星际争霸中拥有最强腐蚀液的虫族蟑螂为什么不会把自己给融化了

星际争霸中拥有最强腐蚀液的虫族蟑螂为什么不会把自己给融化了
2019年12月06日 14:33 新浪网 作者 体育资讯一哥

Hi~ o(* ̄▽ ̄*)ブ ,大麦的《星际争霸十万个为什么》又和大家见面啦!这一期的内容是一个特别版,或许大家想不到原来在游戏当中竟然会蕴含这如此有趣的科学知识。

因此今天呢想要和大家分享一个星际争霸游戏当中的硬核科学知识,为什么虫族的蟑螂他所喷射的腐蚀液体能够融化人类部队中的任何精钢铠甲,甚至连虫族的几丁质甲壳都能被腐蚀殆尽,但是如此强大的酸性物质为什么不会将蟑螂自己给腐蚀呢?要知道,蟑螂其实自身也是一种生物体,主要的元素合成也和其他虫族物种没有什么太大的区别,这里咱们就要从蟑螂在被同化前的故事开始说起了。

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在母巢之战结束以后,凯瑞甘掌管了虫族部队,她曾经还是人类的时候被派遣到加克萨斯山脉护送一队科研小组去寻找一种奇特的生物。泰伦帝国将那种生物称之为赞塔尔虫,这种昆虫不会去主动攻击人类,但是他们的防御能力却惊为天人。

赞塔尔虫在受到威胁的时候,会分泌一种可怕的酸性液体,这些液体能够轻而易举的融化任何钢铁,甚至连玻璃也会被快速融化。因此当时的科研人员为了捕捉这种昆虫着实花费了很大一番力气,先用催眠麻醉气体让这种昆虫昏迷,然后在放进超厚玻璃瓶中,小心翼翼的待会基地,避免它们受到任何刺激。

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后来经过试验发现,赞塔尔虫所分泌的酸性液体是五氟化锑和氟磺酸的混合物。这种酸的混合物甚至可以轻而易举的将烷烃给质子化,形成在自然界几乎不可能存在的碳正离子。有趣的是,赞塔尔虫所分泌的这种超强酸混合物不单单是被其用于防御使用,这种物质也会参与到正常的生理活动当中。

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由于克萨斯山脉充斥着大量的甲烷气体,五氟化锑和氟磺酸和甲烷反应能够生成碳正离子和氢气,而碳正离子又会继续和甲烷反应,生成植物生长发育所需要的乙烯。赞塔尔虫将乙烯释放到大气当中作用于当地一种特殊的藤蔓植物,促进其生长发育,而这些藤蔓植物呢所产生的生物汁液作为赞塔尔虫的食物。这是在克萨斯山脉所形成的一种独特的生态系统。下面就是甲烷和混合强酸的化学反应。

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而当时帝国的实验人员在测试赞塔尔虫所分泌的强酸到底有多强时发现,依照传统的PH值计数法并没有办法测量其酸碱度,因为pH值是水溶液中水合氢离子浓度的对数值,而这超级强酸根本不在水溶液中表现超级酸性。所以实验员决定使用另一个新指标:哈米特酸度函数(H0值)来比较这种超级强酸。

这个哈米特函数的计算方式呢采用的是化学上的亨德森-哈塞尔巴尔赫方程既:

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简单来说H0就是这个体系的一个绝对值,数值越低酸度越强,每下降1,酸度就增强大约10倍这样。在生活中最常见的硫酸他的H0值是-11.93,高氯酸是-13,而赞塔尔虫所分泌的强酸他H0值达到了-25。也就是说这种强酸额酸度是硫酸酸度的1万亿倍!

因此凯瑞甘对于这种生物非常满意,很快将其纳入到虫群当中,让其进化出了尖锐的利爪和坚硬的甲壳,也就是我们如今所见到的蟑螂。除此之外被作为主要武器的酸性液体又得到了再一次的进化,从五氟化锑和氟磺酸的混合强酸物发展成了宇宙最强酸氢氦正离子(HHe+),这是寻遍整个宇宙的所有元素能够合成的最强酸性物质。(下图是在距离地球3000观念外ngc7027星云发现的氢氦正离子)

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氢氦正离子(HHe+)的诞生是凯瑞甘通过灵能将指定能量的质子束注射入一团氢和氦的混合气体中,+2价的氢离子会射出一个质子到氦原子上,就形成了氢氦正离子。而这种情形如果没有任何外力干预的话往往只会发生在星云之类的星际介质中。

但是氢氦正离子仍旧只是离子状态而已,要想生成液态或固态的分子就必须结合另一个-1价的离子,对于虫族来说氯离子就是最好的选择,因此蟑螂的腐蚀性液体就是一种氢氦氯酸(HHeCl)。但是其他能形成酸的离子他的质子亲和力既PA值远不如氢氦正离那么强,所以两者结合起来酸性就大幅度下降了。不过即使这样,氢氦氯酸的酸度仍然是先前混合酸的十倍以上。

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但是面对这样强的强酸,蟑螂是如何抵抗住而不被自己所腐蚀掉的呢?蟑螂生成了两个很重要的能力,第一就是在储存酸液的酸袋中内壁上形成了一种名为聚四氟乙烯的有机物,它的特点是抗酸抗碱,不溶于几乎所有的溶剂,熔点高达330度。在现实中聚四氟乙烯也被大量运用于咱们早期的不粘锅上的涂层,因此他也有一个别名叫做特氟龙。不过后来发现聚四氟乙烯属于三级致癌物,也就不再被使用在不粘锅上了。

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然而聚四氟乙烯也并不能完全阻挡酸液对于蟑螂自身的腐蚀,只是在大幅度的减慢腐蚀速度而已,因此蟑螂的第二个特点就是拥有极快的自我恢复速度。当酸袋在内部被缓慢腐蚀时,外部也在不断地增生全新的组织,就这样保持了一个平衡状态。

而且蟑螂喷射这些腐蚀液体的口器没办法生成聚四氟乙烯,每一次进攻其实蟑螂也都是在受伤的,因此就完全依靠的是这种近乎变态的自我修复能力以及细胞超稳定的DNA分子避免其发生癌变。

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所以大家知道为什么星际争霸中虫族的蟑螂不会被自己的强酸所腐蚀掉了吧。其实上述我所描述的所有化学式和化学反应全都是现实世界当中所真实存在的,通过这篇文章也算是给大家做了一些科学知识上的科普,只要我们细心去研究,在游戏当中也能发现非常多的硬核知识,尤其是像星际争霸这样的科幻游戏当中,我们都能通过游戏去一些科学知识不也是挺有趣的么?喜欢的可以一波哟~

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