问题

你认为最危险的化学物质是什么?

回答
“最危险的化学物质”这个问题并没有一个简单明确的答案,因为“危险”的定义本身是多维度的,并且取决于很多因素,比如:

毒性 (Toxicity): 化学物质对生物体造成的危害程度。
易燃性 (Flammability): 化学物质燃烧的难易程度和燃烧时产生的能量。
反应性 (Reactivity): 化学物质与其他物质发生化学反应的倾向,包括爆炸性、腐蚀性等。
挥发性 (Volatility): 化学物质蒸发成气体的能力,影响其扩散和暴露的途径。
持久性 (Persistence): 化学物质在环境中分解的速度,持久性强的物质危害可能更长久。
暴露途径和剂量 (Exposure Route and Dose): 接触化学物质的方式(吸入、皮肤接触、摄入)以及接触的量。
目标群体 (Target Population): 不同个体(如儿童、孕妇、有基础疾病者)对化学物质的敏感性不同。
使用场景 (Context of Use): 在实验室中的少量使用与在工业中的大量使用,其风险完全不同。

尽管如此,我们可以从不同角度列举一些被广泛认为是极其危险的化学物质:



1. 氰化物 (Cyanides)

危险性: 极高的急性毒性。
详细说明:
作用机制: 氰化物(如氰化钾 KCN、氰化钠 NaCN、氢氰酸 HCN)是细胞呼吸的强力抑制剂。它们能够与线粒体中的细胞色素氧化酶中的三价铁离子结合,阻止氧气将电子传递给最终受体,从而中断细胞的有氧呼吸。即使血液中有充足的氧气,细胞也无法利用,导致细胞窒息死亡。
症状: 接触氰化物后,症状出现迅速,可能在几秒到几分钟内出现。轻度暴露可能导致头晕、头痛、恶心、呕吐、呼吸急促。严重暴露可导致意识丧失、癫痫发作、心跳停止、呼吸衰竭,最终死亡。其典型的“苦杏仁味”气味并非所有人都能闻到,而且即使能闻到,也可能在短时间内就失去嗅觉。
暴露途径: 吸入含有氰化物的气体(如氢氰酸)、摄入含有氰化物的物质、皮肤吸收(尤其是溶解在液体中的氰化物)。
应用: 历史上曾用于屠杀(如二战时期的毒气),在工业上用于电镀、金矿提取、合成农药等。由于其极高的毒性,其储存和使用受到严格管制。



2. 神经毒剂 (Nerve Agents)

危险性: 剧毒且作用迅速的有机磷化合物,常被用作化学武器。
详细说明:
代表物质: 沙林 (Sarin, GB)、梭曼 (Soman, GD)、塔崩 (Tabun, GA)、VX 等。
作用机制: 这些物质是乙酰胆碱酯酶 (Acetylcholinesterase) 的不可逆抑制剂。乙酰胆碱是一种神经递质,负责在神经肌肉接头处传递神经冲动。乙酰胆碱酯酶的作用是迅速分解乙酰胆碱,终止神经信号。神经毒剂会永久性地结合并灭活乙酰胆碱酯酶,导致乙酰胆碱在突触间隙大量积累,引起神经系统过度兴奋。
症状: 症状取决于暴露剂量和途径,可以从流眼泪、流鼻涕、呼吸困难、肌肉抽搐,发展到呕吐、腹泻、失禁、惊厥、麻痹、呼吸肌麻痹和死亡。非常小的剂量就能致命。
暴露途径: 吸入气溶胶或蒸气、皮肤接触。
应用: 主要被用作化学武器,其生产、储存和使用受到《禁止化学武器公约》的严格禁止。



3. 放射性物质 (Radioactive Materials)

危险性: 电离辐射造成的生物损伤,包括长期致癌和遗传效应。
详细说明:
代表物质: 钚 (Plutonium)、铀 (Uranium)、铯137 (Cesium137)、锶90 (Strontium90) 等。
危险性来源: 这些物质的原子核不稳定,会自发地发生放射性衰变,释放出 α 粒子、β 粒子、γ 射线或中子等电离辐射。
作用机制: 电离辐射具有足够的能量,可以破坏生物分子,特别是 DNA。这种损伤可能导致细胞死亡、基因突变、癌症发生以及对生殖细胞的遗传损伤。与化学毒物不同,放射性物质的危害不限于一个特定的化学作用过程,而是通过其释放的能量直接破坏细胞结构。
暴露途径:
外部照射: 身体暴露在放射源附近,尤其是强 γ 源。
内部照射: 放射性物质被吸入、摄入或通过伤口进入体内,并在体内沉积,持续释放辐射。例如,锶90 会被骨骼吸收,类似钙;铯137 会在全身分布,类似钾。钚239 的放射性虽然不如某些同位素强,但它极易形成可溶性化合物,且是强 α 放射源,如果吸入或摄入,可在肺部或骨骼造成极高的局部剂量,引起癌症。
应用: 核能发电、核武器、医疗诊断(如 PET)、放射治疗、工业探伤等。但其危险性也导致了严格的安全防护和废物处理要求。



4. 某些高度腐蚀性物质 (Highly Corrosive Substances)

危险性: 瞬间破坏组织,造成严重的物理性损伤。
详细说明:
代表物质: 氢氟酸 (Hydrofluoric acid, HF)、浓硫酸 (Concentrated sulfuric acid, H₂SO₄)、浓硝酸 (Concentrated nitric acid, HNO₃)、某些强碱(如氢氧化钠 NaOH 熔融物)。
作用机制:
氢氟酸: 这是极其危险的一种,因为它具有强烈的腐蚀性,并且氟离子可以穿透皮肤深层,与钙离子结合形成不溶性的氟化钙,导致组织深度坏死、骨骼损伤(低血钙症),并能引发致命的心律失常。即使接触面积很小,也可能非常危险。
浓硫酸和浓硝酸: 它们是强氧化剂和脱水剂。浓硫酸能从有机物(如皮肤、衣物)中夺取水分,导致碳化和烧伤。浓硝酸除了氧化和脱水作用外,还能与蛋白质发生硝化反应,形成黄色物质(黄蛋白),并产生氮氧化物,加剧损伤。
强碱: 如液态氢氧化钠,会皂化脂肪,使组织变软并深入渗透,造成深层化学烧伤,难以愈合。
症状: 接触会立即引起剧烈疼痛、红肿、水泡、溃疡,并可能导致永久性瘢痕、失明或肢体残疾。内服则会损伤消化道。
应用: 在工业中用于清洗金属、蚀刻玻璃、化肥生产等。



5. 某些剧毒有机化合物 (Certain Highly Toxic Organic Compounds)

危险性: 作用于特定生物通路,少量即可致命或造成严重不可逆损害。
详细说明:
二恶英 (Dioxins) 和 PCBS (多氯联苯):
危险性: 它们是持久性有机污染物 (POPs),极易在生物体内积累,具有强烈的致癌性、免疫毒性、神经毒性、内分泌干扰作用,并可能导致发育异常。
作用机制: 它们主要通过干扰细胞信号传导通路,如芳烃受体 (AhR) 途径,影响基因表达,从而引发上述一系列毒性效应。
暴露途径: 接触受污染的食物(特别是脂肪类食物)、空气、土壤。
应用: 历史上曾作为工业化学品(如 PCB 用作绝缘油),但因其毒性和持久性,许多已被禁用。二恶英主要是某些工业过程(如焚烧、冶炼)的副产物。
蓖麻毒素 (Ricin):
危险性: 从蓖麻籽中提取的蛋白质毒素,是一种强效蛋白质合成抑制剂。
作用机制: 蓖麻毒素具有 A 和 B 链。B 链负责将毒素结合到细胞表面并将其导入细胞内。A 链进入细胞质后,会不可逆地修饰核糖体,使其失去合成蛋白质的能力,导致细胞死亡。
症状: 吸入、摄入或注射均可中毒。症状包括呕吐、腹泻、内出血、肝肾损伤,最终导致多器官衰竭。
应用: 实验室研究。历史上曾被考虑用作生物武器。



为什么没有单一的“最危险”?

情境依赖: 例如,氰化物对呼吸系统是致命的,但对皮肤的损伤不如浓硫酸直接。放射性物质的危害是长期的细胞损伤,而神经毒剂的危害是瞬间的中枢神经系统崩溃。
剂量效应关系: 任何化学物质,包括水,在足够大的剂量下都可能是有害的。因此,确定“最危险”也需要考虑生效剂量。
技术进步和安全措施: 许多危险化学品在现代工业和实验室中通过严格的安全规程和防护措施得到有效控制,使其使用风险大大降低。然而,非法使用或事故发生时,其危险性依然非常突出。

总而言之,从急性、快速、普遍致命性的角度来看,神经毒剂(如 VX、沙林)常常被认为是人类历史上制造出的最危险的化学物质之一,因为极微小的剂量就能在短时间内杀死一个人。而从潜在的、长期的、破坏性的影响来看,高放射性物质(如钚)和某些持久性有机污染物(如二恶英)的危险性也不容小觑。

在任何讨论中,都应该明确我们讨论的是哪种类型的危险,以及在何种情境下。

网友意见

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如果有人告诉你,他看见了会燃烧的混凝土,千万不要轻易否定对方,甚至以为对方脑子出了毛病,有幻觉。他有看到的可能是真的。

这种能让水泥燃烧起来的物质,叫三氟化氯。

我觉得这是一种极度危险的化学物质,毕竟地狱的烈火还得在狭小的密闭空间里燃烧,证明包裹它的容器本身是不会参与化学反应的,混凝土能够锁住核燃料,却无法阻挡三氟化氯,这也意味着,即使地狱的烈火,也没三氟化氯那么毒那么猛。人们只能通过厚厚的金属罐小心翼翼的把它密封保存,既要想办法让它降温以削弱它的敏感性,提高稳定性,又要想办法防备金属罐因为低温而脆裂产生的危险,足见这货有多让人操心又畏惧!因为它一旦从金属罐里泄露出来,就几乎完全无敌,能烧穿混凝土的屏障,能腐蚀掉砾石沙土的掩盖,人类能抵挡核弹冲击的卫所,成了它眼中的豆腐渣。它一旦泄露,你不要指望关紧门窗就躲得过它的魔爪,它会立刻把你家窗户上的玻璃侵蚀掉,阻燃材料对它来说就是易燃易爆品,很多时候,水都是灭火好物,但在它面前,水就是最好的助燃剂,它在你面前,就是一个死神。

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吉尼斯世界纪录之最臭的物质——乙硫醇


这种物质的臭味在稀释28亿倍后还能被闻到,它在高浓度时能将人臭到呼吸衰竭,甚至当场被臭死,最终入选了吉尼斯世界记录的最臭物质。



那么它到底有多臭?当初合成出来的时候还造成了全城大恐慌,被世人誉为 “恶魔之屎”。


据说在瑞典皇家理工学院,有个科学家在研究人造丝的时候,偶然发现了这种液体。



然后,他合成出来后,走到哪就臭到哪,成为不受欢迎人士,还差点吓跑女友。


这哥们很苦闷,就干脆把合成出的那瓶乙硫醇倒进一个湖中,“这么小小一瓶,倒进这么大的湖中,应该没问题吧?!”


万万没想到,就这一小瓶,不仅臭死了湖中的鱼虾蟹,还臭晕了整个斯德哥尔摩,全城笼罩在一片恐怖的恶臭中。


这么臭的东西,还能有用吗?


正因为一点点就能臭翻天,因此就有人想出来把它加入到无色无味的瓦斯气体中,提醒人们瓦斯泄漏,使人们可以加以警觉。



也算是一项伟大的发现了。

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如果说危险,那这个问题就过于宽泛了。

其他答主已经讲过诸如[乙硫醇]、[三氟化氯]之类的物质了,这里补充几个意想不到的东西。

离题警告!


①偷梁换柱刀豆氨酸


你看他俩长得多像

总结:像,但不完全像。


②花花公子次黄嘌呤

I可以与A,C,U(T)配对,因此这玩意通常出现在tRNA的反密码子里(密码子的简并),左下角的Ile(异亮氨酸)就是典型。

但是,只要这玩意到了DNA里,那就是妥妥的突变源(想想就可怕)

不过,不用担心,这是一个“稀有碱基”,量极少。最多在做题的时候碰到(逃


③强氧化剂α粒子

1mol α粒子吸收2mol电子后释放7622.8kJ能量,之后化为人畜无害的He原子,“事了拂衣去,深藏功与名”,只留下被抢走电子还被打碎的粒子原地发愣。

更离谱的是,He的电负性为3.89,全周期表排名第二。

作为对照,1mol单质氟吸收2mol电子只能释放503.32kJ能量(已扣除键能)。氟的电负性为3.98,排名第一。

前方放榜现场,可以跳过(高能预警)

电负性排名:
① F :3.98 (  ̄▽ ̄)σ我是第一~
②He:3.89
③Ne:3.67
④ O :3.44
⑤Ar:3.30
⑥Cl :3.16
⑦ N :3.04
⑧Kr:3.00
⑨Br:2.96
⑩Xe:2.67
————————————
❶ I :2.66 (`Δ´)ゞ差一点就前十了
❷ S :2.58
❸ C :2.55
❹Se:2.55
❺Au:2.54
❻ W:2.36
❼Pb:2.33
❽Rh:2.28
❾Pt:2.26
❿ H :2.20
❿Ru:2.20
❿Pd:2.20
❿Os:2.20
❿ Ir :2.20
❿ At:2.20
❿Rn:2.20
————————————
█ P :2.19 ((유∀유|||))为什么我在这里
█As:2.18 (°ー°〃)同问
……
096)Ca:1.00
097) Li:0.98
098)Sr:0.95
099)Na:0.93
100)Ra:0.90 同情楼下
101)Ba:0.89 我给碱土丢脸了
102)Rb:0.82 o(`ω´*)o
103)Cs:0.79 (゚⊿゚)ツ淦!
104) Fr:0.70 ┑( ̄Д  ̄)┍我就知道
105)*Uhe:<0.7 (¬_¬)楼上闭嘴
————————————
注:标*号为预测值,未经实验证实

言归正传,α粒子狠起来连氟老大也不放过

可惜呕吐石没能早点发现,否则就没有莫瓦桑等一行人什么事了(误

1886年莫瓦桑制得单质氟
1891年他怀疑呕吐石中有单质氟

总结:远离放射性元素


先写到这里,有人看再更~


2021.08.06

④农药百草枯

这玩意儿应该不用我多说了,一个好好的农药硬是被这群人喝成禁药

人心可畏


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  脱碳甲醛

自己百度吧,复制过来的就是不规范引用,我全删了

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