心智观察所

2020-06-30 10:54·头条精选作者 优质财经领域创作者

食盐的分子式为什么不是氯化钠

盐里有亚铁氰化钾,就问你怕不怕?(上) | 袁岚峰

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隔三差五,人们就会听到一个惊恐的消息:食盐里有一种有毒的物质,叫做亚铁氰化钾!
对化学稍有了解的人都知道,氰化钾是一种剧毒物质,经常是间谍藏在牙里用来自杀的。食盐里居然有这三个字,这不得吓死吗?卖盐的有什么阴谋?
对此的回答很简单:请注意,在“氰化钾”前面还有“亚铁”两个字呢。亚铁氰化钾(K4Fe(CN)6)不是氰化钾(KCN),正如氯化钠(NaCl)不是钠(Na)。食盐就是氯化钠,它跟遇水就爆炸的金属钠完全是两回事。
氰化钾有剧毒,但亚铁氰化钾没有毒。
从化学原理上讲,氰化钾的毒性是因为其中的氰根离子(CN-)有超强的络合能力,进入人体后会跟一些重要的蛋白质结合,阻止这些蛋白质发挥功能,于是人就挂了。而亚铁氰化钾中的亚铁离子(Fe2+)刚好跟氰根离子结合得很牢固,它们已经紧紧抱在一块了,进入人体也不会分开,所以没事。
也就是说,“亚铁氰化钾”这个词的意思,是“亚铁氰”作为一个整体加上“化钾”,而不是“亚铁”加上“氰化钾”。“亚铁”和“钾”一个出现在开头,一个出现在结尾,就是这个原因。假如亚铁离子没有和氰根离子结合在一起,这个化合物就会被称为“氰化亚铁钾”了,而不是“亚铁氰化钾”。
稍微专业一点的解释是,氰化钾是一个钾离子(K+)与一个氰根离子形成的离子化合物,而亚铁氰化钾是先由一个亚铁离子与六个氰根离子形成一个-4价的亚铁氰根配离子[Fe(CN)6]4-,然后它跟四个钾离子形成离子化合物。人接触到的是这个十分稳定的亚铁氰根配离子,而不是游离的氰根离子,所以不会中毒。
对于化学专业人士来说,更加深入的问题是:为什么亚铁离子与氰根离子结合得非常牢固?为什么是六个而不是其他数值?这六个氰根离子在空间怎么排布?
对这些问题,量子化学中的分子轨道理论可以给出很好的解释。这正是我的专业。你如果了解八面体配位、三下二上分裂和群论等术语,就是这个领域的内行了。
最近,我的朋友、美国宾夕法尼亚大学医学院副教授张洪涛博士写了一篇文章,对亚铁氰化钾的问题给出了很多定量的数据。
氰化钾对人的半致死剂量是140毫克。也就是说,人吃了140毫克的氰化钾,就有一半的概率死亡。
亚铁氰化钾对人的半致死剂量是多少呢?没有实验数据,因为这个数值实在是太大了,没人会去吃那么多亚铁氰化钾。
如果一定要估计一下,那么可以参考动物试验的数据。亚铁氰化钾对小鼠的半致死剂量是每公斤体重5克,对大鼠是每公斤体重6.4克。
假如人对亚铁氰化钾的反应跟小鼠差不多,那么一个50公斤的人,半致死剂量是250克,也就是半斤。你会没事干去吃掉半斤亚铁氰化钾吗?当然不会了,所以这根本不是个问题。
虽然吃不死人,不过会不会造成其他的不良影响呢?这个还是没有实验数据,因为从来没见到过。
我们可以再次参考一下动物试验。动物口服亚铁氰化钾达到每公斤体重25毫克时,没有观察到任何不良反应。
这其实并不是什么准确的数据,只是个下限而不是上限。不过管他三七二十一,我们来增加一千倍的安全裕量,只吃这个下限的千分之一,肯定不会出事吧?
国际食品添加剂联合专家委员会(JECFA)就是这么想的。他们把亚铁氰化钾对人体的安全上限,设定为了每公斤体重0.025毫克,也就是那个动物数据的千分之一。
按照这个安全标准,一个50公斤的人,每天摄入的亚铁氰化钾只要不超过1.25毫克就行了。这对应多少食盐呢?
中国的标准是,每公斤食盐中的亚铁氰化钾不超过10毫克。加拿大的标准更宽松,每公斤不超过13毫克就行。所以如果你在中国要吃下1.25毫克的亚铁氰化钾,就需要吃下至少125克的盐,即二两五钱。
你见过吃这么多盐的人吗? 真吃这么多盐,咸也咸死了。实际上,这比人体正常的盐摄入量高出了10倍。
下一个值得考虑的问题是:亚铁氰化钾本身没有毒,但它会不会发生化学反应,变成氰化钾?
这是个好问题,回答是:可以!反应式是:
3 K4Fe(CN)6 = 12 KCN + Fe3C + 5 C + 3 N2↑
哇,是不是很可怕啊?不过,这个反应只在高温下才会发生。多高的温度呢?650摄氏度。
作为对比,烤炉的温度不超过300度,炒锅的温度也差不多。所以,在日常的烹调中是无法达到650度的。
如果你一定想通过这种办法制造出氰化钾毒死人的话,那么饭菜也已经成焦炭了,没人会把这一锅焦炭吃下去。就像《九品芝麻官》里说的,把一斤砒霜和糖水倒在一起,比芝麻糊还要稠,这种东西你们肯喝吗?
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