反應的本質是H+與OH-結合生成水的反應。 根據該理論, 可以用溶液中的H+濃度來確定酸鹼度, 也就是pH值。 pH越小, 溶液的酸性越強;pH越大, 溶液的鹼性越強。 該理論由瑞典科學家阿倫尼烏斯于1887年提出。 不過該理論有個局限性, 就是酸堿概念不能脫離水溶劑而獨立存在。

1905年, 佛蘭克林提出了酸堿溶劑理論, 進一步發展了酸堿電離理論, 引入了非水溶劑。 該理論認為, 凡是在溶劑中產生該溶劑的特徵陽離子的溶質叫酸, 產生該溶劑的特徵陰離子的溶質叫堿。 該理論仍有缺陷, 就是酸堿概念不能脫離溶劑而獨立存在。

在酸堿質子理論中, 酸是質子(H+)的給予體, 而堿是質子(H+)的接受體。 該理論由丹麥化學家布朗斯特和英國化學家湯馬士·馬丁·勞裡于1923年各自獨立提出。 根據該理論, 酸和堿是相對的, 比如硝酸在水中是一種酸,

而溶解在純硫酸中時卻是一種堿。

在酸堿質子理論提出不久後, 1923年美國化學家吉伯特·路易士提出了更廣義的酸堿電子理論, 凡能接受電子對的物質都稱為酸, 凡能給出電子對的物質都稱為堿。 該理論是非常廣義的酸堿理論。

這裡必須要說明一下, 並不是酸性或者鹼性強度越大,腐蝕性就越強。比如氫氟酸,它雖具有較強的腐蝕性,能強烈的腐蝕金屬、玻璃等物質,卻屬于弱酸。

世界上腐蝕性最強的酸

根據pH值的大小,酸可以分為強酸和弱酸,常見的強酸有高氯酸、氫碘酸、硫酸、氫溴酸、鹽酸、硝酸、碘酸等,其中高氯酸(HClO4)是無機含氧酸中酸性最強的酸。

不過以上都不是酸性最強的物質,世界上已知腐蝕性最強的酸是氟銻酸(HSbF6),它由氫氟酸和五氟化銻按照1:1比例混合而成,酸性強度要比純硫酸的強度強2×10^19倍。它的腐蝕性也非常恐怖,通常只能用四氟乙烯(特氟龍)製作的容器來裝,其它東西都會被它腐蝕掉。

酸性僅次于氟銻酸的則是氟銻磺酸,又稱魔酸(SbF5·HSO3F)。它是一種由路易士酸五氟化銻和一種質子酸氟磺酸按體積比1:1混合的混酸,為無色透明的粘稠液體,酸性為純硫酸的10萬億倍。磨酸的腐蝕性也很強,比王水的腐蝕性還強很多。

對于酸性超過純硫酸(H2SO4)的超強酸,傳統的pH值已經沒有辦法描述其酸度了,需要用到哈米特酸度函數 (H0) 來表示。

在該指標中:

氟銻酸【1:1】的H0值= -28,

魔酸或氟銻磺酸【1:1】的H0值= -25,

碳硼烷酸的H0值= -18.0,

氟磺酸的H0值= -15.6,

三氟甲磺酸的H0值= -14.6,

高氯酸的H0值= -13,

純硫酸的H0值= -11.93。

大部分強酸均具有較強的腐蝕性,但也有例外。例如超強酸當中的碳硼烷酸(CHB11Cl11),它是已知酸性最強的單酸,其酸性是氟磺酸的一千倍 ,純硫酸的100萬倍,但卻幾乎不帶有腐蝕性。而弱酸當中的氫氟酸(HF)卻帶有強腐蝕性。王水(HNO3·3HCl)也是一種腐蝕性非常強的混合物,又稱王酸、硝基鹽酸,是一種腐蝕性非常強、冒黃色霧的液體,由濃鹽酸和濃硝酸按體積比3:1組成的混合物,是少數幾種能夠溶解金的液體之一,不過它的酸性卻比濃硫酸還弱。

常見的強鹼有氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀等,與酸類似,大部分強鹼也具有較強的腐蝕性。只不過,強酸和強鹼所能腐蝕的物質存在差異。鹼性比氫氧化鈉(NaOH)大的一般稱為超強鹼,比如氨基鈉、丁基鋰等。至于堿中哪個腐蝕性最強,這個並沒有定論。

其實,腐蝕性是一個很複雜的問題,跟很多因素有關。有些物質耐酸不耐鹼,有些物質耐鹼不耐酸,強酸和強鹼也很難比較誰的腐蝕性更強。不過通常來說,強酸在日常生活中能夠腐蝕的物質種類更多。那麼世界上已知腐蝕性最強的物質應該就是氟銻酸了。

並不是酸性或者鹼性強度越大,腐蝕性就越強。比如氫氟酸,它雖具有較強的腐蝕性,能強烈的腐蝕金屬、玻璃等物質,卻屬于弱酸。

世界上腐蝕性最強的酸

根據pH值的大小,酸可以分為強酸和弱酸,常見的強酸有高氯酸、氫碘酸、硫酸、氫溴酸、鹽酸、硝酸、碘酸等,其中高氯酸(HClO4)是無機含氧酸中酸性最強的酸。

不過以上都不是酸性最強的物質,世界上已知腐蝕性最強的酸是氟銻酸(HSbF6),它由氫氟酸和五氟化銻按照1:1比例混合而成,酸性強度要比純硫酸的強度強2×10^19倍。它的腐蝕性也非常恐怖,通常只能用四氟乙烯(特氟龍)製作的容器來裝,其它東西都會被它腐蝕掉。

酸性僅次于氟銻酸的則是氟銻磺酸,又稱魔酸(SbF5·HSO3F)。它是一種由路易士酸五氟化銻和一種質子酸氟磺酸按體積比1:1混合的混酸,為無色透明的粘稠液體,酸性為純硫酸的10萬億倍。磨酸的腐蝕性也很強,比王水的腐蝕性還強很多。

對于酸性超過純硫酸(H2SO4)的超強酸,傳統的pH值已經沒有辦法描述其酸度了,需要用到哈米特酸度函數 (H0) 來表示。

在該指標中:

氟銻酸【1:1】的H0值= -28,

魔酸或氟銻磺酸【1:1】的H0值= -25,

碳硼烷酸的H0值= -18.0,

氟磺酸的H0值= -15.6,

三氟甲磺酸的H0值= -14.6,

高氯酸的H0值= -13,

純硫酸的H0值= -11.93。

大部分強酸均具有較強的腐蝕性,但也有例外。例如超強酸當中的碳硼烷酸(CHB11Cl11),它是已知酸性最強的單酸,其酸性是氟磺酸的一千倍 ,純硫酸的100萬倍,但卻幾乎不帶有腐蝕性。而弱酸當中的氫氟酸(HF)卻帶有強腐蝕性。王水(HNO3·3HCl)也是一種腐蝕性非常強的混合物,又稱王酸、硝基鹽酸,是一種腐蝕性非常強、冒黃色霧的液體,由濃鹽酸和濃硝酸按體積比3:1組成的混合物,是少數幾種能夠溶解金的液體之一,不過它的酸性卻比濃硫酸還弱。

常見的強鹼有氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀等,與酸類似,大部分強鹼也具有較強的腐蝕性。只不過,強酸和強鹼所能腐蝕的物質存在差異。鹼性比氫氧化鈉(NaOH)大的一般稱為超強鹼,比如氨基鈉、丁基鋰等。至于堿中哪個腐蝕性最強,這個並沒有定論。

其實,腐蝕性是一個很複雜的問題,跟很多因素有關。有些物質耐酸不耐鹼,有些物質耐鹼不耐酸,強酸和強鹼也很難比較誰的腐蝕性更強。不過通常來說,強酸在日常生活中能夠腐蝕的物質種類更多。那麼世界上已知腐蝕性最強的物質應該就是氟銻酸了。

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