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龍騰世紀 資料-魔酸 文 / 雲天空

    魔酸又名超強酸

    魔酸是由兩種或兩種以上的含氟化合物組成的溶液。比如氫氟酸和五氟化銻按1:0.3(摩爾比)混合時,它的酸性是濃硫酸的1億倍;按1:1混合時,它的酸性是濃硫酸的10億倍。能溶解不溶於王水的高級烷烴蠟燭。

    酸鹼中和反應的實質是質子的傳遞反應。超酸是指酸性比普通無機酸強10^6∼10^10倍的酸。魔酸(hso3f-sbf5)是已知最強的超酸,許多物質(如h2so4)在魔酸中可獲得質子(即質子化)。

    sbf5和hf以0.2:1的摩爾比混合時酸度以達到100%硫酸的10^9倍以上,隨著sbf5的比例增加酸度還能增強。

    魔酸,應當稱魔術酸(magicacid)比較合適,用聚四氟乙烯制的容器盛放

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    發現歷史

    說起超強酸的發現,還有一段故事呢!十多年前,一個聖誕節的前夕,在美國加利福尼亞大學的實驗室裡,奧萊教授和他的學生正在緊張地做著實驗。一個學生好奇地把一段蠟燭伸進一種無機溶液裡。奇跡發生了--性質穩定的蠟燭竟然被溶解了!蠟燭的主要成分是飽和烴,通常它是不會與強酸、強鹼甚至氧化物作用的。但這個學生卻在無意中用這種1︰1的sbf3·hso3f的無機溶液溶解了它。奧萊教授對此非常驚愕,連連稱奇。他把這種溶液稱為「魔酸」,也就是後來所說的超強酸。超強酸不但能溶解蠟燭,而且能使烷烴、烯烴等發生一系列化學變化,這是普通酸難以做到的。例如,正丁烷在超強酸的作用下,可以發生c-h鍵的斷裂,生成氫氣;發生c-c鍵的斷裂,生成甲烷;還可以發生異構化反應生成異丁烷。在奧萊教授和他的學生這一發現的啟示下,迄今為止,科學家們已經找到多種液態和固態的超強酸。液態的有hf·sbf5、taf5·hso3f等。固態的有sbf6·so2zro、sbf5·sio2·al2o3等,它們都有類似於sbf5·hso3f的性質。

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    應用價值

    目前,超強酸在化學和化學工業上,極有應用價值,它既是無機及有機的質子化試劑,又是活性極高的催化劑。過去很多在普通環境下極難實現或根本無法實現的化學反應在超強酸環境中。卻能異常順利地完成。而由於超強酸的酸性和腐蝕性強的出奇,所以過去一些極難或根本無法實現的化學反應,在超強酸的條件下便能順利進行。比如正丁烷,在超強酸的作用下,可以發生碳氫鍵的斷裂,生成氫氣,也可以發生碳碳鍵的斷裂,生成甲烷,還可以發生異構化生成異丁烷,這些都是普通酸做不到的。

    可以預料,隨著這些具有超常酸性和腐蝕性超強酸的相繼問世,化學和化學工業將會迅速走進新時代

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    成分及用途

    從成分上看,超強酸是由兩種或兩種以上的含氟化合物組成的溶液。它們的酸性強的令人難以置信,比如氫氟酸和五氟化銻按1:0.3(摩爾比)混合時,它的酸性是濃硫酸的1億倍;按1:1混合時,它的酸性是濃硫酸的10億倍。所以王水在它們面前只能是「小巫見大巫」。

    由於超強酸的酸性和腐蝕性強的出奇,所以過去一些極難或根本無法實現的化學反應,在超強酸的條件下便能順利進行。比如正丁烷,在超強酸的作用下,可以發生碳氫鍵的斷裂,生成氫氣,也可以發生碳碳鍵的斷裂,生成甲烷,還可以發生異構化生成異丁烷,這些都是普通酸做不到的。

    超強酸可以使碳正離子活性降低,使其反應可受人工控制,對工業生產有重要作用.

    可以預料,隨著這些具有超常酸性和腐蝕性超強酸的相繼問世,化學和化學工業將會迅速走進新時代。
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