Meera Senthilingam
den här veckan, dödlig surhet med Katrina kr Ubicmer
Katrina kr Ubicmer
’varför fick du mig att springa runt i stan och försöka hitta en dum bit plast, när jag har ett perfekt bra badkar kan jag använda? Breaking bad-karaktären Jesse Pinkman frågar sin partner, kemilärare-drogproducent Walter White, i den amerikanska tv-seriens andra avsnitt någonsin. Anledningen blir snart uppenbar, när taket fantastiskt kollapsar, vilket medför en flod av klumpig röd vätska med den – den halvupplösta kroppen hos en rivaliserande droghandlare. Vit och Pinkman hade försökt kassera kroppen genom att lösa upp den i fluorvätesyra.
källa: medan syran kroppsupplösande effekter var grovt överdrivna i tv-serien, fluorvätesyra, eller HF, verkligen behöver lagras och användas i plastbehållare som det långsamt löser många material, inklusive glasfiber många moderna badkar är gjorda av. HF löser långsamt kiseldioxid-huvudkomponenten i de flesta typer av glas – genom att bilda vattenlöslig hexafluorosilikinsyra och gasformig kiseltetrafluorid. Kemister använder syrets förmåga att etsa glas för att ta bort särskilt envisa fläckar från laboratorieglas och det är ett ovärderligt verktyg inom halvledarindustrin för rengöring av kiselskivor.
det finns säkert starkare syror än HF-med en pKa på endast 3,2 är den svagare än andra hydrohalidsyror och långt ifrån superacidisk fluoroantimonsyra med sin extraordinära pKa på -25. Orsaken till HF: s magra surhet är den starka bindningen mellan väte och fluoratomen, vilket resulterar i endast partiell jonisering i utspädda lösningar. Såsom är fallet med andra vätehalogenider är fluorvätesyra den vattenhaltiga lösningen av den färglösa gasen vätefluorid. Kommersiella fluorvätesyror innehåller cirka 50% HF, de mest koncentrerade upp till 75%. Intressant, när HF – koncentrationen närmar sig 100%, händer något nyfiken: i en process som kallas homoassociation bildas polyatomiska joner som HF2-och fria protoner, vilket leder till en dramatisk ökning av surheten.
svensk farmaceutisk kemist Carl Scheele upptäckte fluorvätesyra 1771, när han undersökte sammansättningen av ett mineral som kallas fluorspar: Kalciumfluorid. Vid en tidpunkt då elementet fluor var okänt och alla syror ansågs innehålla syre märkte Scheele glasetsningsegenskaperna hos de rök som utvecklades vid uppvärmning av fluorspar i svavelsyra. Han ledde ångorna i vatten och var den första som tillverkade stora mängder fluorvätesyra. Exponeringen för HF-tillsammans med Scheeles dåliga vana att smaka och lukta de ämnen han upptäckte – kan ha varit en av orsakerna till hans död vid en ålder av bara 43.
så otäckt som HF kanske låter, skulle en värld utan fluorvätesyra vara ganska dyster
det är naturligt att förvänta sig att fluorvätesyra är frätande, men för att göra saken värre är HF också ett starkt kontaktgift. Syran tränger lätt in i hudens yttre lager och stör nervfunktionen – brännskador kanske inte syns omedelbart och kan till och med förbli smärtfria, vilket innebär att oavsiktlig exponering kan förbli obemärkt i timmar. Vid kroppens neutrala pH dissocierar fluorvätesyra och producerar en flod av fluoridjoner, som reagerar med de rikliga kalcium-och magnesiumjonerna och bildar olösliga salter. Alkaliska metalljoner är viktiga för kroppens korrekta funktion; deras förlust stoppar musklerna och korroderar benen. Även relativt små HF-brännskador, ungefär storleken på handflatan, kan orsaka en rad obehagliga medicinska effekter som lungödem (vätskeansamling i lungorna) och livshotande hjärtarytmi (minskad eller oregelbunden hjärtslag). Läkare behandlar HF-förgiftning med kalciumglukonatinjektioner eller kalciumkloridinfusioner för att avlägsna fluoridjonerna innan de slukar kroppens eget kalcium och magnesium.
källa: kg
ibland, som i fallet med en olycklig australiensisk tekniker, kan den akuta fluorförgiftningen vara dödlig. Upplösning av bergprover med fluorvätesyra spillde teknikern en medelstor bägare på 70% HF på hans knä-ett område på cirka 10% av kroppens totala yta. Trots att han omedelbart sköljde sig och fick behandling en timme senare blev mannen medvetslös och dog av multiorgansvikt två veckor senare.
men så otäckt som HF kanske låter, skulle en värld utan fluorvätesyra vara ganska dyster. Det är industrins främsta källa till fluor-läkemedel, köldmedier och fluoropolymerer som Teflon är alla beroende av fluorvätesyra.
Meera Senthilingam
the Royal Society of Chemistry ’ s Katrina kr Uhrmer där, med den hårda kemi av en något väsentlig förening. Nästa vecka, den mindre uppskattade kodningen av livet.
Andrew Holding
de flesta liv lagrar information i DNA som är stabil och kan bevara organismens genom. Men när det gäller vissa virus används RNA för att lagra den genetiska informationen. När det gäller dessa virus kan instabiliteten hos RNA faktiskt vara fördelaktig.
Meera Senthilingam
Upptäck hur med Andrew håller i nästa veckas kemi i sitt Element. Fram till dess, Tack för att du lyssnade, jag är Meera Senthilingam.