强酸的腐蚀性相关知识
2017-12-1 14:30:43 点击：
强酸碱溶液的Ph值分别趋向于0和14，但如果将该值作为标准来形容“强酸”是远远不够的。
魔酸（Magic acid）是最早发现的超强酸，称它有魔法是因为它能够分解蜡烛中的蜡。魔酸是一种路易斯酸五氟化锑（SbF5）和一种质子酸氟硫酸（FSO3H）的混合 物。目前已知最强的超强酸是氟锑酸（en:Fluoroantimonic acid），一种氢氟酸（HF）与五氟化锑（SbF5）的混合物。强酸之中最强者是5价氟化锑溶解量为80%的氢氟酸。该种酸性溶液的酸性尚未测定，但即 使稍弱的溶解量为50%的溶液酸度也比浓硫酸溶液强1018倍。超强酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。比如氢氟酸和五氟化铅按1 ：0.3（摩尔比）混合时，它的酸性是浓硫酸的 1亿倍；按1 ：1混合时，它的酸性是浓硫酸的10亿倍。能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。
酸碱中和反应的实质是质子的传递反应。超酸是指酸性比普通无机酸强106~1010倍的酸。魔（HSO3F－SbF5）是已知最强的超酸，许多物质（如H2SO?4）在魔酸中可获得质子（即质子化）。
图（1）氢氟酸溜槽腐蚀很严重，采用KN17预�；�
图（1）氢氟酸溜槽腐蚀很严重，采用KN17预�；�
在很长的一段时间内，人们认为王水就是酸中之王，是最强的酸了，因为即使是黄金，遇到王水也会像“泥牛入�！币谎芸毂涞奈抻拔拮�。
直 到有一天奥莱教授和他的学生偶然发现了一种奇特的溶液，人们才知道其实王水并不是最强的酸，还有比它强的酸，这就是超酸，又叫超强酸，超酸是指酸性比普通 无机酸强10^6～10^10倍的酸。它的发现非常有戏剧性：1966年圣诞前，奥莱教授的学生偶然将一支圣诞蜡烛放入到他们配置的混合酸液中，竟然惊奇 的发现蜡烛溶解了，然后立即做出了酸性等一系列相关测试，发现蜡烛居然已经分解，溶液中没有任何蜡烛成分，这如同将铁丢入酸中产生了氢气和酸化铁一般的化 学反应，因此也发现了它们的酸性强的令人难以置信。
从成分上看，超强酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。比如氢氟酸和五氟化锑的混合等, 这些混合酸的均是比硫酸、盐酸；硝酸酸性强几百万倍，甚至几十亿倍的超强酸。
下面就以氢氟酸(HF)和五氟化锑(sbF5)的混合酸为实例，介绍一下超强酸。
氢氟酸(HF)和五氟化锑(sbF5)的混合酸也就是人们说的魔酸（magic acid)或魔术酸 ，魔酸（HSO3F－SbF5）是目前世界上已知最强的超酸，许多物质（如H2SO-4）在魔酸中可获得质子（即质子化）。当它们按1 ：0.3（摩尔比）混合时，它的酸性是浓硫酸的 1亿倍；按1： 1混合时，它的酸性是浓硫酸的10亿倍，而以0.2:1的摩尔比混合时酸度更能达到100%纯硫酸的10^9倍以上, 随着SbF5的比例增加酸度还能增强 。它能轻易溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。所以王水在它们面前只能是“小巫见大巫”。
魔酸目前在市场上也可以购买，但是它只是五氟化锑和氢氟酸按体积比1：1（注意：不是按照摩尔比）混合制成的混酸，其酸度只是无水硫酸的100倍，它的盛放只用聚四氟乙烯制的容器盛放，因为即使是玻璃也会被它溶解。
图（2）KN17浓硫酸防腐蚀材料
图（2）KN17浓硫酸防腐蚀材料
目 前，超强酸在化学和化学工业上,极有应用价值，它既是无机及有机的质子化试剂，又是活性极高的催化剂。过去很多在普通环境下极难实现或根本无法实现的化学 反应在超强酸环境中。却能异常顺利地完成。而由于超强酸的酸性和腐蚀性强的出奇，所以过去一些极难或根本无法实现的化学反应，在超强酸的条件下便能顺利进 行。比如正丁烷，在超强酸的作用下，可以发生碳氢键的断裂，生成氢气，也可以发 生碳碳键的断裂，生产甲烷，还可以发生异构化生成异丁烷，这些都是普通酸做不到的。
可以预料，随着这些具有超常酸性和腐蚀性超强酸的相继问世，化学和化学工业将会迅速走进新时代。
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