Axit Fluoroantimonic (được mệnh danh là "vua của các loại axit"). Bạn có tò mò về mức độ nguy hiểm, khả năng ăn mòn "hủy diệt" và những ứng dụng thực tế của siêu axit này? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn toàn diện, chính xác và được kiểm chứng khoa học nhất về Axit Fluoroantimonic.

1. Axit Fluoroantimonic là gì? 

Axit Fluoroantimonic là siêu axit mạnh nhất thế giới được tổng hợp bằng cách trộn lẫn Antimon Pentafluorua (SbF5) và Axit Hydrofluoric khan (HF) theo tỷ lệ mol 1:1. Công thức hóa học tổng quát của siêu axit này thường được viết là H2SbF7 (hoặc biểu diễn dưới dạng hệ liên kết [H2F]+[SbF6]-).

Thang đo pH truyền thống (từ 0 đến 14) chỉ áp dụng cho dung dịch nước và không thể đo lường các siêu axit vì chúng phản ứng mãnh liệt với nước. Thay vào đó, các nhà khoa học sử dụng Hàm độ axit Hammett (H0). Giá trị H0 của Axit Fluoroantimonic ở trạng thái đậm đặc nhất đạt tới -31,3, mạnh gấp 2 x 1019 (20 tỷ tỷ lần) so với Axit Sulfuric (H2SO4) 100%.

Axit Fluoroantimonic chính là loại axit mạnh nhất thế giới, độ số pH là -31,3

2. Tính chất và đặc điểm của Axit Fluoroantimonic

Hàm độ axit Hammett (H0) của Axit Fluoroantimonic dao động từ -21 đến -31,3 tùy thuộc vào tỷ lệ pha trộn của SbF5. Việc đo lường trực tiếp siêu axit này cực kỳ khó khăn không phải do "nhiệt độ nóng chảy quá cao" như các tài liệu dịch lỗi thường viết, mà là do tính chất ăn mòn siêu hạng của nó phá hủy hầu hết các thiết bị đo thông thường và phản ứng cực kỳ mãnh liệt với độ ẩm không khí.

2.1. Tiếp xúc với nước

Axit Fluoroantimonic sẽ phân hủy nhanh chóng, vì thế chúng không được khuyến cáo dùng trong dung dịch nước, chỉ dùng trong dung dịch axit hydrofluoric.

Axit Fluoroantimonic tiếp xúc với nước sẽ phân hủy nhanh chóng

2.2. Tiếp xúc với nhiệt độ 

Khi Axit Fluoroantimonic tiếp xúc với nhiệt độ tăng cao, chúng sẽ phân hủy và tạo ra hơi độc mạnh, gọi là khí hydro florua (axit hydrofluoric). 

2.3. Phản ứng hóa học

Axit Fluoroantimonic được tạo ra bằng việc trộn pentafluoride antimon và hydro florua với nhau nhằm hình thành ion fluoronium: 

SbF5 + 2HF → SbF6- + H2F+

3. Ứng dụng thực tiễn của Axit Fluoroantimonic 

Hiện nay trong đời sống thực tiễn, siêu acid cực mạnh này được ứng dụng khả phổ biến, đặc biệt là trong lĩnh vực kỹ thuật hóa học và hóa học hữu cơ. Vào năm 1967, Hogeveen và Bickel đã công bố Axit Fluoroantimonic sẽ loại bỏ H2 khỏi isobutane và loại bỏ metan khỏi neopentane. Bởi vì siêu acid này giúp proton hóa các hợp chất hữu cơ, bất kể dung môi của chúng. 

• (CH3)3CH + H+ → (CH3)3C+ + H2↑
• (CH3)4C + H+ → (CH3)3C+ + CH4↑

Ngoài ra Axit Fluoroantimonic còn gây ra hiện tượng mất nước, khử hydro và tạo ra gần như tất cả các hợp chất hữu cơ… Vì vậy dạng acid này vẫn được ứng dụng trong quy trình sản xuất các hợp chất vàng tetraxenon. Có vật liệu tương thích với Axit Fluoroantimonic khi làm dung môi là: 

• SO2ClF.
• Lưu huỳnh dioxide.
• Một số chlorrofluorocarbon. 

Axit Fluoroantimonic được sử dụng khi tổng hợp và mô tả các carbocations. Đồng thời còn ứng dụng chúng như một chất xúc tác trong quá trình kiềm hóa và acyl hóa trong hóa dầu.

Ứng dụng của Axit Fluoroantimonic chủ yếu là lĩnh vực kỹ thuật hóa học

4. Axit Fluoroantimonic đựng bằng gì?

Nhiều nghiên cứu cho thấy Axit Fluoroantimonic là một chất cực kỳ ăn mòn và rất độc hại. Tuy nhiên nó lại nhạy cảm với độ ẩm, phản ứng rất mạnh với nước bởi vì quá trình hydrat hóa tỏa nhiệt. Vì thế các duy nhất có thể bảo quản, lưu trữ siêu acid này đó là đựng trong thùng chứa làm từ PTFE-Tefluorn (một loại polyme tổng hợp). Con người khi tiếp xúc với Axit Fluoroantimonic cần trang bị đồ bảo hộ để tránh gặp nguy hiểm, bị ăn mòn xương… Bởi vì loại acid này có thể phá hủy cả thuỷ tinh, tất cả các hợp chất hữu cơ. 

Axit Fluoroantimonic nên bảo quản đựng trong PTFE-Tefluorn

5. Top 3 loại axit mạnh nhất thế giới khác

Axit Fluoroantimonic là axit mạnh nhất thế giới, ngoài nó ra còn có 3 loại siêu axit khác cũng được đánh giá rất mạnh. Để hiểu rõ hơn dưới đây chúng tôi đã liệt kê một số thông tin: 

5.1. Axit Nitric (HNO3)

Đây là siêu axit có độc tố và tính ăn mòn cao, dễ gây cháy do đó con người cần hết sức cẩn thận trong quá trình sử dụng, khâu bảo quản. Dạng tinh khiết của Axit Nitric thường tồn tại ở dạng tinh thể lỏng, không màu. Nếu tích tụ thêm các oxit nitơ trong một thời gian dài thì chất lỏng sẽ chuyển sang màu vàng nhạt. Axit Nitric đang được dùng phổ biến để luyện kim, tinh lọc và sản xuất thuốc nổ. 

Axit Nitric (HNO3)

5.2. Axit Clohydric (HCl)

Đây là loại axit vô cơ siêu mạnh được tạo ra trong môi trường nước, từ quá trình hòa tan của khí hydro clorua. Đặc điểm của siêu acid này đó là tính ăn mòn cao khi tiếp xúc với các tế bào của con người. Dạng Axit Clohydric đậm đặc ở nồng độ 40% sẽ tạo ra sương mù. Tính ứng dụng của siêu axit này khá đa dạng, cụ thể là ở lĩnh vực sản xuất các phụ gia thực phẩm, các chất vệ sinh, gelatin,… 

Axit Clohydric (HCl)

5.3. Axit Carborane – H (CHB11Cl11)

Axit Carborane – H là một loại axit vô cơ rất mạnh được tạo ra bởi quá trình hòa tan phân tử ở trong nước của khí hidro. Hiện nay con người thường sử dụng chúng để điều chế muối bromua, canxi bromua và natri bromua… 

Axit Carborane – H (CHB11Cl11)

6. Nhãn dán cảnh báo an toàn hóa chất với các axit mạnh

Cảnh báo nguy hiểm

H290: Có thể ăn mòn kim loại

H314: Gây bỏng da nghiêm trọng và hỏng mắt

H318: Gây tổn thương mắt nghiêm trọng

H335: Có thể gây kích ứng đường hô hấp

Tuyên bố phòng ngừa

P234: Chỉ giữ trong bao bì gốc

P260: Không được hít bụi/ khói/ khí/ sương mù/ hơi/ sương

P280: Đeo găng tay bảo hộ/ quần áo bảo hộ/ bảo vệ mắt/ bảo vệ thính giác…

P271: Chỉ sử dụng ngoài trời hoặc trong khu vực thoáng khí

Ứng phó

P301 + P330 + P331: NẾU NUỐT PHẢI: Súc miệng. Không cố ói mửa.

P303 + P361 + P353: NẾU TIẾP XÚC VỚI DA (hoặc tóc): Cởi bỏ ngay tất cả quần áo bị nhiễm bẩn. Rửa sạch da bằng nước [hoặc vòi hoa sen].

P363: Giặt sạch quần áo bị nhiễm bẩn trước khi tái sử dụng.

P304 + P340: NẾU HÍT PHẢI: Đưa nạn nhân ra nơi thoáng khí và giữ yên ở tư thế dễ thở.

P310: Gọi ngay cho Trung tâm chất độc hoặc bác sĩ/ …

P321: Điều trị cụ thể (xem hướng dẫn sơ cứu bổ sung trên nhãn này).

P305 + P351 + P338: NẾU DÍNH VÀO MẮT: Rửa cẩn thận bằng nước trong vài phút. Tháo kính áp tròng, (nếu có) để dễ dàng thực hiện. Tiếp tục rửa sạch.

P390: Hấp thụ chất thải tràn đổ để ngăn chặn thiệt hại vật chất.

P312: Gọi trung tâm chống độc hoặc bác sĩ/ nhân viên y tế nếu bạn cảm thấy không khỏe.

Qua bài viết này của chúng tôi, ắt hẳn bạn đã phần nào có cái nhìn tổng quát về Axit Fluoroantimonic - loại axit mạnh nhất thế giới. Nếu bạn có ý định mua Axit Fluoroantimonic thì hãy nghiên cứu kỹ càng để tránh gặp phải những nguy hiểm không đáng có.