ピラニア溶液
炭素の同素体は安定性の高いグラファイト様の混成軌道が表面炭素原子の間に生じやすいために化学反応しにくい。ピラニア溶液がこれらの炭素炭素間表面結合を破壊する反応経路として最もありそうなのは、まず酸素原子が表面に直接炭素表面に結合し、カルボニル基を生成する経路である。
上記の過程において、酸素原子は実効的に結合電子対を中心炭素から「奪って」カルボニル基を生じ、同時に標的炭素の一つもしくは多数の隣接原子との結合を破壊する。結果として、酸素原子により局所結合構造の「崩壊」が開始され、不活性だった炭素が様々な水相反応を起こすことができるようになる。例えば、先に生じたカルボニル基がさらに酸化されて二酸化炭素を生じ、隣接炭素に結合が切れた新たなカルボニル基を生じる反応が考えられる。
ピラニア溶液により除去される炭素は元々の残渣のものもしくは脱水反応の結果の焦げの両方でありうる。酸化過程は脱水過程よりも遅く、数分単位で進行する。炭素の酸化の進行は、脱水過程で生じた溶液中に懸濁する煤との消失により見て取れる。有機物を浸したピラニア溶液は、そのうちに完全に透明になり、元の有機物の目に見える痕跡はなにもなくなる。
最後に、ピラニア溶液の強い酸性も金属酸化物や炭酸塩の溶解において洗浄作用に少し寄与する。しかし、このような付着物はより穏やかな酸を使って除去する方が安全で簡単なので、ピラニア溶液の典型的な使用状況では強酸性により洗浄が進むことよりも複雑になることの方が多い。耐酸性が低い基材に対しては、塩基性ピラニア溶液と呼ばれるアルカリ性の酸化性溶液が好ましい。