Chloortrifluoried: die verbinding wat selfs glas kan aansteek - Wetenskap
Chloortrifluoried: die verbinding wat selfs glas kan aansteek
Chloortrifluoried (ClF3) is giftig, bytend en ongelooflik reaktief met feitlik elke element op die planeet. Die chemikalie is redelik nuttig as 'n hoë-energie fluoriserende middel of brandstof. Dieselfde eienskappe wat dit nuttig maak, kan dit ook baie vinnig sinister maak as die chemikalie op enige manier misbruik word.
Ruimtevulmodel van chloortrifluoried [Beeldbron: Wikipedia]
Die geskiedenis van chloortrifluoried
Om 'n verbinding te hê wat heftig reageer op feitlik alles, blyk niks absurd te wees nie, hoewel die kragtige oksidasie-eienskappe nuttig kan wees in sommige industriële praktyke.
Fluoor (F2) behou tans die titel as die kragtigste oksideermiddel van alle bekende elemente. Alhoewel, in 1930, het die wetenskaplikes Otto Ruff en H. Krug 'n verbinding geïsoleer wat blyk te wees meer reaktief as fluoor. Die vloeistof is buitengewoon baiehipergolies met die meeste verbindings (wat self ontbrand) maak dit 'n ideale brandstof vir vlamwerpers.
Destyds woed die Tweede Wêreldoorlog. Baie lande het navorsing gedoen oor chemiese wapens wat baie effektief was en goedkoop vervaardig kon word. ClF3 het wetenskaplikes natuurlik geïnteresseerd vanweë hoe maklik dit is om te vervaardig en hoe vernietigend dit effektief was. Nadat Duitsland die verbinding ontdek het, het hulle dit gebruik om ongelooflike kragtige brandbomme te maak. Die verbinding het so effektief geword dat hulle die verbinding begin vervaardig het tonnemaathoeveelhede.
Alhoewel dit maklik vervaardig kon word, was dit ongeveer 30 ton ooit vervaardig is. Die chemikalie se onstabiliteit en reaktiewe eienskappe het dit ongelooflik gevaarlik hanteer.
Gelukkig is die verbinding sedert die oorlog onder die Konvensie vir Chemiese Wapens verbied. Alhoewel die ooreenkoms nie die produksie van die verbinding heeltemal stopgesit het nie.
Wat maak dit so dodelik?
Wanneer ClF3 met feitlik enige element in aanraking kom, verdamp dit in 'n giftige gas. Alhoewel dit ontbind, produseer dit steeds fluorwaterstof- en soutsuur, gewoonlik in stoomvorm. As dit aansteek (wat maklik is), brand dit oor 2 400 grade Celsius.Soos dit blyk, is die chemikalie meer oksideer as suurstof self, wat dit 'n uiters effektiewe plofstof maak. In lamterme kan chloortrifluoried bekende vlambare materiale aan die brand steek, insluitend dinge soos sand, glas of selfs asbes. Selfs verbindings wat reeds verbrand is, kan weer opgeneem word, soos 'n hoop as.
By kontak met water reageer CLF3 plofbaar. Ongelukkig vir mense is water 'n element waaruit mense meestal bestaan. Sodra die mengsel in aanraking kom met die vel van die mens, vlam dit vinnig aan. Om water daarop te gooi, lewer dit net meer brandstof. Sodra dit aangesteek is, is dit byna onmoontlik te blus. Die beste manier om tydens die storting te mors, is om die gebied te ontruim en die chemikalie te verwoes. Die bytende gasse wat ontstaan, word maklik deur die wind gedra. Enige metale wat daarmee in aanraking kom, word erg verroes.
Die tyd wat 'n ton ClF3 gemors is
Gedurende die laat 1940's, teen die vroeë 1950's, het wetenskaplikes ondersoek ingestel na die gebruik van fluorerende verbindings as kragtige oksideermiddels om in vloeibare vuurpyle gebruik te word. In 1948 het die VSA die eerste toets suksesvol uitgevoer waar ClF3 op 'n vuurpylmotor gebruik is. Verdere toetse was gunstige resultate wat verdere produksie van ClF3 bevorder.
Om 'n raket met 'n oksideermiddel te vervaardig wat heftig reageer met bykans enige element, moet elke materiaal wat gebruik word, deeglik in ag geneem word. Elke onderdeel is noukeurig vervaardig, skoongemaak en gepassiveer om te voorkom dat enige onderdele spontaan korrodeer of aansteek. Alhoewel veiligheid sterk oorweeg is, het die verbinding uiters gevaarlik gebly.
Gedurende die era van die skepping van vloeibare vuurpylstof, het die ramp vir die eerste keer plaasgevind waarby ClF3 betrokke was. 'N Staalhouer van een ton is voorberei om met vloeibare ClF3 gelaai te word vir 'n groot vrag. Om die kans op ontsteking te verminder, is die tenk afgekoel met droë ys wat die verbinding veiliger hanteerbaar maak. Die uitwerking van die droë ys op die houer is egter nie oorweeg nie. Die ongelooflike koue temperature het die muur van die staalhouers verswelg, wat die strukturele integriteit daarvan benadeel. Die verswakte houer het gebars toe dit na 'n dollie oorgedra is, sodat die produk onbeheersd kon lek. Die ongeluk lei tot die vrylating van907 kg van ClF3 op die grond. Die chemikalie het vinnig deurgevreet 30 cm van beton voordat u voortgaan om nog een op te los 90 cm van gruis onder.
Dodelike dampe, insluitend chloortrifluoried, waterstoffluoried, chloor, sowel as baie ander het ernstige korrosie veroorsaak in alles waarmee die chemikalieë in aanraking gekom het.
Gereelde kerswas reageer nie op ClF3 nie
Chloortrifluoried is 'n chemikalie wat slegs deur professionele persone hanteer moet word. Sodra dit in 'n gas verander, is ClF3 kleurloos met 'n soet en skerp reuk. Daar is slegs enkele chemikalieë wat met chloortrifluoried heeltemal onreaktief bly. Skokkend, een van hulle is gewone kerswas. Sonder 'n behoorlike houer kan die verbinding heftig reageer, wat dodelik kan wees.
Sommige YouTubers het egter die risiko geneem om aan te toon hoe gevaarlik die chemikalie is. YouTuber Simon Whistler het die uiterste gevare van ClF3 op sy kanaal Today I Found Out bespreek. In die video praat hy oor die vlugtige aard van die verbinding en hy demonstreer hoe die chemikalie die meeste verbindings, insluitend glas, maklik laat ontvlam.
In die woorde van John Clark, chloortrifluoried
"Is natuurlik uiters giftig, maar dit is die minste probleem. Dit is hipergolies met elke bekende brandstof, en so vinnig hipergolies dat geen ontstekingsvertraging ooit gemeet is nie. Dit is ook hipergolies met dinge soos lap-, hout- en toetsingenieurs, om nie te praat van asbes, sand en water waarmee dit plofbaar reageer nie. ' Hy gaan voort, "Dit kan in sommige van die gewone struktuurmetale-staal, koper, aluminium, ensovoorts gehou word - as gevolg van die vorming van 'n dun film onoplosbare metaalfluoried wat die grootste deel van die metaal beskerm, net soos die onsigbare laag oksied op aluminium voorkom dat dit in die atmosfeer brand. As hierdie laag egter gesmelt of afgeskrop word en geen kans het om te hervorm nie, word die operateur gekonfronteer met die probleem om 'n metaal-fluoorvuur ​​te hanteer. Vir die hantering van hierdie situasie het ek altyd 'n goeie paar hardloopskoene aanbeveel. '