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有機(jī)化學(xué)界最恐怖的三種化合物,你知道嗎?

2021/5/21 16:18:11  作者:生活中的化學(xué)


 細(xì)數(shù)最讓人聞風(fēng)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。。


01

三氟化氯(ClF3)

 


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(zhàn)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(dāng)然這些嘗試全都沒有成功:這貨燃燒起來當(dāng)然是足夠給勁了,但它燒得也太不分場合了,還沒發(fā)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里面的,這幾乎算是唯一能暫時控制它的方法了,只要預(yù)先經(jīng)過處理形成了金屬氟化物保護(hù)層,它在一些常見金屬制成的容器里面還可以保持安穩(wěn)。而在這次事故中金屬容器還是翻了車:據(jù)資料記載,當(dāng)時人們把金屬容器放在干冰浴中降溫,這是為了讓三氟化氯在低溫下更穩(wěn)定一些。
然而低溫也讓金屬容器壁變脆了,結(jié)果人們迎來了災(zāi)難性的一幕:907kg冰涼的液態(tài)三氟化氯泄漏了出來。
這些三氟化氯不僅燒穿了30厘米厚的混凝土地板,而且還腐蝕了下方將近一米的礫石。當(dāng)然,這過程還伴隨著包括氯氣、氟化氫在內(nèi)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(dāng)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(xué)性質(zhì),任何接觸它的設(shè)備都必須經(jīng)過仔細(xì)的清潔以及保證氣密性。不幸中的萬幸,它會立刻和容器內(nèi)壁反應(yīng)生成不再參與反應(yīng)的氟化物,從而我們可以方便地貯存。

02

疊氮化碳(C2N14)



疊氮化碳,這是一種被稱為史上爆炸性最強(qiáng)的物質(zhì)。它還有一群“暴脾氣”的伙伴,被稱為高氮含能化合物。

它的秘密藏在它的結(jié)構(gòu)中。兩個氮原子能夠形成這個地球上最穩(wěn)定的分子之一,氮?dú)夥肿?,在自然情況下只有閃電可以打斷。人類為了把氮?dú)夂铣蔀榘睔鈴亩瞥傻收娴氖琴M(fèi)勁了九牛二虎之力。所以當(dāng)兩個氮原子結(jié)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(diǎn)微小的擾動都能讓疊氮化碳爆炸。所以對于科學(xué)家們而言,這些物質(zhì)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(huán)境的敏感度超出了我們的測量極限,一點(diǎn)點(diǎn)的撞擊、摩擦測試都會導(dǎo)致其分解。

那么疊氮化碳在什么情況下會爆炸呢?

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

甚至你什么都不做,只要它心情不好,它也會炸??茖W(xué)家們把它放進(jìn)無光、恒溫的防震箱,盡管沒出意外,但它還是爆炸了。

合成的科學(xué)家 Klapötke 稱這個發(fā)現(xiàn)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(shí)挺激動人心的。想到這,我們不禁對這些擁有獻(xiàn)身精神的科學(xué)家們肅然起敬。


03

硫代丙酮(C3H6S)




這種物質(zhì)不會突然爆炸,不會讓你生病,也沒有那么夸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(zhì),硫代丙酮。

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

下面這個例子可以展現(xiàn)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(xué)家們正在研究三丙硫酮用以調(diào)制香料,然而三丙硫酮不幸分解為硫代丙酮,由于它的氣味,在實(shí)驗室周圍半徑為0.75公里(0.47英里)的地區(qū)居民發(fā)生嘔吐,惡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(fā)嘔吐并能夠被長距離檢測的能力而被認(rèn)為是危險化學(xué)品。

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

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



為了讓大家有一點(diǎn)更加直觀的印象,讓我們來聞一聞硫代有機(jī)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,用以警示天然氣泄漏,以具有強(qiáng)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(dāng)然,這個結(jié)論,是用人的鼻子聞出來的。

 

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