5个世界上最危险的化学物质

2021-01-19 07:40 来源: 高考学习网 本文影响了:300人

1939年,在德国和波兰边境接壤处的一个秘密掩体里纳粹间谍正在监督生产一种新发现的化学物质。他们给它的代号是“物质N”,这种物质暴露在空气中时会沸腾,接触水时会爆炸, 被吸入时会致死,分解时会释放致命的氢氟酸,被装进喷火器里点燃时它燃烧的温度超过2400℃。计划是打算用“物质N”来武装军队,然后用它把联军的掩体熔成一锅热粥。但在研究了一段时间后, 即使是德国士兵也忍不住感叹“哇哦”。“物质N”的实验被暂停了,因为纳粹认为它用起来实在是太危险了。

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世界上最危险的化学品,有的毒性极强,即使你只吸入了百万分之一克也会丧命。有的气味如此强烈 ,使人虚弱 ,令人恐惧甚至会使你致残。而且真的 ,这些化学物质如此危险 ,连纳粹都认为它们可怕。让我们从德国人在秘密武器掩体中试验的那种物质开始。

1:三氟化氯

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一开始他们打算每个月生产90吨,但最后整个二战期间他们也只制造了大约30吨。他们制造出的这种物质是三氟化氯,人类所知的最剧烈的氟化剂。氟化剂会打破分子结构, 然后用氟取代原来的氢原子。产生的结果被化学家称为“剧烈的放热反应”,也就是氟火。氟火处理起来 ,甚至比氟气还要危险得多。任何有化学学位的人都会如此告诉你,当然这句话他们不会有机会经常讲。

氟也是比氧更好的氧化剂,氧化剂是一种化合物 ,它在氧化反应中会从别的化学物质中偷取电子。它们也是燃烧的必要条件,三氟化氯则厉害到会让常人看来无法起火的东西烧起来。比如砖块, 石棉或者其他已经燃烧过了的东西。氧化剂也常被用来为火箭燃料点火,曾有很短一段时间美国的火箭专家们还考虑用它来做推进剂,但马上他们就意识到这个想法不可取。

20世纪50年代初, 美国科学家首次尝试大量运输三氟化氯。结果钢罐爆裂 ,整整一吨三氯化氟溢出去。燃烧温度非常之高以致于“吃掉”了一整层混凝土地面,以及底下一米深的泥土和碎石。一名目击者形容这场溢出事故时只说了一句话,混凝土……烧起来了。

如今三氟化氯还在生产并被半导体公司用来清洁设备,以极其小心的方式。好消息是 ,人们还是能用常规的钢桶把它安全地储存起来,前提是必须密封, 而且你得非常非常小心。因为它会马上烧焦容器的内侧,然后剩下一层不反应的金属氟化物电镀薄膜。

2:叠氮化物

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史上最易爆炸的人造化合物,这极不稳定的小东西属于一类被称为“高氮能物质”的化学品。它做自己该做的事 ,因为氮只想独处。两个氮原子结合组成的分子是世界上最稳定的分子之一,它们的电子形成了一个极强的三价键。在自然界中 ,通常只有在分子被闪电击中时才会被破坏。这样的强度意味着当两个氮原子结合在一起时会释放巨大的能量,所以如果你观察AA分子 (Azidoazide Azide),你可以看到它是如何爆炸的。

它有14个氮原子, 由于其特殊的分子结构没有一个原子处在三价键中。相反 ,它们处于一种松散约束的高能量状态。并且极其容易向更稳定的低能量状态转变,这就意味着在这个过程中它们会释放大量封存的能量。结果就是 ,AA高度不稳定 ,而且非常容易爆炸。这玩意儿有多敏感? 实在不好说, 因为它太敏感了,以致于人们都无法测量它到底有多敏感。

2010年在美国军方的协助下 ,德国化学家把它造了出来。意在发展更多高能化合物,在他们第一次报告这个发现时。他们说 ,我来引用一下 “C2N14s太敏感了 ,已经超出我们的测量能力……即使尽可能地将载荷调到最小, 在抗震和摩擦实验中,它还是会分解爆炸”。

来列个单子说明它有多敏感,以下是可以让AA爆炸的原因:移动 ,触摸,放入溶液, 静置于玻璃盘,暴露于强光 ,暴露于X射线,放入光谱仪 ,打开光谱仪,以及我个人最喜欢的:无缘无故!他们把它置于抗震爆炸箱中 ,放在恒温恒湿的暗室里……它还是爆炸了!

合成团队中的首席科学家们称它为“一项非常令人振奋的发现”如果我研究叠氮化物, 每天早上醒来发现自己手指都还健在的话 ,那倒是一项令人振奋的发现。

3:二甲基镉

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这是一种有机金属化合物,这意味着, 它有一个碳与金属结合的分子。在这里, 金属即是镉。这是个很让人讨厌的自以为是的家伙。目前为止 ,我们讲的化学品是会爆炸的,或是会让一切陷入火海的。二甲基镉也是会干这些事情的。但这不是它的最危险之处,从综合实力来说 ,它可能是世界上最毒的化学物。它有急性效应, 也有慢性效应。也就是说 ,它可以让你马上丧命, 也可以让你慢慢赴死。

一位金属有机化学的先驱发现了它,他叫埃里希·克劳斯。 是的 ,他也是德国人。当时是1917年,克劳斯的一生简单来说是这样。37岁时 ,他因意外吸入了一些氯气而死于自己的实验室。但死之前 ,他尽力报告了二甲基镉这一发现。当你吸入这种物质 ,它会立马进入到你的血液中。在那里 ,它就像个化学司机, 把有毒的镉化物运送到你全身。

它如此高效率地利用了你的血液循环系统,很快就感染了你血液流入最多的那些器官。比如肺 ,肾 ,肝,制造化合物夺取你细胞中原子的电子。但如果你吸入二甲基镉后, 在最初的几个小时里努力存活下来了。别抱太大希望 ,它还有高度致癌性,所以它将用癌症来刁难你打倒你。

这东西非常强大, 作为一种可以利用空气传播的气体。每立方米空气中有百万分之几克, 就是法定安全上限。但是如果不慎溢出 ,你将怎么清理?用水吗?当它与水发生反应 ,会产生大量的热和氢气,氢气是可燃的。 所以 ,它会在水中爆炸。

也许你可以把它扫掉?,可是……摩擦会让它起火。或许你想就这样等着它分解?好吧 ,它确实会分解。但会生成一层二甲基镉过氧化氢 ,一种摩擦即燃的爆炸物。所以你与“轰!”之间只有一步之遥。除此之外,这东西有股金属的恶臭味 ,会令人恶心不愉快。但跟下一个化学物相比 ,这种气味根本不值一提。

4:丙硫酮

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它不会爆炸, 不会起火 ,也不会毒到令你致癌。与其它我们介绍的化学物比起来, 它就像一只可爱的毛茸茸的兔子,但是这只可爱的毛茸茸的兔子会散发出你无法想象的最恶心的恶臭。没错 ,丙硫酮拥有“世界最臭化学物”的殊荣。它属于硫醇 ,是一种碳原子和硫氢基结合的有机化合物。它们都很恶心,臭鼬的喷出物用两种不同的硫醇达到让人流泪的效果。大多数的含硫化合物是由腐烂的肉类释放的,这是我们想要很好地探测到它们,并且不愿意去想像这种气味的原因之一……但是说回臭味,丙硫酮的恶臭和让人反胃可以排第一。只要一滴, 你从半公里之外马上可以闻到。

20世纪60年代, 一小瓶这东西从实验室架子上掉了下来。200米开外的建筑里的人们都将他们的饼干丢掉了,关于丙硫酮沉默却要命的力量, 最佳例子来自德国弗莱堡市。那是1889年 ,据记载一家肥皂厂的化学人员正研究一种叫做“三聚硫酮”的大分子, 以作为调料和香味剂。但是 ,当他们把它分解成丙硫酮时 ,工人们开始生病。报道说邻近区域的人们不约而同地都爆发了呕吐,最终整座城市都被疏散。

也许关于丙硫酮和硫基有很多东西可以研究,但是科学家们并不急着去钻研, 这倒也很容易理解。最后 ,是世界上最具腐蚀性的化学剂,人类所制造出来的最危险的酸。

5:氟锑酸

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如果没有超级酸的话,危险化学物的清单怎么可能完整呢。所谓酸 ,即是它能给它旁边的分子一个质子,而这个质子只是一个失去了电子的氢原子。这个过程叫做质子化作用,而酸的强度取决于它给出这个质子的容易度。弱酸, 比如醋酸。只是一种未稀释的醋,它在质子化别的分子时 ,显得非常艰难。因为它大部分的分子压根不动。

但像硫酸这样的强酸 ,会把质子打进空气, 就像春假里的沙滩排球。回想一下“物质N” 我们就知道氟有多疯狂。这么说吧 ,氟锑酸的强度是硫酸的万万亿倍。这个分子迫不及待地想要把质子喷出去,一旦它失去了它的氢原子,剩下的氟原子和锑原子就会穿透周围的任何物质, 抢夺附近分子的电子,身后只留下一堆黏糊糊的有机物。


特别值得一提的是氟很喜欢与钙结合,所以一旦氟锑酸腐蚀透你皮肤和肌肉的脂肪组织。它的氟分子接着会烧透你的骨骼,储存氟锑酸的唯一方法是使用聚四氟乙烯容器。顺便说一下 ,聚四氟乙烯是靠碳氟键聚合起来的。这是有机化学里最牢固的键 ,没有之一。

事实上 ,我们对这个酸知之甚少 ,因为用它做实验太困难了。你无法将它放入注射器或者放在玻璃片上,它吃起玻璃就像吃棉花糖。你也不能把它放在实验室通风柜下, 它会吃了通风柜。所以你真正能做的, 只有看着它。当然最好是从……很远的地方。