Soluzione piranha: composizione e reazioni chimiche
La soluzione piranha viene utilizzata per rimuovere residui di sostanze organiche da superfici, ed è composta da due tipi di soluzioni piranha con differenti reazioni chimiche.
Composizione
La soluzione piranha acida consiste in una miscela 3:1 di acido solforico concentrato e perossido di idrogeno al 30%. La soluzione piranha basica, invece, è composta da una miscela 3:1 di idrossido di ammonio e perossido di idrogeno al 30%.
La reazione tra acido solforico e perossido di idrogeno avviene spontaneamente a temperatura ambiente, mentre per la reazione tra idrossido di ammonio e perossido di idrogeno è necessario riscaldare la soluzione a 60°C.
La soluzione piranha è estremamente ossidante e corrosiva, e può essere pericolosa, quindi è consigliabile prepararla immediatamente prima dell’uso.
Reazioni
La reazione più veloce avviene tra acido solforico e perossido di idrogeno, formando acido perossimonosolforico, un forte agente ossidante. L’acido solforico è in grado di disidratare i composti organici, formando carbonio, spesso sotto forma di grafite.
La reazione tra saccarosio e acido solforico, in presenza di ossigeno, produce carbonio, anidride carbonica e solfuro di idrogeno. In presenza di perossido di idrogeno, l’acido solforico forma ione idronio, ione idrogenosolfato e ossigeno atomico.
L’ossigeno atomico reagisce con il carbonio rompendo i legami carbonio-carbonio.
La soluzione piranha è principalmente utilizzata per la pulitura di wafer di silicio e altri materiali destinati a usi speciali che possono adsorbire sostanze organiche.