84和酒精混合会产生氯气?仔细研究后我发现这不是谣言 | 您所在的位置:网站首页 › 漂白水和84的消毒效果一样吗 › 84和酒精混合会产生氯气?仔细研究后我发现这不是谣言 |
最近我听到一个神奇的说法:84消毒液和酒精混合会产生氯气!也不知道是谁第一个想出来把俩消毒剂混在一起用的,可能是基于强强联手的中国武侠思想,用两个普通消毒剂合成出一个史诗级消毒剂? 你期待的84和酒精混合可能是这样的 ![]() ![]() 最近网上这个问题的讨论极其热烈。毕竟很多人最近都囤了84和酒精,而生活中也难得碰到一个用初中化学就能参与讨论的学术问题。 生活中的奇葩实验探究,毕导可能会迟到,但从不会缺席。今天我就用实验帮大家研究一下84和酒精混合会不会产生氯气! 01 Introduction-实验背景知识 84消毒液,主要成分是次氯酸钠NaClO、氢氧化钠NaOH和表面活性剂。NaClO具有氧化性,可以杀死细菌病毒。 ![]() HCl + NaClO === NaCl + Cl2↑ + H2O 医用酒精,是75%的乙醇/水溶液,乙醇具有还原性。 ![]() ![]() 02 Experiment-实验探究 【实验1】取20 mL84消毒液、20 mL酒精,充分混合。 (注:84在实际使用中都是要稀释100倍再用的!本实验为了模拟极限愚蠢操作下的危险性,故不稀释。) ![]() 首先看反应现象: ![]() 卧槽居然产生了这么多气体!!!仔细观察发现,有大量小气泡在浅黄色溶液中缓慢上升、逸出。 ![]() 实验结论:84和酒精混合的确会放出气体! 但是不是氯气还需要进一步探究。让我们进入看闻摸尝的第二步:闻。 【实验2】闻气体的味道,判断一下是啥。 ![]() 我只是想用它的长度来见证战胜疫情的那一天 怎么说呢,的确有氯气的味道和功效。但其实你直接闻84消毒液,本来就能闻到氯气味。这个实验没有太大的说服力。让我们进入看闻摸尝的第三步:摸。 【实验3】摸烧杯外壁,感受是否有温度变化 ![]() 杯子竟然变热了!!!实验人员甚至被这突如其来的温暖给逗乐了!来,拿我做咖啡的温度计测个温度! ![]() 猜想1:酒精和84混合放热,溶液升温使某种气体跑出来了。 猜想2:酒精和84发生了氧化还原反应放热,那就说明它们真的会生成氯气!啊我要死了! 我们来验证一下猜想。 【实验4】把酒精和水混合,把84和水混合,观察温度是否变化。 ![]() 84与水混合是吸热的,温度反而从20℃降到了19℃。不知道大家还记不记得高中“越稀越水解”这句话,我猜是稀释使ClO⁻水解平衡正向移动,而水解是吸热反应。 现在测出来酒精混合升4℃,84混合降1℃,而酒精84混合居然刚好升3℃! 虽然理性告诉我这只是一个强行巧合,但它说明:84与酒精混合升温,很可能是因为酒精遇到水本来就会升温。 次氯酸钠不稳定,升温时它会发生歧化和分解两个反应[1,2]。分解反应产生氧气。 大家高中的时候都学过电离和水解的动态平衡,84溶液中时刻存在下面几个平衡反应[2],升温会促进氯气跑出来。 ![]() 因此,84与酒精混合产生的小气泡可能是氧气,也可能是氯气。但我目测气泡的分子量是32,所以觉得是氧气。 【实验5】收集84与酒精混合产生的小气泡,用带火星的木条测试。 ![]() ![]() 【实验最终结论】84与酒精混合会升温,并放出气体,尚不能确定是氧气还是氯气。 很遗憾我家里没有气相色谱,无法进一步实验了,期待本实验启发后人开展更为详细的研究。 03 Results and Discussion 那84和酒精究竟会不会产生氯气呢? 我们的实验结论其实有点尴尬。如果产生的是氧气,你倒是可以上去吸个神清气爽;但万一84和酒精发生了氧化还原反应,产生氯气甚至是其他有毒气体,我岂不是要被冠状病毒笑死了? 我仔细查了文献,很快找到了这个问题的答案! 目前网上已经有许多科普文辟谣说84和酒精不会产生氯气,但很遗憾,他们的辟谣都是错的。 84和酒精混用会产生氯气,而且浓度很可能超出安全范围。 2015年一篇刊登在《Australian Journal of Forensic Sciences(澳大利亚法医杂志)》上的论文[3]讨论了一个有趣的问题:在法医实验室里,我们搞卫生的时候应该把桌子、仪器上残留的DNA除干净,否则会干扰后面的师弟师妹做实验。 ![]() ![]() 单独用次氯酸钠溶液擦桌子,完全不会产生氯气(如下图1abc); 用次氯酸钠擦完桌子,再用水擦一遍,也不会产生氯气(如下图1c); 用次氯酸钠擦完桌子,再用酒精擦一遍,突然就产生了氯气!而且已经超过了安全浓度!(如下图1a) 用次氯酸钠擦完桌子,再用水擦一遍,再用酒精擦一遍,只产生少量氯气,在安全范围内。(如下图1b) 注:“擦桌子”是个代称,作者测了擦玻璃、塑料、金属 ![]() 红线代表澳大利亚的安全浓度标准 作者都擦了三次取平均,数据肯定没问题。总之这个搞卫生实验严格证明了:即使是先喷84,擦干后再喷酒精,就那点残留的接触,也会产生有害量的氯气。(这可能是酒精促进了84中氯气的挥发,而不一定是化学反应) ![]() ![]() 【一个提醒】作者用的次氯酸钠浓度是0.25~1%,平时我们用84是要稀释100倍的,浓度大概0.05%。所以只要你规范使用84,就不用太担心氯气。但如果你为人豪放,喜欢玩浓度大的,就还是会有危害。 04 Supplementary material 84和酒精混合还会产生什么有毒物质? 可能很多人一想到84和乙醇会产生氯气时,会用仅存的化学知识脑补出这样一个反应 ![]() 首先,伯醇和次氯酸钠在酸性条件下会发生极慢的反应,但得到的产物不是醛,而是二聚酯[4,5]。这可能是因为反应机理是经过半缩醛中间体[6]。 ![]() 84的水溶液、乙醇的乙酸乙酯溶液在相转移催化剂比如四正丁基溴化铵的催化下,乙醇会氧化为乙醛[7]。 ![]() ![]() ![]() 综上所述,84和酒精混合的确会发生氧化还原反应,产生氯气、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯仿、甲酸、碳酸……但量都非常少。 05 Conclusion-结论与展望 综上所述,我们得到了以下几个结论: 1、84和酒精混合会放热,并产生小气泡,可能是氧气或氯气; 2、有文献明确指出,84遇到酒精会产生氯气和氯仿,且浓度可能超出安全范围; 3、84和酒精会发生复杂的有机反应,产物包括但不限于氯气、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯仿、甲酸、碳酸…… 所以,84和酒精混合产生氯气不是一则谣言!它俩单独都能杀冠状病毒!你想消毒随便拿其中一个就行!别自己瞎混合搞创新! 这个问题表面上看是个初中化学问题,许多科普文在辟谣的时候也想当然地觉得不会产生氯气。所以我得到这个反常结论时,也蛮惊讶的。欢迎大家质疑讨论! 初中课本的化学简单,因为它只教你,84和酒精几乎不会反应。生活中的化学复杂,因为人民群众真正关心的是“几乎不会反应”背后,剩下的“那一丁点反应”有多大危害。 生活远比书本复杂,实验远比理论微妙,次要矛盾有时候就会转化为主要矛盾。对科学心存谦卑,对生活保持好奇。 生活中的奇葩实验探究,毕导可能会迟到,但从不会缺席。最后给大家看一下我今天沾过84的餐巾纸(我家纸本来就是黄色的……) ![]() 1、https://www.sciencedirect.com/topics/pharmacology-toxicology-and-pharmaceutical-science/hypochlorite 2、https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_hypochlorite#Reactions 3、Ballantyne K N, Salemi R, Guarino F, et al. DNA contamination minimisation–finding an effective cleaning method[J]. Australian Journal of Forensic Sciences, 2015, 47(4): 428-439. 4、Nwaukwa S O, Keehn P M. The oxidation of alcohols and ethers using calcium hypochlorite [Ca (OCl) 2][J]. Tetrahedron Letters, 1982, 23(1): 35-38. 5、Stevens R V, Chapman K T, Weller H N. Convenient and inexpensive procedure for oxidation of secondary alcohols to ketones[J]. The Journal of Organic Chemistry, 1980, 45(10): 2030-2032. 6、Stevens R V, Chapman K T, Stubbs C A, et al. Further studies on the utility of sodium hypochlorite in organic synthesis. Selective oxidation of diols and direct conversion of aldehydes to esters[J]. Tetrahedron Letters, 1982, 23(45): 4647-4650. 7、Mirafzal G A, Lozeva A M. Phase transfer catalyzed oxidation of alcohols with sodium hypochlorite[J]. Tetrahedron letters, 1998, 39(40): 7263-7266. 8、https://en.wikipedia.org/wiki/Haloform_reaction 9、El Din A M S, Arain R A, Hammoud A A. Kinetics of hydrolysis of chloroform and bromoform in aqueous solutions[J]. Desalination, 1998, 120(1-2): 41-51. 10、Savinell R F, Ota K, Kreysa G. Encyclopedia of applied electrochemistry[M]. Springer, 2014.895-900 原标题:《84和酒精混合会产生氯气?仔细研究后我发现这竟然不是谣言!》 阅读原文 |
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