น้ำกรดที่แรงที่สุดในโลก

“น้ำกรด”ที่แรงที่สุดในโลก

        เมื่อกล่าวถึงความเป็นกรดของสาร คนทั่วไปอาจคิดถึง ความสามารถในการกัดกร่อนของสารนั้น และอาจนึกภาพไปถึงการเอาน้ำกรดสาดหน้ากันให้เสียโฉม แต่แท้จริงแล้ว ในทางวิทยาศาสตร์นั้น มองความเป็นกรดของสารว่า สารนั้นจะมีความเป็นกรด (acid strength) มากหรือน้อยขึ้นกับว่า มีความสามารถในการเติมไฮโดรเจน ไอออนหรืออะตอมของไฮโดรเจนที่มีประจุให้แก่สารอื่นได้มากน้อยเพียงใด โดยถ้ามีความสามารถในการให้ไฮโดรเจนไอออนได้มาก ก็จะถือว่าเป็นกรดที่แรงมาก

        กรดที่แรงมากๆ นี้ ภาษาวิทยาศาสตร์เรียกว่า “ซูเปอร์แอซิด” (superacid) เป็นกรดที่มีความสามารถในการให้ไฮโดรเจนแก่สารอื่นได้มาก คุณ คริสโตเฟอร์ รีด แห่งมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย และเพื่อนร่วมงาน ได้สร้างกรดที่มีความแรงมากที่สุดในโลกขึ้น ชื่อ กรดคาร์โบเรน (carborane acid) โดยมีความแรงมากกว่ากรดซัลฟิวริกเข้มข้นถึงหนึ่งล้านเท่าตัวเป็นอย่างน้อย แต่แม้จะมีความเป็นกรดมากออกปานนั้น ความสามารถในการกัดกร่อนกลับน้อยมาก

        โดยทั่วไป กรดที่มีความแรงจะควบคู่ไปกับความสามารถในการกัดกร่อนได้สูง เช่น กรดฟลูออโรซัลฟิวริก (fluorosulphuric acid) ซึ่งเป็นซูเปอร์  แอซิดที่ครองแชมป์แรงที่สุดก่อนหน้านี้ สามารถกัดกร่อนได้สูงมาก โดยสามารถกัดแก้วได้ทะลุเลยทีเดียว
 
       แต่สำหรับซูเปอร์แอซิดตัวใหม่นี้ มีสูตรเคมีเป็น H(CHB₁₁Cl₁₁) ทำให้มีความพิเศษออกไป นั่นคือ แม้จะเป็นกรดที่แรงที่สุด (มีความสามารถในการให้ไฮโดรเจนได้ดีที่สุด) แต่เมื่อกรดตัวนี้ให้ไฮโดรเจนไอออนออกไปแล้ว จะเหลือส่วนที่เป็นประจุลบ (ซึ่งส่วนที่เป็นประจุลบจะทำหน้าที่ในการกัดกร่อน) โดยอยู่ในรูปของโบรอนอะตอม 11 ตัว จับอยู่กับอะตอมคาร์บอนหนึ่งตัว กลายเป็นโครงสร้างที่เรียกว่าไอโคซะฮีดรอน (icosahedron) โครงสร้างนี้กลายเป็นโครงสร้างทางเคมีที่มีความคงตัวหรือมีความเสถียรที่สุดเลยทีเดียว ดังนั้น จึงสามารถเก็บกรดนี้ไว้ได้ในภาชนะทั่วไป ไม่ทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรง เหมือนกรดฟลูออโรซัลฟิวริก
 
       “กรดคาร์โบเรนนี้ ให้ความเป็นกรดที่ปลอดภัย ปราศจากความโหดร้ายรุนแรง” คุณคริสโตเฟอร์ กล่าว และบอกถึงแรงผลักดันที่ทำให้ทีมวิจัยสร้างกรดตัวนี้ขึ้นมาว่า เป็นเพราะต้องการสร้างโมเลกุลใหม่ๆ ที่ยังไม่เคยมีใครทำมาก่อน
 
       กระนั้น ซูเปอร์แอซิดตัวนี้ ก็มีประโยชน์นะครับ เช่น ใช้ในการสร้างความเป็นกรดให้แก่โมเลกุลของสารอินทรีย์ได้   อย่างไรก็ตาม สิ่งแรกที่ทีมวิจัยจะทำต่อไปก็คือ จะทดลองใช้กรดนี้ สร้างความเป็นกรดให้แก่ก๊าซเฉื่อย อย่างเช่นก๊าซซีนอน (เพราะเป็นที่รู้กันดีว่า ก๊าซเฉื่อยนั้นทำปฏิกิริยากับสารอื่นๆ ได้ยาก) ด้วยเหตุผลง่ายๆ เช่นกันครับ คุณคริสโตเฟอร์บอกว่า “เพราะยังไม่เคยมีใครทำมาก่อน”
 
        จบแล้วครับสำหรับมองโลกข่าวนี้ (แฮะๆ ผมเองก็ยังไม่เคยจบการมองโลก ด้วยคำกล่าวแบบนี้มาก่อนเลยครับ)