超強酸的強烈腐蝕性
從何而來？我們知道，在化學物質構成中，酸是一種具有強氧化性，強溶解性和強深發生的物質。酸非常容易和金屬反應，生成氣體和其他物質。酸也被運用於金屬加工。在眾多的酸類物質中，酸性腐蝕最強的是哪一種呢？起初人們認為是鹽酸和硫酸，後來人們又發現了硝酸和鹽酸的混合物——“王水”，它甚至能融化黃金。但它還不是最強的酸，人們發現了一種“超強酸”，可以讓任何物質都在這種溶液中粉身碎骨。但是超強酸的強烈腐蝕性是從何而來的呢？人們至今也沒有得出合理答案。酸是化學物質當中的一個大家族，它的成員包括鹽酸、硝酸、硫酸等，都是參與化學反應的重要物質。人們對酸的認識是逐步深入的。起初人們隻知道醋酸，到17世紀，荷蘭化學家才發現了鹽酸、硝酸和硫酸，但是這遠遠不是“酸”類物質的盡頭。人們知道，鹽酸、硝酸、硫酸可以溶解其他金屬，但是對於黃金卻無能為力。黃金不怕酸的時代並沒有延續多久，化學家們就發現，如果將濃硝酸和濃鹽酸按照1∶3的體積比混合，所得到的混合酸液的酸性強度比上述幾種酸要強得多，黃金遇到這種混合酸液就像“泥牛入海”一樣，很快就變得無影無蹤。無怪乎人們稱這種混合酸液為“酸中之王”——王水。在很長的一段時間裏，人們認為最強的酸就是王水了，不會再有新的“酸王”出現了。就在人們對強酸沒有什麼新追求的情況下，在一個聖誕節的前夕，美國加利福尼亞大學的實驗室裏卻傳出了一則驚人的消息：奧萊教授和他的學生偶然地發現了一種奇特的溶液，它能夠溶解性質非常穩定的蠟燭。這種奇特的溶液是1∶1的SbF5·HSO3F溶液。我們知道，蠟燭是高級烷烴，通常不與強酸、強堿甚至強氧化劑作用，但1∶1的SbF5·HSO3F溶液卻能讓它“粉身碎骨”。奧萊教授對此現象非常驚愕，他把這種溶液稱做“魔酸”，後來又稱做超強酸。SbF5·HSO3F超強酸的發現，重新點燃了人們對強酸研究的興趣之火。迄今為止，化學家們又找到了多種新的超強酸。不僅有液體超強酸，還有固體超強酸。從成分上看，超強酸都是由兩種或兩種以上的化合物組成的，且都含有氟元素。它們的酸性強得令人難以思議，真不愧是酸中的“巨魔”。例如，當其“摩爾比”為1：1時，其酸性強度約為濃硫酸的十億倍。它們是強酸家族的新秀，也是名副其實的超級明星，王水在它們麵前隻是“小巫見大巫”了。對於超強酸為什麼能使正丁烷發生上述化學反應，其詳細反應機理至今也不清楚。現在已知的幾種超強酸，除了可以做催化性能極高的酸性催化劑以及做有機化合物和無機化合物的質子化試劑外，在其他領域裏還有哪些應用，這方麵的謎也藏得很深很深，等待著人們去發現。