硫酸で服に穴が開く

質問

質問をご覧いただき、ありがとうございます。

化学を専攻しているものですが、疑問があります。

実験などで、希硫酸などを使用しているときに、知らずに衣類にかかってしまっているらしく、

何度か洗濯をした後に、服に穴が開くことがあります。

このような現象を化学的に説明するとなると、どのようになりますか？

衣類にかかわらず、木や綿などセルロースでできているものについて、

化学反応などを使って、説明していただけますでしょうか？

酸性雨で、木が朽ちていく過程も同じことが言えるのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.9

ORUKA1951

経験がないと変なことになりますね。
濃硫酸による多糖類の脱水と酸性溶液による加水分解は異なります。
　セルロースやでんぷんを酸性水溶液で加熱して分解して小糖に分解する反応は、酵素を使っての分解との比較実験をしました。また、学生時代の白衣は２年も経てば色は変わらないのにぼろぼろになり穴だらけになってしまいました。
　確かに濃硫酸に脱水性はありますが希硫酸にはありません。また希硫酸が空気中で濃硫酸になるということはありません。セルロースの水よりは空気中の水を吸いますからね。
　これは、酸性紙 ( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E6%80%A7%E7%B4%99 )の「この硫酸は紙の繊維であるセルロースを徐々に加水分解する作用を持ち、経年変化で次第に紙を劣化させる。」と同じ現象です。
　知識だけで判断すると間違えてしまいます。
＞高校時代は、大学受験がメインで、実験はまったくなかったという環境でした。
　私も有数の進学校でしたからこそ、徹底して実験をさせられました。そのため進行速度が速く時間が余ったので教科書は２冊学びました。教科書に載っている実験はほとんど経験してます。ベンゼン→ニトロベンゼン→アニリン→アゾ色素のような複雑な実験も高校時代に学んでいましたから、大学に入っての実験はとても楽でしたね。

　さて、ステアリン酸とセルロースですが基本的には反応することはありません。脂肪酸が低級な場合は脂肪酸セルロースエステルを作ることが出来ます。今トレンドな新素材です。いわゆる天然高分子由来の樹脂・繊維ですね。これは硝酸とセルロースのエステルであるセルロイドを思い出してください。--ちなみに、硝化綿や綿火薬、セルロイドも作りましたね。(^^)
　ステアリン酸のような炭素数が18のような高級脂肪酸もセルロースのグルコースのヒドロキシル基とエステル結合させることは出来ますし、現在様々なものが合成されています。
　⇒脂肪酸セルロースエステル - Google 検索 ( https://www.google.co.jp/search?q=%E8%84%82%E8%82%AA%E9%85%B8%E3%82%BB%E3%83%AB%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%82%A8%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%AB&ie=utf-8&oe=utf-8&aq=t&rls=org.mozilla:ja:official&hl=ja&client=firefox-a )