超硫酸

本條目為實驗室中的重點保護項目

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這不是真相

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性質

超硫酸，是超理無機酸，化學表達式為H₂₀S₁₀O_40，硫酸的十聚物。屬於一種超理極強酸，是十倍體酸（鍆式超理酸）的一種。比超鹽酸略弱，室溫下呈固態，溶於水，飽和比僅到20%。只能用聚五十一銻乙烯試管或釩制容器裝放。一般現為白色粉末，性質及其活潑，與幾乎所有不是氣體的物質反應。其分子有時可寫為共聚式(H2SO4)_10。

超硫酸被公認為是二元酸，儘管有每條分子20個氫原子，合成物卻大多數是普通的硫酸鹽，也有極其少量的元素可以顯出的四、五倍硫酸鹽。超硫酸密度比鋅還大，目前最重的酸之一，酸性和腐蝕性都比氟銻酸強的多（根據酸鹼指示公式，約氟銻酸的3.7e6倍）。 超硫酸的酸鹼度可以達到-12.4i（比氟銻酸強），20%水溶液則是-9.1i。

超硫酸具有放熱性和吸水性，是良好的強氧化劑。可以將大多數鹵素顯正價。向超硫酸溶液中通入稀有氣體，也能發生締和。

這種極強酸在物理方面、工業生產方面都有極大用途，製取成本不高，對濃硫酸進行無消耗發功即可調製十倍體。銻星人最早發現了製取方法，使用銻鉲代鹽催化製取的。不過，鉲鹽在本實驗室由於實在難以製取，還是發明了發功法製取，大大減少了成本。實驗室中工業生產也會頻繁使用，因為便宜，僅比普通硫酸貴一半。不過，因為強腐蝕性，學生禁止使用。

「超硫酸鬥毆案」

對於這種危險的強酸是否應該加入銻星中學研學的「超理」課本，實驗室內曾發生過極大的一場鬥毆。這幾乎是實驗室1645年以來最駭人聽聞的事情之一。1996年9月，兩名文化部實驗員就此事發生爭執，於是私下決定對斗一場，利用實驗室的一座試劑廠和周圍四棟宿舍、兩座小賣部當做「戰鬥地圖」，各賄賂放出100餘名民科、腦銻等精神病患者，拉攏12個室友，出來持武器對戰。由於精神病患者人數眾多，戰鬥很殘忍。最後12名實驗員均死亡，精神病丟酒精燈燒壞了試劑廠，還導致氟氣擴散，毒死30多名無辜實驗員。並且，得到「自由」的精神病向各實驗員開槍，擊殺50多名。後來，動用固定軍隊才將所有精神病逮捕送回，兩名實驗員以嚴重非主動破壞罪，被接受物理治療，後一名自殺，另一名越獄被執行死刑。

話說，那麼多起慘案，實驗員們，能不能使用和平一點的方式解決學術上的爭端？實驗室已經遭不起這樣大的人員和經濟損失了。

學齡

銻星中學目前仍有對超硫酸的研學（「探究超酸的腐蝕性」）。銻星大學中有更複雜的研究，主要是針對倍鹽的研究。

可以形成四、五、十倍鹽的元素

氫（超硫酸）、鋰、鎂、鉻、鐵、銅（超硫酸銅）、鋅、銀、錫、銻（超硫酸銻）、鋇、鎢、鋨、金、汞、鉍、鐳、鈾、錼、鈽、鋦、鐒、鏌、釒立、釒圓、釒雞（特殊七倍鹽）。

脫水性

超硫酸吸收水後重組，產生三倍體硫酸和高硫酸（HSO4）。略加壓強即可回收利用。可謂實在便宜好用。

超硫酸性質很複雜，怎麼說呢，就這麼一篇文章遠遠不夠寫的。因此，化學家們研究多聚物的路還很長。目前實驗室還是以一倍體化合物多做研究，對於十倍酸的一些基礎性質也會略作討論。只有真正的實驗室化學工人需要詳細學習，普通讀者僅了解好玩即可。

其蒸汽有刺激性和毒性。

分子結構圖

File:超硫酸分子.jpg

用途

• 合成硫酸鹽、超硫酸鹽
• 工業生產
• 研究強酸
• 吸水
• 研究十聚物
• 研究超重酸
• 好處多多

製取

1. 10H2SO4 =<sbp>= (H2SO4)₁₀
2. 銻鉲催化

發現歷史

1895年發功製取。

附錄

一般地，實驗室禁止隨意售賣。

唯一無登記全責任購買是：

表

十倍體硫酸 20%溶液

本實驗室

超銻塑料裝 20%純度

199銻星幣/mL

專業參數

本欄目包含R-180內容，是寫給專業工人看的，非專業人士勿讀！
或者如果您的智商低於180Bs，也請勿閱讀此欄目。

倍鹽與元素分類關係

倍體越高，越穩定，因為魔鍵強度越大。

一倍鹽

絕大多數過渡金屬都無法合成超鹽。尤其一些性質穩定的元素，如鈀。

二倍鹽

這種超鹽十分普遍，但易分解。一般出現在非金屬中，超硫酸硅等就有二倍鹽，一般一個超硫酸分子反應產生五個二倍鹽。

四倍鹽

難以形成的超鹽，性質很穩定，需要使用十倍體酸或二倍體酸值得。一般地，銻與所有相對二十元酸都可以合成五份四倍鹽。（因為五價銻元素性質活潑）。銻的四倍鹽一般難溶於水。同理，鉍也具有這樣的性質。唯一破壞銻四倍鹽的方式是電解。

此外，極少數正五價過渡元素也可以形成，一般有鈮、鉭（不與二十元酸反應）、𨧀（不與十元酸和二十元酸反應）。釩的性質很穩定，不與十倍酸反應。

四倍鹽的穩定魔鍵是工業的關鍵。可用作穩定劑。

高倍鹽

五倍鹽、七倍鹽、十倍鹽都是罕見的產物，一般只有性質活潑的元素可以產生的超鹽。工業上也用途不多。

吸水性

沒有指數級增長，是普通濃硫酸的10倍。

腐蝕性

易破壞化合正一價、二價、三價、六價無機物質，四五價不以破壞，易合成硫酸鹽。

有機物

絕大多數塑料都會破壞。氟銻乙烯、聚五十一銻乙烯不可破壞，夸克聚合膜不可破壞。

親斥性

親鹼金屬、鹼土金屬以及過渡金屬。排斥鹵素，可使其顯正價。

對16族元素不干擾，遇S可得到硫代超硫酸。

同形異構情況

沒有。目前未找到超硫酸的同形異構現象。

放射活動性

與放射性元素化和，如果結果為超鹽，可得到活動性降低的放射性元素鹽，遇正一價放射性元素（如釒圓）合成十倍鹽，使化合物放射性幾乎消失，半衰期趨近無限。如果結果為一倍鹽，則不影響放射性。

參考

1. 實驗室化合部指南《超理酸鹼鹽合成及性質手冊》「十倍酸」一章。
2. 實驗室科學叢書《認識超酸-冷門而有用的酸》「硫酸的倍體」一章。
3. 實驗報告。
4. 《實驗室1645～2020法律及安全事例檔案冊》。
5. 2016《十倍體物質價格》。
6. 化學工人教義《我們和銻星》「催化劑區別」、「發功論」兩章。