神秘炸药母亲的历史:乙酮过氧化物如何在1895年被发现?

乙酮过氧化物,也称为APEX或「撒旦之母」,是一种有机过氧化物,并被归类为主要炸药。这种物质是通过乙酮与氢过氧化物的反应生成的,进而产生线性单体及环状二聚体、三聚体和四聚体形式。这种白色结晶粉末在不纯时会散发出类似漂白水的气味,而在纯净时则有着水果的芬芳。乙酮过氧化物具有极高的爆炸性,当受到热、摩擦、静电、浓硫酸、强紫外线辐射或冲击时,能够引发强烈的爆炸。

乙酮过氧化物的历史

乙酮过氧化物的发现历史可以追溯到1895年,德国化学家理查德·沃尔芬斯坦(Richard Wolffenstein)在这一年首度将乙酮与氢过氧化物混合。在将这两种成分静置一周后,混合物中沉淀出少量结晶,并测得其熔点为97 °C(207 °F)。

在1899年,阿道夫·冯·拜耳(Adolf von Baeyer)和维克多·维利格(Victor Villiger)描述了首个乙酮过氧化物二聚体的合成过程,并借助酸来合成两种过氧化物。

随着科学研究的深入,拜耳和维利格以氯化钾氯酸钾和乙酮,并在冷却下进行合成。他们采用冷却的乙太层分离产品,进行纯化后发现其熔点为132–133 °C(270–271 °F)。他们还利用盐酸对乙酮和氢过氧化物的冰冷混合物进行添加来合成三聚体。在20世纪中叶,米拉斯(Milas)与戈卢博维奇(Golubović)进一步研究了这些合成方法及其产物。

化学特性与安全性

乙酮过氧化物最常用于指称环状三聚物,这是氢过氧化物与乙酮进行酸催化的亲核加成反应的产物。该反应中除了环状三聚物外,还有开链双聚物和开链二氢过氧化物单体的形成。根据试剂及酸催化剂的浓度不同,环状三聚物通常是主要产物。然而,当在中性环境下进行反应时,最终产物则是单体有机过氧化物。

乙酮过氧化物,每种形式均对引爆非常敏感,在特定条件下,其装置可在相对较低温度下引发意外爆炸。

由于其高度的稳定性,乙酮过氧化物被广泛用于印刷、塑胶和其他化学工业的反应发起剂,然而这种物质的存在也为化学过程带来了潜在的危险。例如,三乙酮过氧化物是光化学氧化中常见的污染物之一,尤其在二异丙醚的合成过程中。

在恐怖活动中的使用

自2001年以来,乙酮过氧化物被广泛用于恐怖主义之中,特别是在多起自杀攻击和炸弹袭击中。最著名的例子是于2005年7月7日的伦敦爆炸事件,导致52人丧生,700多人受伤。

曾经使用过乙酮过氧化物的袭击包括2001年「鞋子炸弹客」理查德·里德的失败事件,以及2015年巴黎袭击等多宗重大事件。

因为乙酮过氧化物的高度易得性,其制作材料通常来自普通消费品,例如美发漂白剂和指甲油去除剂,使得这种炸药成为恐怖分子的优选。此外,传统的爆炸物检测设备难以识别这类无氮炸药,这也让它更加隐蔽。

未来研究与反应措施

随着对乙酮过氧化物危险性的认识加深,许多国家已开始立法限制氢过氧化物的销量,并对其含量进行严格的规范。炸药检测器的现代化改进,使得它们能够成功识别出这样的炸药,有助于减少未来的安全威胁。

然而,乙酮过氧化物的高爆炸性及其所引发的意外爆炸仍让人倍感担忧。拥有如此易得的制造原材料,是否会引发更多的社会问题与恐惧呢?

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