硫酸镁中毒反应观察（唐案网剧酚酞白磷以及铝热反应真的不能这么使用）
硫酸镁中毒反应观察（唐案网剧酚酞白磷以及铝热反应真的不能这么使用）即便是《唐人街探案》中那些奇异现象，也并非林默张口或者随手就能解决那般简单。作为六大基础学科之一，化学源于实验基础发展而来。但是将看似简单的实验原理运用至现实生活中却十分考究我们对知识掌握程度和动手能力。依赖于化学老师职业得天独厚优势，办案中在诡异离奇的现象在他眼中也仅仅是班门弄斧那样的雕虫小技耳。所听所见皆是虚幻，唯有科学才是真理。那么化学究竟是什么？
化学家的“元素组成”应当是C3H3 即:Clear Head(清醒的头脑) Clever Hands(灵巧的双手) Clean Habits(洁静的习惯)。 ——卢嘉锡
网剧《唐人街探案》虽然已经下线，但是化学老师这个江湖中籍籍无名小辈一夜之间成为家喻户晓的大侠，到处都是他神乎其技的传说。
林默，又名林黑犬。白天是中学的化学老师，晚上是游走在法律和罪恶边缘的城市清道夫。靠着与生俱来的嗅觉优势，在Crimaster榜单中名列第四。
Crimaster排行榜
依赖于化学老师职业得天独厚优势，办案中在诡异离奇的现象在他眼中也仅仅是班门弄斧那样的雕虫小技耳。所听所见皆是虚幻，唯有科学才是真理。
那么化学究竟是什么？
作为六大基础学科之一，化学源于实验基础发展而来。但是将看似简单的实验原理运用至现实生活中却十分考究我们对知识掌握程度和动手能力。
即便是《唐人街探案》中那些奇异现象，也并非林默张口或者随手就能解决那般简单。
一、脖子上的血手印，酚酞可以实现吗？阿温为了掩盖自己罪行，并将一系列事件笼罩上神秘的灵异色彩。在酒吧修整期间自导自演一出让人瞠目结舌的神明报复情形，而完成这个“魔术”关键就是酚酞试剂。
阿温自导自演一出戏
酚酞试剂性质众所周知。在高中化学选修四第三章中，我们就学习了解过它——遇碱变红，准确说应该是在pH8.2-10.0范围内（具体原因涉及分子结构变化，不再复述）。
但是你想用它来伪装脖子上血手印却是没那么简单！
①酚酞试剂如何涂抹在脖子上？
这个问题乍一看大家会觉得幼稚可笑，涂抹还不简单，用手就可以了。是，涂抹是很简单！但是留在脖子上却是十分困难。
酚酞本身是一种类似食用盐的细小晶体，难溶于水——溶解度<0.1 g/100 mL（这是化学中对难溶于水物质定义，实际酚酞溶解性能更差）。
这是什么概念呢？大家可以想象大约一小勺的酚酞至少需要10斤水甚至数倍水来溶解。这么难溶，那么一般酚酞试剂如何制得的呢？
在国家标准中是这样定义的：
称0.5g酚酞，用95%乙醇溶解并定容至100ml，制备0.5%酚酞指示剂
没错，想要获得酚酞指示剂你需要用到乙醇溶液。乙醇可能大家些许陌生，它有另一个名字酒精。逢年过节餐桌上大家推杯换盏主要饮用的就是酒精。
到这里大家会说，既然酒精可以溶解，那配置好后涂抹至皮肤不就行了？
这就引出关键问题：酒精容易挥发。相信酒场老手或者实验室老油条对此深有体会。在全年平均气温高达32℃的曼谷，这酒精就如同害怕见人小姑娘那样害羞。一转眼就从你皮肤上溜得干干净净，只留下那特殊的气味。
那么用酒精配置的酚酞试剂也是如此，阿温想要达到显色效果必须随身携带，最多提前一分钟涂抹。否则仅仅只会在脖颈处留下白色颗粒，而不是红色手印。
但即便随取随用，也会给自己身上留下浓烈酒精味，反而引人注目得不偿失。
②酚酞试剂能成功扮演血手印吗？
就算阿温成功涂抹上酚酞试剂并用香水掩盖气味，但是也难以如预想般成为血手印。
首先出汗并不一定会引发酚酞显色反应。
人体汗液成分及含量如图，其中其它指尿素，乳酸以及脂肪酸等。正常情况下其pH范围在4.2-7.5之间。远低于酚酞显色反应pH临界点。
人体汗液成分
这绝不是没有根据，之前也有人做过实验研究。具体数据如下图：
不同年龄部分汗液pH
所以仅靠汗液来发生显色反应机率就比现在头条获得万元锦鲤红包高上那么一点。
其次即使成功发生显色反应（手上涂抹一点肥皂液或者小苏打水），但颜色也不对：做过酸碱中和实验童鞋都知道，酚酞显色反应颜色为紫红色，就算试剂浓度增加，也只能是偏紫的深红色。远不可能是阿温脖子上血红色那样。
酚酞显色反应
二、衣服自燃，白磷可以这样用吗？阿水衣服自燃，林默一眼就猜测出是白磷造成。是的，众所周知白磷燃点40℃。通常情况下即使室温不到40℃，但只要发生轻微摩擦或者空气中缓慢氧化反应带来热量足够，也能引起自燃。但是怎么使用却是一个难题。
①如何将白磷放在衣服上？
大家会说将白磷撒或者涂在衣服上不就可以了。想的太简单，实际上白磷不是这么好操作。
白磷为白色蜡烛固体，通常置于冷水中保存。千万不要想着能制得到白磷粉末，因为你用研钵时候摩擦产生的热量足够引起白磷自燃，往往粉末没成功制得反而是引火烧身。
危险白磷
那么涂抹在衣服上可以吗？理论上可行。但首先你必须将衣服放在氮气及低温环境中（隔绝氧气和高温），然后轻轻涂抹在衣服内侧之后密封保存。
白磷通常有浓烈的大蒜臭味，所以你必须喷洒一些香水掩盖气味。在阿温穿上之前，秦俊必须低温密封保存处理好衣物。上车前空调必须打开，才能保障正好在拜佛求神时候引发白磷自燃。
最重要一点白磷燃烧后，仅仅靠扑灭是不可能的。短时间内一旦覆盖物移开，遇到空气立马又会燃烧。需要长时间覆盖，至少温度降低至室温。
难以扑灭的白磷
②白磷威力不仅仅是燃烧那样简单
白磷有剧毒。人的中毒剂量为15mg，致死量为50mg。
秦俊在使用白磷时候必须做好防护工作，否则诡计没施展成功，反而误了自己性命。而且白磷燃烧接触到人的身体后，会深入骨髓在没有燃烧反应完全之前绝不会自动熄灭（这也是早期白磷燃烧弹原理）。
而且白磷燃烧后生成五氧化二磷也是剧毒，对细胞有脱水和夺氧作用，遇水会形成磷酸（工业磷酸制备也是利用这个原理）。所以吸入后往往引发呼吸道烧伤和肺水肿。
那么当天阿水以及周边人包括秦俊都会有不同程度中毒表现，这样不可避免证实这燃烧并非神明所为，而是有人故意为之。
三、铝热反应真的好使用吗？
这是一个基础的氧化还原反应，也是一个简单的置换反应。
铝热反应示意图
反应时放出大量热（温度可达3000℃）同时有高达900-1500℃的金属熔融物喷出。单单这些金属熔融物就足以将铁门熔出一个大洞。
那么这个反应需要什么呢？
在剧情中我们看到林默快速研磨粉末，然后与倾倒在纸中其它粉末上。包好后插入一根带状物。
其实在研钵中快速研磨的是氯酸钾作为助燃剂。高中化学里我们知道在氧化锰为催化剂条件下，加热氯酸钾会产生氧气。而氧气可以加速燃烧进行。
林默的操作
插入带状物就是镁条，作为铝热反应中引燃剂使用。这里其它粉末就是铝热剂，通常为铝粉和三氧化二铁粉混合而成。
用喷枪点燃镁条后，这个反应就开始进行。看起来简单，但是有一点操作起来会有难度：正常试验一般选择在平地上进行，而剧情中林默必须在门上反应，垂直于地面。
那么这里需要一个固定物，保证反应时候反应物不会落下。大家会说胶带绑上是不是就可以了，简单省事。
胶带可以但是不保险。作为热塑性材料，高温下胶带很容易融化脱落。极有可能反应进行一半时铝热剂整体就会脱落，火花四溅。到时候门开不了，整个实验室反而烧没了。
其实借用两个铁丝网（石棉网改造下），外加支架台上两根铁棍和两截铁丝就行。前后包围住铝热剂，固定在门把手上，只要点燃镁条应该有百分之五十几率融开铁门。
必要的辅助操作
当然为了确保门顺利打开，在燃烧开始后三秒，林默必须借助外物朝反应点用力。否则一旦温度恢复，这门把手就成为铁疙瘩。
林默说过除了铝热反应，还有其余23种方法可以打开门。我想起更为快速一种方法：配置王水。步骤如下：
取一体积浓硝酸慢慢倒入到三体积浓盐酸中，不断用玻璃棒搅拌。在通风橱中进行，简单量筒就可以操作，危险性更低。
然后用防腐蚀塑料滴管一点一点将王水涂抹在门上即可，甚至画一个人形大圈也不是不行。
当然如果有液氮整个步骤也会更加简单，参照海尔兄弟利用热胀冷缩原理就可以。
不过这个破门的细节其实有一个很大吐槽点：
实验室起火了，第一反应是啥？当然是灭火，不同起火源采用不同方法。
像这些熊孩子们烧纸张，用干粉灭火器就足够。但是我们林黑犬同志就是爱秀操作，面对这波小兵也放一个大招。
熊孩子防火
熊孩子们自然也是被吓傻了，自此以后林老师就妥妥成为孩子王。
结语
其实化学没那么神奇，每个学科你只要能学以致用就是大师。了解试验原理你只是站在山脚，将试验产物转化为工业商品就如同登高路上，而且你永远不知顶在哪里。
以上文中试验必须有专人指导，新手请勿操作。毕竟实验室每年出事情况太多，人命关天不得不多加留心。
（以上内容皆为原创，转载请注明！）
