آقا سلام.
واقعا تا حالا نشده یعنی اسم اسید بیاد و چیزی به جز تخریب و خورندگی خیلی شدید به ذهن نیاد! که کاملا در سکانس های فیلم های هالیوود و به طبع اون در اذعان عمومی موج میزنه ولی این تصور فقط ۶۹٪ واقعیت داره (توی پی نوشت در مورد این درصد عجیب بخونین).
حتی این مورد در کتب درسی هم ذکر شده که اسید های معدنی قادر به حل کردن فلزات (البته برخی استثنا هایی وجود داره که در ادامه بهش می پردازیم) هستن و حتی ممکنه پوست رو سوراخ بکنن!
از اونجایی که منم مثل دیگر دانش آموزا خیلی کنجکاو بودم که بدونم قوی ترین اسید چیه و چطور ساخته میشه و مغز معلم شیمی رو سوراخ میکردم! گفتم به شماهم بگم جای دوری نمیره شما هم به جوابتون میرسین.
در ادامه می پردازیم به اینکه اصلا از کجا آمده ایم و به کجا می رویم؟؟
اسید به زبان خیلی ساده و بدون جزئیات دانشگاهی و آکادمیک ماده ای هست که پی اچ کمتر از ۷ داره و رنگ کاغذ تورنسل رو قرمز تغییر میده از طرفی اکثر اسید ها ترش مزه هستن که مثال نقضش هیدروکلریک اسید (اسید معده) که بشدت تلخ هست (علت تلخی هم که کاملا واضحه!!. مسمومیت غذایی و...) .
اما به زبان آکادمیک ما چهار تعریف پایه داریم (تا جاییکه من اطلاع دارم):
* تعریف آرنیوس: اسید ماده ای هست که در محلول های آبی تولید یون هیدرونیوم بکنه که در مقابلش باز ها هم موادی هستن که در محلول های آبی تولید یون هیدروکسید بکنن.
** تعریف لوری-برونستد : اسید ها موادی هستن که بتونن پروتون اسیدی تولید بکنن و برای این کار لزوما نیازی به محلول آبی نیست باز ها هم نقطه مقابل هستن و پروتون اسیدی رو دریافت می کنن. مثل واکنش بخار آمونیاک و هیدروژن کلرید که منجر به تولید نشادر یا همون آمونیوم کلرید میشه.
(در ویکی پدیا یکم بهتر نوشته : وقتی یک اسید و یک باز با یکدیگر واکنش نشان می‌دهند، اسید، باز مزدوج خود را و باز هم اسید مزدوج خود را تشکیل می‌دهد. این فرایند با تبادل یک پروتون (کاتیون هیدروژن یا +H) صورت می‌پذیرد.)
*** تعریف لوئیس: طبق این تعریف، اسید ها موادی هستن که جفت الکترون می پذیرن و باز ها هم موادی هستن که جفت الکترون میدن.
**** تعریف لوکس-فلود : بیشتر توی ژئوشیمی کاربرد داره (ویکی پدیا) و تبادل یون اکسید مبنای این تعریف هست. ( این تعریف رو راستش همین الان دیدم واسه همین اطلاعات کافی درموردش ندارم!)
دقیقا چنین اسیدی داریم و تا به امروز (که مثلا من از اخبار همیشه جلو هستم?) چیزی اسیدی تر از این ماده گزارش نشده. اسم این اسید هگزا فلوئورو آنتیمونیک اسید (HSbF6) هست.
دلیلش خیلی ساده هست که بیشتر اوقات با هم اشتباه گرفته میشن! (منم قبلا به این اشتباه دچار شده بودم).
علت این هست که قدرت اسیدی با خورندگی کاملا دو چیز مجزا هستن! حالا منظور چی هست؟
بذارین با شهود واقعی بهتون بگم :)
فرض کنین توی یه مسابقه خیالی که در یک ورزشگاه بزرگ در حال انجام هست بین دو تیم ۱۰۰ نفره داوری قراره بکنین.
تیم آبی و تیم سبز. مسابقه به این شکل هست که افراد یک توپ فوتبال رو با چسب آهن! به زرهی که بهشون داده شده می چسبونن. تیم آبی همشون ماشاالله هیکلی و گولاخ هستن ولی تیم سبز لاغر و متوسطن.
مسابقه شروع میشه و شما شروع به زمان گرفتن میکنید و پس از ۵ دقیقه دستور پایان رو میدین و افراد باید در همون موقعیت بمونن. تعداد نفراتی که موفق شدن تا توپ فوتبال رو از خودشون جدا کنن رو می شمرین و با هم مقایسه می کنین. نتیجه به نظر شما به نفع کی هست؟
تیم آبی ۹۹ تا توپ رو تونسته جدا بکنه اون آخریه هم در شرف جدا کردن بوده که زمان به پایان رسیده اما، در طرف مقابل تیم سبز فقط تونسته ۲۳ تا توپ رو جدا بکنه. الان نتیجه کاملا مشخصه، تیم آبی برنده هست و نتیجه میگیریم که قدرت بیشتری نسبت به تیم سبز داشته یعنی تیم آبی ۹۹٪ و تیم سبز ۲۳٪ پیشرفت داشتن.
حالا شاید بپرسین خب که چی. ربطش به این بود که الان قادر هستین که این مفهوم رو به قدرت اسیدی تعمیم بدین. به عبارتی بهتر اسید قوی اسیدی هست که بیشترین توانایی تولید پروتون رو داشته باشه (که به این ترتیب pH کمتری خواهد داشت).
یه چیزیم خارج از نوبت بگم بهتون اگر تعداد توپ های جدا شده (همون تعداد مول های پروتون یا اصلا یون) رو تقسیم بر مول های ماده اولیه کنین مقدار یونش (آلفا) به دست میاد که اگر ضرب در ۱۰۰ کنین درصد یونش به دست میاد.
البته نباید از خاصیت خورندگی و سمیت این اسید چشم پوشی کنیم (دقت کنین یه جا بریزه مثل فیلما آبش نمیکنه) ولی مطمئن باشید سوختگی های شیمیایی بسیار عمیق و مسمومیت با آنیتموان! دامن گیر خواهند شد.
البته سعی کردم در مثال های بالا از تعادل صرف نظر کنم که اگر احتمالا شما خواننده محترم شیمیدان تشریف دارین سورپرایز نشین خخخخخخ
طبق پاراگراف قبل قراره تفاوتی بین خورندگی و قدرت اسیدی قائل بشیم دیگه نه؟
از این بابت که قدرت اسیدی با خورندگی یه نسبت هایی دارن رو تا یه جای محدودی میشه به کار برد. مثلا سولفوریک اسید غلیظ (۹۸٪) قادر هست موادی مثل سلولز رو کاملا به کربن بکنه! (همون ذغال خودمون با این تفاوت که قابل استفاده در منقل جوج نیست!).
در این مورد قدرت اسیدی بالای سولفوریک اسید باعث خاصیت خورندگی شدیدش شده اما این اسید در برابر فلز مس بی اثر هست (واکنش بسیار بسیار بسیار کند هست).
در نقطه مقابل نیتریک اسید ۶۹٪ به راحتی با فلز مس واکنش میده و اون رو حل میکنه با اینکه قدرت اسیدی کمتری نسبت به سولفوریک اسید داره ولی به راحتی از پس مس برمیاد (تنها اسیدی که من میشناسم که به تنهایی قادر به حل مس هست).
حتی جالب تر هم میتونه باشه.
هیدروفلوئوریک اسید یک اسید ضعیف معدنی به حساب میاد با این وجود قادر به حل کردن شیشه هست!
پس نتیجه میگیریم که خورندگی خیلی به قدرت اسیدی بستگی نداره
البته این مورد رو هم بگم که مثلا هیدروکلریک اسید خیلی سریع با آلومینیوم واکنش میده ولی سولفوریک اسید یکم کند تره از این بابت هم نتیجه اخلاقی میگیریم که هر اسیدی را بهر کاری ساخته اند?
اگر واقعیت مسئله دنبال یکی از ترسناک ترین و خطرناک ترین محلولی که میتونین باهاش سروکله بزنین هستین لازم نیست جهان آزموده بشین!!! در ادامه محلولی بسیار خورنده و وحشی رو معرفی میکنم که لطفا هیجانتون رو نگه دارین
اثرات این ماده بر مواد آلی بصورتی هست ماده آلی رو تبدیل به کربن دی اکسید و بخار آب (+نیتروژن در ترکیبات نیتروژن دار و...) میکنه پس انتظار سوختگی ساده رو نداشته باشین کلا نابود میکنه.
محلول پیرانا یا پرهگزا سولفوریک اسید (اسکی از ویکی پدیا) از مخلوط هیدروژن پراکسید و سولفوریک اسید غلیظ به دست میاد از این ماده برای تمیز کردن سطوح سیلیکونی و لکه ها و قیر های ارگانیک که در ظروف آزمایش باقی میمونن استفاده میشه (اگر کرومیک اسید یا حمام اسید یا باز کار ساز نباشه) ویکی پدیا.
به شخه با مقادیر کم این ماده کار کردم و اصلا به افرادی که تجربه کار آزمایشگاهی ندارن توصیه نمیکنم طبق منابع موثق شیمی احتمال پاشش بر اثر جوشیدن (اسید جوشان چه شود به به!!) یا حتی انفجار به دلیل ایجاد پراکسید های ناپایدار هست (ترکش شیشه هم باهاش باشه دیگه یه فاتحه میمونه خخخخ)
یکی از یوتوبر های نازنین به اسم Nile Red قبلا این آزمایش رو انجام داده یبار با کاغذ در این لینک و یبارم با پای مرغ در این لینک (لینک ها نیازمند قند شکن هستن)
ببینید کاربرد های خیلی زیادی برای این اسید ها وجود داره (بازار کار داغه!).
مثلا همین سولفوریک اسید غلیظ جدای خصوصیت های وحشتناکش میتونه به عنوان کاتالیزور در تولید حلال های آلی مثل دی اتیل اتر استفاده بشه.
همین هگزافلوئورو آنتیمونیک اسید هم از این قاعده مستثنی نیستن به عنوان مثال برخی واکنش های خاص نیازمند شرایط فوق العاده اسیدی هستن کاربرد داره (البته اسید های دیگه ای مثل کربوران اسید و فلوئورو سولفوریک اسید و بقیه رفقا! هم هستن نگین نگفتم!!).
در مورد تولید این اسید ها شرایط یکم پیچیده هستش.
این اسید ها باتوجه به خصوصیت هایی که دارن بشدت باید مورد توجه قرار بگیرن همونطور که میدونین اصلا شوخی بردار نیستن!. تولید این اسید ها معمولا گرون هست در مقادر کم تولید و بسته بندی میشن که بسته بندی محدود مانع از مشکلات بزرگ میشه. بسته بندی هم به این صورت هست که در یک بطری مقاوم با پلاستیک وکیوم داخل یک لایه ضربه گیر و در داخل قوطی حلبی حاوی مقداری جاذب هست.
نگه داری از این اسید ها نیازمند شرایط خیلی خاصی هستش که مثلا در یک کیسه شنی (بعد از خارج کردن از قوطی بسته بندی) ثانویه برای جلوگیری از نشتی های احتمالی هست.
از اونجایی که کاربرد های این اسید ها و تولید و نگه داریشون خیلی تخصصی میشه از بحث این مطلب خارج هست و به همینجا بسنده می کنیم.
پی نوشت: سال نهم توی کلاس زبان مدرسه بودم که قرار بود ارائه بدم و بعد از این کار معلم (جناب آقای نوری) پرسید که خب بنظرت چند درصد کلاس به حرفات گوش دادن منم سریع گفتم ۶۹٪. عددی بی نقص و دقیق. این عدد طوری بود که خنده ایشون و البته کل کلاس رو برانگیخت. خلاصه اینکه اینطوری بود که تا مدت ها این عدد عجیب نه تنها تکرار شد بلکه در جک های دوستانه هم به کار رفت.
پی نوشت n:
یه موردی رو یادم رفت که بگم اونم اینه که از اونجاییکه اسید ها بیشتر کلیشه ای هستن و مردم نسبت به دیگر خانواده مواد شیمیایی بیشتر میشنانسشون برای همین از بررسی باز های قوی و املاح خورنده اجتناب کردم.(اگر کامنت درخواست داشته باشم یه پست بررسی جامع تر و دقیق تر خواهیم داشت)
پارازیت(پارازیت و نحوه نوشتار رو از کتاب شیمی بهمن بازرگان به عاریه گرفتم) :
نویسنده گرامی مغرت صحبت میکنه ساعت ۱ بامداد روز چهارشنبه ۱۶ خرداد ۱۴۰۲ هست نمیخوابی من میرم بخوابم فقط یواش تایپ کن لطفا ?
ارداتمند : alishimist OUT
نوشته های پیشین:
پست بالایی پیش نیاز پست پایینی هست :)
