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“王水”(浓盐酸和浓硝酸3：1混合)可以融化金子，人们不得不感叹一句：”真不愧是强酸混合物啊！”在很长的一段时间内，人们认为王水就是酸中之王了，因为即使是黄金，遇到王水很快就会消失。那如果现在告诉你，有一种无机酸的酸性比王水还强，不仅如此，这种酸还可以和饱和烃反应，你会信么？故事还要从几十年前说起，G.A.Olah教授和他的学生在做着化学实验的时候，一个学生好奇地把蜡烛伸进了一种无机溶液，没想到由饱和烃组成的蜡烛竟然被这种无机溶液溶解了！要知道饱和烃通常是不会与无机酸发生反应的，毕竟是两个类别。但是这个学生竟然在无意中用这种无机溶液溶解了蜡烛。无机溶液竟然可以溶解饱和烃吗？奥莱教授把这种无机溶液称为”魔酸”(氟锑磺酸SbFS·HSO₃F)，也就是后来我们所说的超强酸。在奥莱教授和他的学生发现之后，我们已经找到多种不同状态的超强酸。也就是说，超强酸不是一种物质的代称，而是一类物质。超强酸能使烷烃、烯烃等有机物发生一系列化学变化，这是普通的无机酸难以做到的。超强酸也因为这些不可思议的化学反应成为强酸中的强酸。也正是因为有了超强酸，之前无法实现的化学反应就可以借助超强酸的环境，使反应能在较温和的条件下顺利发生。下面让我们一起来看看超强酸——高氯酸吧！

高氯酸的酸性比硫酸强，在常温常压下，它是一种无色透明发烟的液体，能与水以任何比例相溶，氧化性比硫酸还强，具有强腐蚀性，甚至能破坏有机材料，皮肤如果不慎接触，也会腐蚀皮肤。100％的高氯酸极不稳定，常压下一般只能制得水合物，适合在低温状态下贮存。高氯酸作为六大无机酸之首，其强氧化性不仅能直接与铁、铜、锌等反应生成对应氧化物，与P₂O₅反应生成Cl₂O₇，甚至还能将单质磷和硫直接氧化成磷酸和硫酸，这也说明高氯酸的氧化性是很强的，竟然可以把单质直接氧化成酸。

图一，高氯酸的球棍模型(图源网络)

高氯酸具有的这些性质，尤其是可以与有机物反应，也决定了它的用途。高氯酸广泛用于化学分析试剂如：采用水热合成法，以HClO₄为介质之一合成有序介孔分子筛SBA－15，高氯酸脱水重量法结合钼蓝分光光度法测定富钾板岩中二氧化硅，高氯酸消解ICP－OES测定炭复合磷酸铁锂中的锂、铁、磷，高氯酸非水滴定法可以测定酱油中氨基酸态氮含量等等。高氯酸不仅在化学分析试剂中有巨大作用，在工业中高氯酸也是常用的化学试剂，比如，高氯酸不仅可以用来分解有机物、钢铁炉前的快速分析，在塑料工业中，质量分数为50%的高氯酸能够用作丙烯腈聚合物的溶剂，还可以用于制造电池、医药、炸药等。基于硅胶负载高氯酸(HClO₄－SiO₂)能够高效合成固氮螺菌四糖重复单元，且合成步骤短、种类少、反应后处理简单。前面的举例可以看出，高氯酸是超强酸，在实验和工业中是非常好的试剂，可以更好地促进反应的发生。

图二，烟花图片(图源网络)

高氯酸不仅有广泛的用途，其衍生物在化学和生活中也有大量应用。比如，高氯酸钾用于炸药、焰火及安全火柴的生产，节日所放的烟花中就含有高氯酸钾，高氯酸钾还可以用作火箭推进剂、发光信号剂、发烟剂、引火剂、氧化剂和化学分析试剂，还用作热解、利尿等药剂。高氯酸钠主要用于制造高氯酸或其他高氯酸盐，还用于火药工业。

图三，高氯酸钾图片(图源网络)

高氯酸虽然危险，但却是化学和工业常用试剂，那么高氯酸是如何生产的呢？
工业上使用电解氯酸钠的方法生产高氯酸钠，高氯酸钠再和稀盐酸发生反应，从而制得高氯酸，化学方程式为：

NaClO₃＋H₂O→NaClO₄＋H₂↑

NaClO₄＋HCl→HClO₄＋NaCl

高氯酸也可由高氯酸钠和浓硫酸经复分解反应制备：

NaClO₄＋H₂SO₄(浓)→NaHSO₄＋HClO₄(易爆)

还有高氯酸钡和硫酸反应过滤，以及用硝酸氧化氯酸铵都可制备高氯酸，高氯酸的制备途径很多，但是高氯酸不稳定，易发生爆炸。

图四，工业制备高氯酸流程图

但是随着人们对高氯酸盐的广泛应用，不可避免地带来了环境问题。高氯酸盐的过多使用造成了水体污染，高氯酸盐经饮用水或食物链进入人体后，会迅速通过肠胃进入血液，直接危害了人类的生命健康。为了应对与解决日益严重的高氯酸盐水体污染问题，科学家们研究并开发了多种控制手段与修复技术，主要包括物理法、化学法、生物法和组合工艺等。通过多种手段来解决高氯酸盐造成的水体污染问题。

高氯酸作为六大强酸之首，自发现之日起，由于其可以连接无机和有机，这使得它为化学和生活做出了巨大贡献。高氯酸的衍生物在生活中也是频繁应用，所以化学的发现总要应用于生活，使人类的生活更加便利，幸福。