网传酒精不能与 84 消毒液混用,会产生毒气,是真的吗?
的有关信息介绍如下:
看了一圈本问题下面的回答,基本都是在说,84和酒精可能会发生各种化学反应,但反应程度很低,就算产生有害气体也很少。而且两者混合不仅不会提升效果,反而会相互降低效果。
个人觉得都没答到点子上,因为“有害气体很少”是多少?这个问题的关键就是要论述,产生的那一丁点气体究竟达没达到有害的标准?
先说结论:有文献明确指出,84和酒精混用,会产生氯气和氯仿,而且浓度可能超过人的安全范围。下面详细解释一下。
01 一个实验探究
我先自己做了个实验,取20 mL未稀释的84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,本实验为了探究,不作稀释。)
混合后会产生许多小气泡,在浅黄色溶液中缓慢上升、逸出。
所以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。
实验中发现84和酒精混合会放热,主要原因是酒精稀释放热。小气泡的产生应该与升温有关。而次氯酸钠不稳定,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。
此外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。
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。
02 一篇文献实锤
到目前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,找到了答案: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。
然后作者还真就测试了84(当然,84在澳洲并不叫84)和酒精混合搞卫生的效果,并用气相色谱-质谱仪检测了它俩混合用会不会产生有毒的氯仿和氯气!
作者实验中的擦桌子手法是这样的:先喷84溶液,5分钟后擦干,再喷70%酒精,5分钟后再擦干。这个手法和妈妈们还是比较像的,实验结论如下:
注:“擦桌子”是个代称,作者测了擦玻璃、塑料、金属
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)
他还在封闭空间(一个58×55×47 cm的手套箱)中将1%的次氯酸钠溶液与酒精直接混合,检测到了高浓度的氯仿!不过只要在开放的屋子里做实验,就完全检测不到氯仿。
这个实验说明,84和酒精混合会发生复杂的氧化还原反应,产生氯仿。不过我们在家里完全不用管这回事,只要你别闷在被窝里直接混合84酒精。
【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。
03 84和酒精混合究竟发生什么反应?
有机反应十分复杂,可能发生很多乱七八糟的小反应。
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]。
但我们的84是碱性,所以只能以微乎其微的速率生成乙酸乙酯。乙酸乙酯是一种低毒性、闻起来很香、喝起来有点甜的易挥发液体。
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]。
如果不加催化剂,这个反应其实也会以极其缓慢的速率进行。
在碱性条件下,乙醛和氯气会发生卤仿反应生成氯仿和甲酸根[8]。氯仿也会水解变甲酸根[9]。甲酸根和84又会氧化变成碳酸根[10]。它们碰到氯自由基又会发生奇怪的反应。
在有机化学的世界里,这些乱七八糟的副反应就像语文阅读理解,只要愿意写,总能编出一堆来。
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。
04 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!
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。
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……)
参考文献
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 directconversion 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
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