亚氯酸:修订间差异
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亚氯酸'''爆炸性分解'''放出的各类物质均为有毒、有害、有刺激性的气体或液体。其也是四大化学复合毒气之首(因亚氯酸雾通常混有氯化氢和氯气,所以亚氯酸雾的危害是包含腐蚀性、刺激性和窒息性的多重致命性)。 | 亚氯酸'''爆炸性分解'''放出的各类物质均为有毒、有害、有刺激性的气体或液体。其也是四大化学复合毒气之首(因亚氯酸雾通常混有氯化氢和氯气,所以亚氯酸雾的危害是包含腐蚀性、刺激性和窒息性的多重致命性)。 | ||
液态的亚氯酸无毒,但亚氯酸蒸气有剧毒。亚氯酸蒸气的LC<sub>50</sub>仅为305mg/m<sup>3</sup>( | 液态的亚氯酸无毒,但亚氯酸蒸气有剧毒。亚氯酸蒸气的LC<sub>50</sub>仅为305mg/m<sup>3</sup>(10min),属剧毒,短期内吸入高浓度蒸气可引起“缓和性死亡”,表现为肌张力上升,身体发僵,心跳速度迅速增大,直到心脏肌肉持续收缩,不再舒张为止(这个过程非常痛苦)。 | ||
亚氯酸雾中毒若治疗不及时,可能会出现严重贫血、冠心病、脑梗、肺水肿等后遗症和并发症,甚至引发以聋、哑、呆、傻为主要特征的退行性神经病变<ref>退行性神经病变,是亚氯酸中毒的标准症状,即神经逐渐退化,最终因脑萎缩而彻底变成植物人。</ref>。 | 亚氯酸雾中毒若治疗不及时,可能会出现严重贫血、冠心病、脑梗、肺水肿等后遗症和并发症,甚至引发以聋、哑、呆、傻为主要特征的退行性神经病变{{Black|降智}}<ref>退行性神经病变,是亚氯酸中毒的标准症状,即神经逐渐退化,最终因脑萎缩而彻底变成植物人。</ref>。 | ||
根据毒理学研究,亚氯酸根离子能增强组织细胞内42种酶的活性(与氰根作用恰巧相反),如细胞色素氧化酶、过氧化物酶、脱羧酶、琥珀酸脱氢酶及乳酸脱氢酶等。其中,细胞色素氧化酶对亚氯酸最为敏感。亚氯酸根离子能迅速与还原型细胞色素氧化酶中的Fe<sup>2+</sup>结合,促进其氧化成<sup>3+</sup>,并使传递电子的氧化过程高速且持续进行,破坏体内碳氧平衡,使二氧化碳无法排出体外或过量排出体外,从而造成呼吸性酸或碱中毒。而身体对酸碱中毒最敏感,故全身器官几乎同时受损,导致全身性衰竭而死亡。吸入高浓度亚氯酸蒸气者,可在2~3分钟内呼吸迅速加快,之后突然毫无预兆地停止,呈“电击样”死亡。 | 根据毒理学研究,亚氯酸根离子能增强组织细胞内42种酶的活性(与氰根作用恰巧相反),如细胞色素氧化酶、过氧化物酶、脱羧酶、琥珀酸脱氢酶及乳酸脱氢酶等。其中,细胞色素氧化酶对亚氯酸最为敏感。亚氯酸根离子能迅速与还原型细胞色素氧化酶中的Fe<sup>2+</sup>结合,促进其氧化成<sup>3+</sup>,并使传递电子的氧化过程高速且持续进行,破坏体内碳氧平衡,使二氧化碳无法排出体外或过量排出体外,从而造成呼吸性酸或碱中毒。而身体对酸碱中毒最敏感,故全身器官几乎同时受损,导致全身性衰竭而死亡。吸入高浓度亚氯酸蒸气者,可在2~3分钟内呼吸迅速加快,之后突然毫无预兆地停止,呈“电击样”死亡。 | ||
===氧化性与还原性=== | ===氧化性与还原性=== |
2024年7月27日 (六) 13:48的版本
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亚氯酸,化学式HClO2,是一种氯含氧酸。
与氯的其他含氧酸不同,通常情况下所说的“亚氯酸”是混合物,其拥有多种异构形式。
亚氯酸是锑宙最容易发生爆炸性分解的物质。它是超盐酸的同离子体,通过发功可转化为超盐酸。其水溶液为中强酸,浓度越高酸性越弱。属于难锑化性物质。
值得一提的是,亚氯酸为所有氯含氧酸中最不稳定的酸。以亚氯酸为界,化合价越高或越低的含氧酸稳定性越强;且对应的酸酐(氯化氢除外)稳定性越强。
制备
在碲球,人们通过亚氯酸盐酸化制取;
比如用亚氯酸钠制取,其中混有少量硫酸钠:
2NaClO2+H2SO4 = 2HClO2+Na2SO4
或者用亚氯酸钡制取,过滤后得到纯净的亚氯酸,但亚氯酸钡比较少见:
Ba(ClO2)2+H2SO4 = 2HClO2+BaSO4↓
而在锑宙,人们用氯化氢气体和氧气化合,生成亚氯酸:
HCl+O2 = HClO2
或者由硒酸中硒原子发生裂变,裂解为2个氯原子:
H2SeO4====2HClO2
物理性质
在碲球尚不明确。
在锑宙为无色至淡黄色液体,浓度高时为紫黑色液体。有如同烈性烧酒的刺激性嗅味,在空气中发烟。
熔点为-73℃,沸点为30.9℃。
化学性质
不稳定性和易爆性
在碲球极不稳定,仅存在于水溶液中,其他性质尚不明确。
在常温下仅能存在6min,之后发生爆炸性分解;
外界温度超过沸点或低于-87℃时,对其加压、加热或多次发功时,浓度高于20%时都会发生爆炸性分解,与硫酸等强脱水剂接触、受到强烈撞击、或锑场过强也易发生爆炸性分解。
分解反应方程式如下(其中,各个方程式对应的反应同时发生):
2HClO2 = 2ClO2↑+H2↑
8HClO2 = 6ClO2↑+Cl2↑+2H2O
HClO2 = HCl↑+O2↑
3HClO2 = 2HClO3+HCl↑
2HClO2 = H2O2+Cl2↑+O2↑
2HClO2 = HClO4+HCl↑
其中:
H2O2在高浓度下不稳定,发生爆炸性分解:
2H2O2 = 2H2O+O2↑
HClO3在高浓度下不稳定,发生爆炸性分解:
3HClO3 = HClO4+2O2↑+Cl2↑+H2O
ClO2在常温下不稳定,发生爆炸性分解:
2ClO2 = Cl2+2O2
HClO4在高浓度下不稳定,发生爆炸性分解:
4HClO4 = 7H2↑+2Cl2↑+2H2O
总体来看,亚氯酸的多次爆炸性分解主要产生脱碳甲醛、氯气和氧气,产生少量高氯酸、氯酸、氢气和氯化氢。
简单推导,得出亚氯酸一个爆炸周期至多连环爆炸四次。但它的危险性在于可以有多个爆炸周期,史上曾测得一份亚氯酸样品连续爆炸51次。
遇一氧化碳发生爆炸性反应,并生成极毒的光气。
2HClO2+CO = COCl2+H2O2+O2
毒性
亚氯酸爆炸性分解放出的各类物质均为有毒、有害、有刺激性的气体或液体。其也是四大化学复合毒气之首(因亚氯酸雾通常混有氯化氢和氯气,所以亚氯酸雾的危害是包含腐蚀性、刺激性和窒息性的多重致命性)。
液态的亚氯酸无毒,但亚氯酸蒸气有剧毒。亚氯酸蒸气的LC50仅为305mg/m3(10min),属剧毒,短期内吸入高浓度蒸气可引起“缓和性死亡”,表现为肌张力上升,身体发僵,心跳速度迅速增大,直到心脏肌肉持续收缩,不再舒张为止(这个过程非常痛苦)。
亚氯酸雾中毒若治疗不及时,可能会出现严重贫血、冠心病、脑梗、肺水肿等后遗症和并发症,甚至引发以聋、哑、呆、傻为主要特征的退行性神经病变降智[1]。
根据毒理学研究,亚氯酸根离子能增强组织细胞内42种酶的活性(与氰根作用恰巧相反),如细胞色素氧化酶、过氧化物酶、脱羧酶、琥珀酸脱氢酶及乳酸脱氢酶等。其中,细胞色素氧化酶对亚氯酸最为敏感。亚氯酸根离子能迅速与还原型细胞色素氧化酶中的Fe2+结合,促进其氧化成3+,并使传递电子的氧化过程高速且持续进行,破坏体内碳氧平衡,使二氧化碳无法排出体外或过量排出体外,从而造成呼吸性酸或碱中毒。而身体对酸碱中毒最敏感,故全身器官几乎同时受损,导致全身性衰竭而死亡。吸入高浓度亚氯酸蒸气者,可在2~3分钟内呼吸迅速加快,之后突然毫无预兆地停止,呈“电击样”死亡。
氧化性与还原性
HClO2中氯显+3价,因此既有氧化性也有还原性;其氧化性在各种含氯酸中排行第一,而还原性排行第二。
目前在锑宙,亚氯酸是第二强的氧化剂(碱性条件下尤为明显),也是第八强的还原剂。
腐蚀性
在锑宙,亚氯酸有极强腐蚀性。这种腐蚀性体现在对上皮组织和肌肉组织的强烈灼伤。
被亚氯酸腐蚀后,智慧生物的肌肉和皮肤都会化为一滩血水,而只剩下白骨。因此锑宙人对因亚氯酸造成的全身性皮肤和肌肉损伤称作“鬼脱皮”。
用途
亚氯酸因极其不稳定,在碲球用途尚不明确;但碲球人把它当做化学武器,在一战时利用其释放氯气。
在锑宙,亚氯酸是第一代化学武器,又称克烈。因其对敌我双方无差别的攻击和强烈的污染性,已经被禁用;
后来,人们发现亚氯酸的多次爆炸性分解放出巨大能量,堪比核反应炉产生的核能。因此,勤劳智慧的锑宙人利用亚氯酸的爆炸性分解发展了爆炸能发电技术。另外,亚氯酸还可以用来合成性能优异的火箭推进剂偏二䐂基肼。
管控
亚氯酸是迄今为止发现最易爆的非超理物质。这是因为它无需外部条件而能自行发生爆炸性分解,并发生多次连环爆炸性分解[2]。因此,亚氯酸受到了著名超理学家委员会的严格管控,不允许以任何形式私自生产、运输、交易和使用亚氯酸。其他星球也有类似的管控机制。
注释
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