Meera Senthilingam
tällä viikolla tappava happamuus Katrina Krämerin kanssa
Katrina Krämer
” miksi sait minut juoksemaan ympäri kaupunkia, yrittäen löytää jonkun typerän muovinpalan, kun minulla on ihan hyvä kylpyamme, jota voin käyttää? Breaking bad-hahmo Jesse Pinkman kysyy kumppaniltaan, kemianopettajasta huumetuottajaksi muuttuneelta Walter Whitelta yhdysvaltalaisen TV-sarjan toisessa jaksossa. Syy selviää pian, kun katto romahtaa ällistyttävästi ja tuo mukanaan tulvan paakkuista punaista nestettä-kilpailevan huumekauppiaan puoliksi liuenneen ruumiin. White ja Pinkman olivat yrittäneet hävittää ruumiin liuottamalla sen fluorivetyhappoon.
lähde: ©
vaikka hapon elimistöä liuottavia vaikutuksia liioiteltiin TV-sarjassa räikeästi, fluorivetyhappoa eli HF: ää on todellakin tarpeen varastoida ja käyttää muoviastioissa, sillä se liuottaa hitaasti monia materiaaleja, kuten lasikuitua, josta monet nykyaikaiset kylpyammeet on valmistettu. HF liuottaa hitaasti piidioksidia – useimpien lasityyppien pääkomponenttia-muodostamalla vesiliukoista heksafluoripiihappoa ja kaasumaista piitetrafluoridia. Kemistit käyttävät hapon kykyä syövyttää lasia erityisen itsepäisten tahrojen poistamiseen laboratoriolasiesineistä ja se on korvaamaton työkalu puolijohdeteollisuudessa piikiekkojen puhdistamiseen.
on varmasti vahvempia happoja kuin HF – pKa: n ollessa vain 3,2 se on heikompi kuin muut hydrohalidihapot ja kaukana superasidisesta fluoroantimonihaposta, jonka ylimääräinen pKa on -25. Syynä HF: n niukkaan happamuuteen on vety-ja fluoriatomin välinen vahva sidos, joka johtaa laimeissa liuoksissa vain osittaiseen ionisaatioon. Fluorivetyhappo on muiden vetyhalidien tapaan värittömän kaasun vetyfluoridin vesiliuos. Kaupalliset fluorivetyhapot sisältävät noin 50% HF, väkevimmät jopa 75%. Mielenkiintoista on, että kun HF-pitoisuus lähestyy 100%, tapahtuu jotain erikoista: homoassosiaatioksi kutsutussa prosessissa muodostuu polyatomisia ioneja, kuten HF2 – ja vapaita protoneja, mikä johtaa happamuuden dramaattiseen lisääntymiseen.
ruotsalainen farmaseuttinen kemisti Carl Scheele löysi fluorivetyhapon vuonna 1771, kun hän tutki fluorisälpä – nimisen mineraalin koostumusta: Kalsiumfluoridia. Aikana, jolloin alkuaine Fluori oli tuntematon ja kaikkien happojen ajateltiin sisältävän happea, Scheele huomasi fluorisälpää rikkihapossa kuumennettaessa kehittyneiden höyryjen lasinsyövytysominaisuudet. Hän johdatti höyryt veteen ja valmisti ensimmäisenä suuria määriä fluorivetyhappoa. Altistuminen HF: lle – yhdessä Scheelen huonon tavan maistaa ja haistaa löytämiään aineita-saattoi olla yksi syy hänen kuolemaansa vain 43-vuotiaana.
niin ilkeältä kuin HF saattaakin kuulostaa, maailma ilman fluorivetyhappoa olisi melko synkkä
on luonnollista odottaa fluorivetyhapon olevan syövyttävää, mutta tilannetta pahentaa se, että HF on myös vahva kosketusmyrkky. Happo tunkeutuu helposti ihon uloimpiin kerroksiin ja häiritsee hermotoimintaa-palovammat eivät välttämättä näy heti ja voivat pysyä jopa kivuttomina, eli vahingossa tapahtuva altistus voi jäädä huomaamatta tuntikausia. Elimistön neutraalissa pH: ssa fluorivetyhappo dissosioituu ja tuottaa tulvan fluoridi-ioneja, jotka reagoivat runsaiden kalsium-ja magnesiumionien kanssa muodostaen liukenemattomia suoloja. Alkalimetalli-ionit ovat välttämättömiä kehon oikean toiminnan kannalta; niiden häviäminen pysäyttää lihasten toiminnan ja syövyttää luita. Jopa suhteellisen pienet, noin kämmenen kokoiset HF-palovammat voivat aiheuttaa monenlaisia epämiellyttäviä lääketieteellisiä vaikutuksia, kuten keuhkopöhöä (nesteen kertyminen keuhkoihin) ja hengenvaarallisia sydämen rytmihäiriöitä (sydämen rytmihäiriöiden väheneminen tai epäsäännöllinen syke). Lääkärit hoitavat HF-myrkytystä kalsiumglukonaatti-pistoksilla tai kalsiumkloridi-infuusioilla fluoridi-ionien poistamiseksi ennen kuin ne ahmivat elimistön oman kalsiumin ja magnesiumin.
lähde: ©
joskus akuutti fluoridimyrkytys voi johtaa kuolemaan. Liuottamalla kivinäytteitä fluorivetyhapolla teknikko valutti syliinsä keskikokoisen 70% HF: n dekantterilasillisen, jonka pinta-ala on noin 10% hänen ruumiinsa kokonaispinnasta. Vaikka mies suihkutti itseään välittömästi ja sai hoitoa tuntia myöhemmin, hän menetti tajuntansa ja kuoli usean elimen vajaatoimintaan kaksi viikkoa myöhemmin.
niin ikävältä kuin HF saattaakin kuulostaa, maailma ilman fluorivetyhappoa olisi kuitenkin aika synkkä. Se on teollisuuden tärkein fluorin lähde – lääkkeet, kylmäaineet ja fluoripolymeerit, kuten Teflon, käyttävät kaikki fluorivetyhappoa.
Meera Senthilingam
Royal Society of Chemistry ’ s Katrina Krämer there, with the hard chemistry of a some essential compound. Ensi viikolla vähemmän arvostettu elämän koodaus.
Andrew Holding
useimmat elämät varastoivat DNA: han tietoa, joka on stabiilia ja pystyy säilyttämään eliön perimän. Joidenkin virusten kohdalla RNA: ta käytetään geneettisen informaation tallentamiseen. Näiden virusten tapauksessa RNA: n epävakaus voi itse asiassa olla edullista.
Meera Senthilingam
selvitä, miten Andrew Holdingin kanssa ensi viikon kemia on elementissään. Siihen asti, kiitos kun kuuntelitte, olen Meera Senthilingam.