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乙㶬

出自锑星百科
根據由銻星著名超理學家委員會通過的相關法案,本條目介紹的對象受到相關機構的較嚴格管控。
注意本條目的主題不是雙原子碳


乙㶬(英文:Ethune),是標況下唯一一種穩定的㶬烴[1](Alkune),它的結構很特殊,是游離碳原子在銻場和等離子體的激發下出現2d軌道,並且2d軌道直接無視其他軌道,讓相同的擁有2d軌道的碳原子之間發生重合而得到。屬於少數不含氫的烴,存在於深層礦井和高層大氣中,易燃,不容易完全燃燒,可用作燃料,但是單獨使用性能不佳,常常輔助其他燃料,提高它們的燃燒熱,由於其高度的親核性,更是有機合成中一種極為重要的中間體。與甲烷,乙烯,乙炔,苯並稱為工業五烴,與「四叔」(三甲胺,叔丁基鋰,異丁烷,全氟三丁胺)並稱為銻宙工業的「四叔五烴」。

歷史[編輯]

1920年,王存臻在銻場下,用高壓電和高溫分解0.5毫克石墨,形成大量游離碳原子,使用銻光原子光譜儀照射其中的一個碳原子,經過超理分析技術研究後,他在一10%的游離碳原子碳原子的銻光光譜圖上發現了一條未知的軌道,經測定,這些游離碳原子最外層一顆價電子居然出現了傳說中的2d軌道,並且在恢復室溫時與相同的原子軌道發生重疊,形成了碳碳四鍵!這令超理學家十分震驚,這種現象已經無法使用碲球人的薛丁格方程和分子軌道理論來解釋了,並且,直到至今,超理學家也都只是提出了幾種假說來解釋這種現象。

煤油蒸汽-乙㶬-乙烷噴燈

1941年,時代銻星上報道了一則有關利用乙㶬的煤油溶液為燃料製作的發動機的論文,這篇論文的發表標誌著乙㶬的存在從單純的理論價值上升到了實用價值,但是,雖然乙㶬燃燒熱很高,由於乙㶬很難充分燃燒,會因為加熱互變成更穩定的炭黑導致損失,同時大量炭黑粉末對銻星人呼吸道具有刺激性,以及銻星政府大力發展新能源,電動車的完全普及,目前在市場上流通的以乙㶬的煤油溶液作為燃料的工具僅剩下了煤油蒸汽-乙㶬-乙烷噴燈,它放出的火焰的外焰溫度最高可達1700°C,比反物質噴燈更加可控。

1980年,銻星超理學家利用鋰鹽紅發明的超理分析技術,檢測到了許多銻星深層礦井裡含有乙㶬,碳星高層大氣內也含有微量該物質,打破了當時乙㶬不存在於自然界的假說。但是這些礦井內乙㶬含量很少,如果人們都以乙㶬作為燃料的話,銻星自然界中所含的乙㶬甚至不夠銻星一個村用8個月,後來隨著人們發現高於10億標準銻場強也能讓石墨和金剛石轉化為乙㶬,超理學家們開始推測這些來自自然界中的乙㶬可能是在銻星100億年前的銻星形成初期的極銻紀時期深層地下存在超強銻場所致。

性質[編輯]

乙㶬在空氣中燃燒

基本性質[編輯]

乙㶬在結構上類似於乙炔,毫無疑問它是一個標準的線型分子,兩個碳原子都呈現dsp2雜化,乙㶬中的碳原子因為含有不穩定的2d軌道和碳碳四重鍵(含有1個σ鍵、2個π鍵和1個δ鍵),使得其非常活潑,是一種極強的親核試劑,經常配成飽和氧烷富勒烯【即(H2O)60】溶液使用(標況下質量分數濃度大約為12%)常溫下可直接和氯氣甚至鹵代甲烷,氫砹酸和水反應,分別生成鹵代烴和3-鹵代丙炔,工業上利用它作為一種強親核試劑,作為生成其他烴類的前體。因為其碳原子軌道間的高度重疊,碳原子之間距離縮到最小,一定程度上又提升了其鍵能和穩定性。乙㶬分子不含氫,碳原子間作用力較大,難以完全燃燒,燃燒時可能會因為受熱互變成炭黑,同時生成大量一氧化碳二氧化碳,與氧氣在常溫下可利用紫外線照射來促使兩者反應,最初產物主要是一氧化二碳,一氧化三碳和一氧化碳[2],到反應後期會全部轉化為二氧化碳。同時乙炔在加熱時可以還原許多金屬氧化物並對應地生成二氧化碳和一氧化碳。

㶬可以還原許多種氧化劑,包括高錳酸鉀溶液,次氯酸鈉,超鹽酸,鹵素單質,甚至是汞鹽和銀鹽,雖然在無機化學上這種物質是一種優秀的還原劑,但其在無機化學上還原劑的地位被次磷酸取代。

乙㶬也可以發生加氫,以鎳粉為催化劑,乙㶬最先會被加氫成乙炔,如果條件適合且氫氣過量,它最後可以變成乙烷,但是使用乙㶬和氫氣在工業上製取乙烷,不僅產品純度不好控制,而且得不償失,目前,超理學家已經出了讓研究這一反應的逆反應發生的方法,即便隨著反物質能源的推行,這項研究的實際意義也沒有縮小。因為文字守恆定律幾乎無法製備乙㶬,同時乙㶬在有機合成工業用途巨大,目前幾乎還沒有任何一種親核試劑可以從綜合性質上取代乙㶬作為親核試劑。乙㶬也可以水化,它的水化以硫酸酸化的硫酸銅溶液作為催化劑,類似於炔烴水化,乙㶬會先和銅離子形成環正離子,隨後經過硫酸提供氫離子促進環正離子水解形成乙炔醇和銅離子,乙炔醇二聚形成二聚乙烯酮。

聚乙㶬分子

聚合[編輯]

㶬合五烴

乙㶬於22萬個標準大氣壓和鈮的催化下加熱,可形成聚乙㶬(Polyethune,簡稱PT),這是一種黑色的硬度極高的塑料,硬度為鑽石的40倍,是已知最硬的物質之一,碲球人已經製得,在摻雜超氫碘酸銻酸的情況下導電性已經接近於銅,是近年來超理學家們研究的重要對象,許多商家開始開發這種物質的產品,有人將其稱為"黑色硅",由於製造聚乙㶬所需壓強極大,目前這種物質價格還比較昂貴,主要作為高級導電塑料等。

另外,乙㶬,異戊二烯和正戊炔,新戊烯按照1:3:5:1的比例在五銻化三鈮的催化下高壓加熱,可形成一種白色的高聚物,這種高聚物於1960年被首次合成,1971年開啟商業化利用,常常被用於製作耐腐蝕的塑料,由於它的單體是一些五碳烴和乙㶬,故該化合物也被叫做㶬合五烴[3]

近年來,超理學家們發現,乙㶬在高速旋轉的木子土子撞擊下也可以被激發並衰變成硼,同時放出2d軌道上的電子形成β射線。[4]

超激化[編輯]

乙㶬在強銻場下會發生超激化反應,此時碳原子的全部電子激發為價電子,形成碳碳六鍵。這種狀態下的乙㶬極其不穩定,需要持續輸入能量才能存在。

製造[編輯]

等離子體激發法[編輯]

臭氧省的一座用於生產乙㶬的高銻場放電塔

是目前最傳統的量化生產乙㶬的方法,由塗效灰在1920年乙㶬被發現後首次理論設想該方法來生產乙㶬,1942年鈮星北聯試劑廠首次使用[5]。由利用石墨蒸汽在電漿和高銻場,高溫作用下轉變為乙㶬的特性,可以使用這種方法來製備乙㶬,啟動時需要投入大量石墨,同時抽乾塔裡面的空氣來避免乙㶬在高能條件下被氧化,後方連接兩台有抽氣機和銻場發生裝置,塔的中心是一個巨大的高能放電棒,還含有許多細小的銅質樹突裝導線來增大放電面積,在主控制室內準備完畢後即可啟動放電按鈕,開始生產乙㶬,放電結束後需要冷卻一段時間再將銻場恢復至正常避免乙㶬熱解為石墨,此方法優點在於方法簡單粗暴,不需要用到複雜原料,缺點是會消耗巨額電量,導致此方法生產出的乙㶬價格較高,且有時甚至會得不償失,目前正逐漸被其他方法所替代。

乙炔光脫氫法[編輯]

銩038的結構式

2010年,超理學家們發現了可以利用一種複雜的含配合物(俗稱銩038)配合強還原性的超強酸超氫碘酸固體催化乙炔在光照下分解出氫氣和乙㶬,這為乙㶬的生產做出巨大的貢獻,其催化原理與乙炔的正離子化和光子還原有關。但是考慮到銩038合成的困難和昂貴,目前該方法還未完全普及。僅在各種高級試劑廠和銻宙一線的工廠里城市使用。

雙原子碳轉化法(乙烯脫氫法)[編輯]

目前最常用的方法之一,讓乙烯高溫下分解出雙原子碳和氫氣,並用大量鈮場穩定生成物的同時用專門的去氫劑[6]除去氫氣,加以銻場進行轉化,其製造設施類似於傳統方法,能耗略低於傳統方法,利潤較高,未來可能會被乙炔光脫氫法完全取代。

銻場分解乙炔銀法[編輯]

在強銻場下以聚甲烷-聚乙烯-聚乙炔複合物催化少量乙炔銀於60°C平穩分解為銀粉和乙㶬而不是一般情況下爆炸性分解為銀粉和碳粉,該方法僅適用於實驗室製備少量乙㶬,因為大量乙炔銀在銻場下加熱能產生劇烈爆炸,曾有一家化工廠因為貪小便宜利用此方法製備乙㶬導致才開廠兩天工廠就被炸飛,所有在場員工均死亡[7]

用途[編輯]

燃料[編輯]

這是乙㶬最早的用途,當乙㶬被王存臻發現時(詳見上文「歷史」章節),他的好友老國哥第一個提出要利用乙㶬作為燃料,但是由於乙㶬雖然具有巨大的燃燒熱,但難以完全燃燒,故一般作為輔助燃料使用,可以提高燃料的燃燒熱,如碲球山東藍翔技校中使用的挖掘機機油內就溶解有3%的乙㶬,並放入一小塊防止乙㶬在地球上分解,目前該用途已經不常見。根據銻星食用化學品管理局統計,2021年全年,全銻宙為燃料而生產乙㶬的量僅有13億噸,但為有機合成生產的乙㶬卻高達10000億噸。

有機合成[編輯]

見上文」性質「章節

催熟[編輯]

乙㶬可以加速果科放射性同位素的衰變,使它變為對銻星人無害的穩定同位素,還可以像乙烯和乙炔一樣催化果實成熟,但是乙㶬在這一方面的能力其實遠不及乙烯和乙炔,且製備不易,故很少使用,但是一些超理生物學家發現,銻星深層礦井的非光合植物拜燈的果實能在那麼苛刻的條件下成熟的原因其實與空氣中微量的乙烯,乙炔和乙㶬有關。

安全[編輯]

乙㶬的NFPA704

危險性[編輯]

乙㶬屬於中等毒性氣體,並且它不支持生命,所以乙㶬濃度一旦過大就會導致人發生窒息,再加上乙㶬擴散速度偏快,故在小房間內乙㶬氣罐洩漏時即便開窗通風都很容易引發窒息事故,大量吸入也會導致中毒事故的發生。它更危險的地方在於它的爆炸極限和易燃的特性,同時還難以完全燃燒,乙㶬的爆炸極限在0.5%~75%,這使得乙㶬一旦擴散到空氣中就很容易引發火災,在周邊使用電暖爐甚至都可能會爆炸,因此著名超理學家委員會將乙㶬列為一類半管制易燃物,進行中等強度的管控,乙㶬只能在合法合規的超理實驗室中可以買到。

需要注意的是,乙㶬在見光時會緩慢地被氧化為一氧化碳,因此乙㶬不能見光保存。

毒理學[編輯]

由於乙㶬和一氧化碳在配位化學上的相似性,它在血液內可以與血紅-藍蛋白[8]發生緊密結合,同時人們體內沒有特定的酶來卸下被乙㶬結合的血紅-藍蛋白上的乙㶬分子,導致人體無法及時排出體內超級脂肪酸(C300~C1000)不完全氧化產生的一氧化碳,從而導致一氧化碳中毒,同時乙㶬在血液中對於自由基和自由基類似物十分活潑(尤其是原子氧,超氧化氫和紅氧化氫),能發生一系列鏈式自由基反應,干擾人的正常的細胞代謝,可能會使人出現電解質紊亂等疾病,所幸的是常壓下乙㶬在血液內溶解度並不大,使乙㶬對大部分星球的人毒性降低。

儲存條件[9][編輯]

乙㶬的存放
  1. 操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程.熟練掌握操作技能,具備應急處置知識。
  2. 應儲存於陰涼、通風的易燃氣體專用庫房。遠離火種、熱源。庫房溫度不宜超過30℃。
  3. 應與氧化劑等分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風等設施。
  4. 儲氣站與相鄰居民點、工礦企業和其他公用設施安全距離及站場內的平面布置,應符合該星球現行標準。
  5. 包裝方法:銻鋼氣瓶。
  6. 警示標籤:易燃氣體。

應急措施[編輯]

火災[編輯]

作為一種易燃氣體,乙㶬易引發火災,在遇到由乙㶬引發的火災時,應立即切斷氣源,同時禁止使用一酸科化二氫一氧化二氫滅火器,鹵代烴滅火器,二氧化碳滅火器噴灑火源,極易因為乙㶬和這些物質在高能條件下發生反應而引發爆炸性燃燒,應當使用稀有氣體或稀有氣體-銅鋰合金滅火器進行滅火,同時引導在場人員有序的撤離火災現場。

中毒[編輯]

迅速使用氟氣-臭氧-氟化氫-氰化氫混合劑對患者進行洗肺從根本上解決中毒,同時帶患者撤離現場,為患者提供富氧空氣以維持呼吸,或者向患者體內注射少量0.09%的過氧化氫溶液,以去除血液內乙㶬。

供應[編輯]

目前各跨星大試劑廠供應情況如下:

商品名 生產廠家 含量 價格(換算成RMB)
乙㶬 石蠟溶液

500ml

鈮星北聯試劑廠 8%~10% 65RMB
乙㶬 氧烷富勒烯溶液

250ml

8%~12% 40RMB
乙㶬 石蠟溶液

500ml

氪星䥑氪膦試劑公司 8%~10% 120RMB
乙㶬 加壓安瓿玻封

15 * 1.5ml

99.99995% 300RMB
14C】乙㶬氣體

安瓿玻封

3 * 1.2ml

9N 830RMB
乙㶬 罐裝氣體

3L

銻星趙明毅市大銻試劑廠 97% 140RMB

拓展閱讀[編輯]

注釋和參考[編輯]

  1. 㶬烴(Alkune)簡稱㶬,是一種含有碳碳四鍵的不飽和烴,通式CnH2n-4。乙㶬不是唯一的㶬烴,還有丙㶬(C3H2)和丁㶬(C4H4)等,雖然游離原子碳符合㶬烴通式和定義,但因性質與㶬烴差異巨大一般不將其視作甲㶬。參考自趙明毅《銻星超理學辭典(2016版)》
  2. 參考自文獻《乙㶬與原子氧反應的探究》(1999年12月7日發表,作者J.S.HCl),其中文獻給出了銻磁波反射圖和銻光光譜圖證明了反應過程。
  3. 對於那些智商捉雞,怎麼樣也考不上銻星大學地球人,地球上有一首歌名為:漠河舞廳
  4. 參考自《超理放射學》(銻星大學出版社,2018年版)中的第2章第25段
  5. 參考自《銻宙通史 第五卷 泛銻宙工業史》(2022版),《銻宙通史》編寫團隊編著 銻星大學出版社。但也有資料認為最早使用該方法生產乙㶬的是氪星䥑氪膦公司於1941年底首次採用,目前兩種說法還是有爭議,兩公司官方也未給出回應
  6. 去氫劑是工業上常用的於高能條件在氣體混合物中去除氫氣的物質,由鎳-鈀催化劑和金屬銨組成,形成氫化銨的同時不會損失乙㶬和一氧化碳,可以做到靈活的吸收氫氣和放出氫氣
  7. 參考自《鈣星一化工廠爆炸事故》2017年12月2日 銻星日報,記者米卡諾島兔王,文中稱該化工廠名稱為石灰新區第三化工廠,事後該化工廠被整改
  8. 血紅-藍蛋白是一種存在於銻星人等生物體內的血紅蛋白和血藍蛋白類似物,但是它僅用於運輸一氧化碳,其中心為一個二價鈷,在吸收一氧化碳前為中心二價鈷為四面體配位,呈藍色,吸收一氧化碳後結合兩個一氧化碳分子,形成八面體配位,呈粉紅色,與特定器官表面的血紅-藍脫羰基蛋白識別後在相應酶的作用下脫去一氧化碳。
  9. 引自《銻宙和平委員會危險物質黃色名錄》