กรดที่แก่ที่สุดในโลก หรือ มีความเป็นกรดอย่างน้อยหนึ่งล้านเท่าของ กรดซัลฟูริกเข้มข้น ได้ถูกสังเคราะห์ขึ้นโดย นักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ที่น่าสนใจมากก็คือ ถึงมันจะมีความเป็นกรดมากที่สุด แต่กลับมีคุณสมบัติในการกัดกร่อนน้อยที่สุดด้วย
กรดที่ว่านี้ ชื่อ กรดคาร์บอเรน (carborane acid) ซึ่งเป็นกรดแก่ตัวเดียวที่สามารถเก็บในขวดได้ ในขณะที่กรดที่แก่รองลงมาหรือ fluorosulphuric acid นั้น มีคุณสมบัติในการกัดกร่อนสูงมากๆ ประมาณว่า แค่สัมผัสกับแก้วมันก็เขมือบแก้วไปจนหมดได้อย่างรวดเร็ว
การที่กรดตัวใหม่นี้ ไม่มีคุณสมบัติในการกัดกร่อนก็เนื่องมาจาก โครงสร้างทางเคมีที่มีความเสถียรอย่างมาก เช่นเดียวกับกรดอื่นๆ กรดคาร์บอเรน สามารถมีปฏิกิริยากับสารต่างๆ โดยการให้ โปรตอน (H+) กับสารเหล่านั้น เมื่อให้ไปแล้ว ถึงแม้ตัวมันเองจะมีประจุเป็นลบ แต่ก็มีความเสถียรมากจนมันไม่ทำปฏิกิริยาอื่นๆต่อ
ซึ่งปฏิกิริยาขั้นที่สอง (ที่กรดคาร์บอเรนไม่มี)นี้แหละ ที่จำเป็นสำหรับการกัดกร่อน ยกตัวอย่าง เช่น hydrofluoric acid กัดกร่อนแก้ว ซึ่งประกอบด้วย silicon dioxide เป็นส่วนใหญ่นี้ได้ ก็เพราะ fluoride ion ทำปฏิกิริยากับ silicon ในขณะที่ hydrogen (H+) ก็ทำปฏิกิริยากับ oxygen
สูตรทางเคมีของกรดคาร์บอเรน คือ H(CHB11Cl11) มันสามารถให้ โปรตอนได้เก่งมาก ซึ่งคุณสมบัตินี้เป็นตัวบอกความแรงของกรดต่างๆ มันมีความเป็นกรดมากกว่า หนึ่งร้อยล้านล้านเท่า (มีศูนย์ 14 ตัว) ของน้ำในสระว่ายน้ำทั่วไป เมื่อให้โปรตอนไปแล้ว ส่วนของโมเลกุลที่เหลืออยู่ หรือส่วนของคาร์บอเรนนั้น ประกอบด้วย อะตอมของ boron 11 อะตอม และ คาร์บอนอีก 1 อะตอม จัดเรียงตัวในรูป icosahedron (มี20หน้า)
“นี่อาจจะเป็นกลุ่มของอะตอมที่มีความเสถียรทางเคมีมากที่สุดเลย“ Christopher Reed หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว
เขายืนยันว่า ความสนุกในการทำงานมาจากการคิดค้นหาสารเคมีตัวใหม่ๆอยู่ตลอดเวลา “งานวิจัยของเราเกิดได้โดยการสร้างโมเลกุลที่ยังไม่เคยมีมาก่อน และกรดคาร์บอเรน ก็ทำให้ความฝันของเราเป็นจริง”
กรดคาร์บอเรน ไม่ได้เกิดขึ้นเพราะความอยากรู้อยากเห็นเท่านั้น มันอาจจะมีประโยชน์ในทางปฏิบัติจริงๆด้วย เช่น อาจใช้ในการทำให้สารอินทรีย์ต่างๆเป็นกรด อย่างในกรณีของวิตามินหลายๆตัวที่มีขายทั่วไปที่มีประจุบวกจาก H+
สารอินทรีย์ต่างๆเหล่านี้ กลายเป็นกรดอย่างรวดเร็วมากในกระบวนการย่อยอาหาร การกลั่นน้ำมัน หรือในการผลิตยา กรดคาร์บอเรน อาจนำมาใช้ในการศึกษาสารอินทรีย์ที่มีความเป็นกรดนี้ หรือแม้แต่ช่วยในทางอุตสาหกรรมให้ปฏิกิริยาเกิดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
แต่ตอนนี้เป้าหมายต่อไปของทีมนักวิจัยไม่ได้อยู่ที่ว่าจะนำกรดคาร์บอเรนมาใช้ประโยช์อะไรได้หรอก ที่เขาสนใจคือ เขาต้องการทดลองนำมันมาทำปฏิกิริยากับพวกก๊าซเฉื่อย เช่น xenon ว่ามันจะกระตุ้นให้สารเหล่านี้เป็นกรดได้หรือไม่ เพื่ออะไรน่ะหรือ ? แน่นอน ก็เพราะว่ามันยังไม่เคยมีใครทำมาก่อนน่ะสิ!
สารที่มีความเป็นกรดมากที่สุด
กรดที่ว่านี้ ชื่อ กรดคาร์บอเรน (carborane acid) ซึ่งเป็นกรดแก่ตัวเดียวที่สามารถเก็บในขวดได้ ในขณะที่กรดที่แก่รองลงมาหรือ fluorosulphuric acid นั้น มีคุณสมบัติในการกัดกร่อนสูงมากๆ ประมาณว่า แค่สัมผัสกับแก้วมันก็เขมือบแก้วไปจนหมดได้อย่างรวดเร็ว
การที่กรดตัวใหม่นี้ ไม่มีคุณสมบัติในการกัดกร่อนก็เนื่องมาจาก โครงสร้างทางเคมีที่มีความเสถียรอย่างมาก เช่นเดียวกับกรดอื่นๆ กรดคาร์บอเรน สามารถมีปฏิกิริยากับสารต่างๆ โดยการให้ โปรตอน (H+) กับสารเหล่านั้น เมื่อให้ไปแล้ว ถึงแม้ตัวมันเองจะมีประจุเป็นลบ แต่ก็มีความเสถียรมากจนมันไม่ทำปฏิกิริยาอื่นๆต่อ
ซึ่งปฏิกิริยาขั้นที่สอง (ที่กรดคาร์บอเรนไม่มี)นี้แหละ ที่จำเป็นสำหรับการกัดกร่อน ยกตัวอย่าง เช่น hydrofluoric acid กัดกร่อนแก้ว ซึ่งประกอบด้วย silicon dioxide เป็นส่วนใหญ่นี้ได้ ก็เพราะ fluoride ion ทำปฏิกิริยากับ silicon ในขณะที่ hydrogen (H+) ก็ทำปฏิกิริยากับ oxygen
สูตรทางเคมีของกรดคาร์บอเรน คือ H(CHB11Cl11) มันสามารถให้ โปรตอนได้เก่งมาก ซึ่งคุณสมบัตินี้เป็นตัวบอกความแรงของกรดต่างๆ มันมีความเป็นกรดมากกว่า หนึ่งร้อยล้านล้านเท่า (มีศูนย์ 14 ตัว) ของน้ำในสระว่ายน้ำทั่วไป เมื่อให้โปรตอนไปแล้ว ส่วนของโมเลกุลที่เหลืออยู่ หรือส่วนของคาร์บอเรนนั้น ประกอบด้วย อะตอมของ boron 11 อะตอม และ คาร์บอนอีก 1 อะตอม จัดเรียงตัวในรูป icosahedron (มี20หน้า)
“นี่อาจจะเป็นกลุ่มของอะตอมที่มีความเสถียรทางเคมีมากที่สุดเลย“ Christopher Reed หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว
เขายืนยันว่า ความสนุกในการทำงานมาจากการคิดค้นหาสารเคมีตัวใหม่ๆอยู่ตลอดเวลา “งานวิจัยของเราเกิดได้โดยการสร้างโมเลกุลที่ยังไม่เคยมีมาก่อน และกรดคาร์บอเรน ก็ทำให้ความฝันของเราเป็นจริง”
กรดคาร์บอเรน ไม่ได้เกิดขึ้นเพราะความอยากรู้อยากเห็นเท่านั้น มันอาจจะมีประโยชน์ในทางปฏิบัติจริงๆด้วย เช่น อาจใช้ในการทำให้สารอินทรีย์ต่างๆเป็นกรด อย่างในกรณีของวิตามินหลายๆตัวที่มีขายทั่วไปที่มีประจุบวกจาก H+
สารอินทรีย์ต่างๆเหล่านี้ กลายเป็นกรดอย่างรวดเร็วมากในกระบวนการย่อยอาหาร การกลั่นน้ำมัน หรือในการผลิตยา กรดคาร์บอเรน อาจนำมาใช้ในการศึกษาสารอินทรีย์ที่มีความเป็นกรดนี้ หรือแม้แต่ช่วยในทางอุตสาหกรรมให้ปฏิกิริยาเกิดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
แต่ตอนนี้เป้าหมายต่อไปของทีมนักวิจัยไม่ได้อยู่ที่ว่าจะนำกรดคาร์บอเรนมาใช้ประโยช์อะไรได้หรอก ที่เขาสนใจคือ เขาต้องการทดลองนำมันมาทำปฏิกิริยากับพวกก๊าซเฉื่อย เช่น xenon ว่ามันจะกระตุ้นให้สารเหล่านี้เป็นกรดได้หรือไม่ เพื่ออะไรน่ะหรือ ? แน่นอน ก็เพราะว่ามันยังไม่เคยมีใครทำมาก่อนน่ะสิ!