8 กรดที่แรงที่สุด (ที่เรารู้จัก) / 8 Strongest Acids Ever Known To Us
ระดับความเป็นกรด จะขึ้นอยู่กับความสามารถในการแตกตัวของไฮโดรเจนไอออน กล่าวคือ ยิ่งจำนวนไฮโดรเจนไอออน ที่ผลิตโดยกรดในสารละลายมีมาก ความเป็นกรดก็มากขึ้นเท่านั้น
ค่าคงที่การแตกตัวของกรด (Ka) บางครั้งเรียกว่าค่าคงที่ของแอซิดไอออไนซ์เซชั่น หรือ ความแรงเชิงปริมาณของกรด ในสารละลายที่เป็นน้ำ ในอีกด้านหนึ่ง
เมื่อ pH หรือ “กำลังของไฮโดรเจน” ระบุระดับความเป็นเบส pKa หรือตัวบ่งชี้ความเป็นกรด ค่ายิ่งต่ำกรดก็จะยิ่งแรง
ระดับความเป็นกรดของแฮมเมตต์: (Ho) เราทุกคนต่างรู้จักค่า pH ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลาย ในการวัดระดับความเป็นกรด หรือความเป็นเบสของสารเคมี แต่เมื่อพูดถึงซูเปอร์แอซิด กลับไร้ประโยชน์
เนื่องจากระดับความเป็นกรดนั้น มากกว่ากรดกำมะถัน และกรดไฮโดรคลอริกหลายล้านเท่า ซูเปอร์แอซิดเป็นกรด ที่มีระดับความเป็นกรด มากกว่ากรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์ โดยมีค่าความเป็นกรดของแฮมเมตต์
ต่ำกว่า -12
8. Sulfuric Acid H2SO4 ซัลฟิวริกแอซิด
pKa value: -3
Ho value: 12
กรดกำมะถัน หรือ กรดซัลฟิวริก เป็นกรดแก่ ละลายได้ในน้ำ ในทุกความเข้มข้น ค้นพบโดย ญาบิร นักเคมีชาวอาหรับ พบว่ากรดซัลฟิวริกมีประโยชน์มากมาย และเป็นสารเคมีที่มีการผลิตมากที่สุด
เช่น ใช้ในการผลิตปุ๋ย กระบวนการผลิตแร่ การสังเคราะห์เคมี การกำจัดน้ำเสีย ใช้เป็นสารละลายอิเล็กทรอไลต์ในแบตเตอรี่ และกระบวนการกลั่นน้ำมัน
กรดซัลฟิวริก สามารถสร้างความเสียหายอย่างมากต่อผิวหนังมนุษย์ เมื่อสัมผัสโดยตรง มันยังกัดกร่อนโลหะหลายชนิด สารเคมีจะกัดกร่อน และเป็นอันตรายได้มาก เมื่ออยู่ในความเข้มข้นสูง
นอกจากนี้กรดซัลฟิวริก ยังมีบทบาทสำคัญในการศึกษากรดโดยรวม ทำหน้าที่เป็นข้อมูลอ้างอิงพื้นฐาน เพื่อเปรียบเทียบระดับความเป็นกรด ของซุปเปอร์แอซิดหรือแอซิด
7. Hydrochloric acid HCl ไฮโดรคลอริกแอซิด
pKa value: -5.9
กรดไฮโดรคลอริก เป็นสารเคมีสำคัญที่ใช้กันอย่างกว้างขวาง ในห้องแล็บและอุตสาหกรรมต่างๆ กรดไฮโดรคลอริกถูกค้นพบโดย ญาบิร ราว ค.ศ. 800
ไฮโดรคลอริกนั้นรุนแรงกว่ากรดซัลฟิวริก เนื่องจากไฮโดรเจนไอออน ถูกแยกออกจากคลอไรด์ได้ง่ายกว่า เมื่อเทียบกับซัลเฟตไอออนจากซัลฟิวริกแอซิด
ช่วงปฏิวัติอุตสาหกรรม กรดไฮโดรคลอริกถูกใช้อย่างกว้างขวาง ในการผลิตสารประกอบอินทรีย์ เช่น ไวนิลคลอไรด์ สำหรับผลิต PVC พลาสติก และ MDI/TDI สำหรับผลิต โพลียูรีเทน,
และใช้ในการผลิตขนาดเล็ก เช่น การผลิตเจลาติน ใช้ปรุงอาหาร, และ ใช้ฟอกหนัง
6. Triflic Acid (CF3 SO3) ไตรฟลิคแอซิด
pKa value: -14.7
กรดไตรฟลูออโรมีเทนซัลโฟนิก หรือที่รู้จักกันทั่วไป ว่ากรดไตรฟลิค ถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกโดย Robert Haszeldine นักเคมีชาวอังกฤษในปี 1954 เป็นที่รู้จักในด้านความเสถียรทางเคมี
และความร้อนที่โดดเด่น กรดไตรฟลิค ใช้ในการเพิ่มโปรตรอนและการไทเทรต (การวิเคราะห์เชิงปริมาณขององค์ประกอบทางเคมี) เหตุผลสำคัญที่นิยมใช้กรดไตรฟลิค เพราะไม่เกิดสารซัลโฟเนตกับสารอื่นๆ
ซึ่งพบได้บ่อยในกรดคลอโรซัลโฟนิก และกรดซัลฟิวริก กรดไตรฟลิค เป็นหนึ่งในกรดที่แรงที่สุด การสัมผัสกับผิวหนัง อาจทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรง โดยการทำลายเนื้อเยื่ออย่างช้าๆ
นอกจากนี้ สูดดมอาจทำให้เกิดอาการบวมน้ำที่ปอด อาการกระตุก และภาวะวิกฤตอื่นๆ
5. Fluorosulfuric Acid (FHO3S) ฟลูออโรซัลฟิวริกแอซิด
Ho value: -15.1
pKa value: -10
กรดฟลูออโรซัลฟิวริกหรือกรดซัลฟูโรฟลูออไรด์ (ชื่อทางการ) เป็นกรดที่แรงที่สุดชนิดหนึ่ง ที่มีขายในท้องตลาด มีลักษณะเป็นสีเหลือง และแน่นอนว่ามีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและเป็นพิษสูง
โดยทั่วไปแล้วกรดฟลูออโรซัลฟิวริก ผลิตโดยการทำปฏิกิริยาไฮโดรเจนฟลูออไรด์กับซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ และเมื่อรวมกับแอนติโมนีเพนตาฟลูออไรด์ จะผลิต “กรดเมจิก” ซึ่งเป็นกรดและสารกระตุ้นที่แรงกว่ามาก
กรดฟลูออโรซัลฟิวริก สามารถใช้เพื่อทำให้เป็นอัลคิเลตไฮโดรคาร์บอน (ที่มีอัลคีน) และไอโซเมอไรซ์อัลเคน สำหรับการแกะสลักแก้ว (ศิลปะแก้ว) นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นสารเรืองแสงในห้องปฏิบัติการ
4. Perchloric acid (HClO4)เปอร์คลอริกแอซิด
pKa value: -10, -15.2
กรดเปอร์คลอริก เป็นซุปเปอร์แอซิด เป็นกรดบรอนสเต็ด-ลาวรีที่แรงที่สุดชนิดหนึ่ง ผลิตขึ้นโดยการบำบัดโซเดียมเปอร์คลอเรต ด้วยกรดไฮโดรคลอริก จะทำให้กรดเปอร์คลอริก และตกตะกอนโซเดียมคลอไรด์
กรดเปอร์คลอริก มักจะพบในฐานะที่เป็นสารละลาย สารนี้ไม่มีสี เป็นกรดที่แข็งแกร่งกว่ากรดซัลฟูริกและกรดไนตริก มันเป็นตัวออกซิไดเซอร์ที่ทรงพลังเมื่อถูกความร้อน แต่โดยทั่วไปแล้ว
สารละลายในน้ำสูงถึง 70% โดยน้ำหนัก ที่อุณหภูมิห้องนั้นปลอดภัย กรดเปอร์คลอริก มีประโยชน์ในการเตรียมเกลือเปอร์คลอเรต โดยเฉพาะแอมโมเนียมเปอร์คลอเรต ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงจรวดสมัยใหม่
3. Fluorinated Carborane acid H(CHB11F11) ฟลูออรีนคาร์บอเรนแอซิด
Ho value: -18
pKa value: -20
กรดคาร์โบเรน เป็นหนึ่งในกลุ่มซุปเปอร์แอซิด ที่แรงที่สุดที่มนุษย์รู้จัก ซึ่งมีเพียงไม่กี่ชนิด ที่ถือว่ามีค่าความเป็นกรดของแฮมเมตต์ต่ำถึง -18 ซึ่งเป็นระดับความเป็นกรดที่รุนแรงกว่ากรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์ ถึงล้านเท่า
หนึ่งในสมาชิกของกลุ่มนี้ คือ กรดฟลูออรีนคาร์บอเรน ในขณะที่มีรายงานการมีอยู่ของสารเคมีดังกล่าว ในปี 2007 นักวิจัย สามารถศึกษาลักษณะธรรมชาติของมันทั้งหมดได้ ในปี 2013 เท่านั้น
ก่อนการค้นพบ สุดยอดกรดบรอนสเต็ดที่แรงที่สุด ได้เปลี่ยนไปใช้ตระกูล ซุปเปอร์แอซิดที่มีคลอรีนสูง
2. Magic Acid FSO3H·SbF5 เมจิกแอซิด
Ho value: -23
กรดเมจิกเกิดจากการผสมกรดฟลูออโรซัลฟิวริก และแอนติโมนีเพนตาฟลูออไรด์ ในอัตราส่วนโมลาร์ 1:1 ระบบ superacid นี้ พัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 1966 โดยนักวิจัยจากห้องแล็บ
จอร์จ โอลาห์ มหาวิทยาลัย เคสเวสเทิร์นรีเสิร์ฟ ในโอไฮโอ ชื่อนี้เกิดขึ้น หลังจากงานปาร์ตี้คริสต์มาสในปี 1966 เมื่อสมาชิกของห้องแล็บโอลาห์ วางเทียนไขพาราฟินลงในกรด
และพบว่าเทียนนั้นละลายอย่างรวดเร็ว แม้ว่าทั่วไปจะใช้กรดเมจิก เพื่อทำให้คาร์บอเนียมไอออนเสถียรในสารละลาย แต่ก็มีการใช้งานในอุตสาหกรรมที่สำคัญอื่นๆ อีกเล็กน้อย
เช่น กระตุ้นการไอโซเมอไรเซชัน ของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว และแม้กระทั่งเพิ่มโปรตอนให้ มีเทน ซีนอน และฮาโลเจน ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นเบสอ่อน
1. Fluoroantimonic acid H2FSbF6 ฟลูออโรแอนติโมนิกแอซิด
Ho value: -15 (pure form), -28 (with >50 mol%)
กรดฟลูออโรแอนติโมนิก เป็นกรดที่แรงที่สุดของซูเปอร์แอซิด ที่รู้จักทั้งหมด โดยพิจารณา จากค่าความเป็นกรดของแฮมเมตต์ ผลิตโดยการผสมไฮโดรเจนฟลูออไรด์กับแอนติโมนีเพนตาฟลูออไรด์
โดยทั่วไป ในอัตราส่วน 2:1 ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อน ซูเปอร์แอซิดนี้ มีการใช้งานที่จำเป็นหลายอย่าง ในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี เช่น สามารถใช้แยกก๊าซมีเทนและก๊าซไฮโดรเจน
ออกจากนีโอเพนเทนและไอโซบิวเทน ตามลำดับ กรดฟลูออโรแอนติโมนิก มีฤทธิ์กัดกร่อนแก้วได้ จึงต้องเก็บไว้ในภาชนะเทฟลอน