这件事，是一直想给大家讲讲的，今天整理留言看到这个：

提炸药、核武器就撞到W君的枪口上了。

首先咱们说一下，什么是全氮，“全氮”一般是特指由氮原子为主体的含能材料。通常大家会寄希望于氮-氮键的巨大键能所带来的能量释放潜力。我们在讨论含能材料的时候通常以“1千焦/克”画了一条分界线，高于1千焦/克的叫做含能材料，低于这个数值的就不被称作含能材料了，以TNT为例，一克TNT所含的能量为4184焦耳，所以TNT是一种“含能材料”。

不过这个数值其实有两个欺骗性，第一，4184焦耳这个能量如果是机械能的话，看似可以以一牛顿力持续让物体移动4.184公里，但是它真的并不大，如果用来加热水的话，也就只能把一千克的水（一升水）在标准大气压下提高1摄氏度的温度。如果你熟悉物理，会发现4184焦耳与卡路里非常接近。没错，1克TNT的能量当量正好等于1000卡路里，也就是1大卡。这就是第二个欺骗性，一克TNT爆炸，根据爆炸条件的不同、环境不同、装药形状不同可以释放出的能量从2182焦耳～6153焦耳，并不一定是4184焦耳。而把一克TNT当量定义成4184焦耳（一大卡）其实是研究人员偷懒直接往“大卡”上靠了一下，方便工程计算的结果。

说这个其实是告诉大家一个很简单的事实——含能材料的门槛其实并不高。别看TNT是炸药，其实能量没你想的那么夸张，随手翻翻食品标签就明白了。

即便是健康食品，100克食物所蕴含的能量通常也是300-350大卡，例如上面这包，能量是TNT炸药的3.5倍。

而“全氮”不同，这玩意是真的猛！经过化学键能推算，如果一种个炸药分子只含有氮-氮键，在转化成稳定的氮气的时候所能释放出的能量比TNT的C-NO₂键要高1-2个数量级，也就是说在每克所能释放的能量达到1万焦耳以上。

为什么说是基于化学键能的推算呢？这里就牵扯到了化学中的一个奇葩分支——理论化学。这个 学科不像普通人的印象中化学家都是炼金术士一样折腾瓶瓶罐罐，而是通过理论计算来“算”出一个化合物的分子的特性。尤其是最近几十年，计算机技术发展，理论化学甚至更加细分出来一个分支叫做计算化学，这就是“纯算”了。理论化学和传统化学的区别就是传统化学靠经验和运气，而理论化学是给化学家指路的学科。

TNT爆炸其中的能量主要来自于C-NO₂键的“键离解能”（Bond dissociation energy，BDE），通常理论化学中认为，1摩尔的C-NO₂键可以释放出250-300千焦的能量。确切说常用值是274千焦/摩尔。但是如果是N-N键其BDE是C-NO₂的2倍，美国研制出了Pentazenium，这是一种线性五氮化合物。

它的意义在于形成了大量的N-N键可以释放出远超过C-NO₂键的能量。但是这里咱们得给大家澄清一下，N-N键其有三种，前面写N-N键就是为了打字方便。这三种分别是N-N单键、N=N双键和N≡N三键。他们都有各自的BDE，单键159-285千焦/摩尔、双键251-418千焦/摩尔、三键更是惊人的945千焦/摩尔。

不过三键虽然高，但是几乎没有用，因为这玩意就是氮气。属于反应的终产物。

那么为什么美国的Pentazenium全氮阳离子盐最终没有搞起来呢？其实说句心里话，全氮阳离子盐在做超级含能材料的时候会更有优势。只不过Pentazenium是混合物，他们以

[N≡N+-N--N+≡N]+ [N-=N+=N-N+≡N]+[N≡N+-N=N+=N-]+[N+=N-N--N=N+]+ [N+=N-N--N+≡N]+[N≡N+-N--N=N+]+

这六种形态共振存在。如果你数键对的数量是一样的，但是会迅速“转换”。这个在化学领域叫做“杂化体”，如果想了解的更多那么就多看看化学键的更深层次理论就能明白了。「此处省略2万字」。

也正因为这种杂化体的结构导致了Pentazenium极其不稳定，但也正因为这是线性分子，它里面的即使是N-N的单键BDE也高达300-400千焦/摩尔。

为什么比常规的N-N键要高？现在咱们就得进入分子结构对BDE的影响的概念中了。

这是一个纸牌塔，虽然都是两个纸牌支撑起一张纸牌，但是不同的支撑角度会代表着不同的势能变换能力。分子的结构我们就可以看成微观的“纸牌塔”，同样是不同的结构也代表着BDE的范围变化。

那么对比美国的全氮阳离子我们的全氮阴离子的优势在哪里呢？这就是结构：

我们的全氮是环形的。本身具备了结构稳定性，虽然也有共振产生的杂化体，但是就像上图的H一样它永远在外围运动，而不会影响内部的结构排列。但也正因为是一个“环”，会受到电子的排斥作用，使得 N-N 键相对更弱一些，但即便弱也达到了250-350千焦/摩尔的水平。

这个东西就是现在国内很多人在热议的全氮阴离子的核心部分了。但别高兴的太早……

这么好的超级含能材料并不适合做炸药、甚至连火箭推进剂都不适合。这里就得给很多军迷泼冷水了。

为什么？？？因为我们一直在聊的是“离子”，这东西不能独立存在，必须得配平电性。全氮阳离子得配负离子，全氮阴离子得配正离子。因此也就有了“全氮阴离子盐”这样的说法。

这事情怎么说呢？举一个例子吧，5年前美国的一个博主做了一个200人的调查，调查的题目是一个男人是不是可以接受一个脸很漂亮但是身材很差的女人。当然了，有点生活常识的人都会知道这次调查的结果到底是怎样一边倒的。咱们不是歧视胖女人，但全氮离子盐无论是阴还是阳都是一个长着一张天使脸（全氮）而背负着一个令人作呕身材（配平官能团）的那种不太容易让人接受的存在。

为了降低全氮离子的敏感度就不能像前面的图片范例一样加个“氢”，而是加成了这样(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl你可以看到分子里是有N5的但是其他的东西和爆炸释放能量就一毛钱关系都不存在了。

无非是用大量的其他官能团把N5稳定住。咱们之前一直在提释放的BDE的单位是千焦/摩尔。摩尔是指分子的数量。即便如此如果通过计算和摩尔-重量的转换，我们依然可以发现，即便是加了大量的“料”，一摩尔(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的爆炸威力也可以达到6975千焦，不过你得先知道，一摩尔的(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl重量为585克，所以按照克来计算的爆炸能力则是 11.92千焦/克，这时候大家眼睛亮了吧？妥妥的是TNT炸药（4.184千焦/克） 的2.8倍！

不过W君哪能让大家那么痛快呢？看图：

当年全氮阴离子盐配方的论文的确是在科学杂志上刊登过，不过注意橙色框子内的内容了吗？这篇论文撤稿了，随后，研发团队发出了勘误：

也就是说这东西不能稳定存在！

还有几种不同的全氮阴离子盐被用作各种实验：

如果大家看分子式。无非是用大量的其他官能团把N5稳定住，而且分子中N5的占比更低。还是计算一下，我们就可以得出：

Na(H₂O)(N₅)]·2H₂O：267 焦耳/克Mn(H₂O)₄(N₅)₂]·4H₂O：151 焦耳/克Fe(H₂O)₄(N₅)₂]·4H₂O：240 焦耳/克Co(H₂O)₄(N₅)₂]·4H₂O：149.4 焦耳/克Mg(H₂O)₆(N₅)₂]·4H₂O：229 焦耳/克

注意到这些分子式后面都有·nH₂O了吗？这是水合物，而看到能量了吗？最大的只有267焦耳/克，咱们之前说的含能材料的界线是啥？1000焦耳/克。这些东西其实连含能材料都算不上，屁用没有！

所以，你们知道，当W君看到这样的东西在说：

是啥感觉了吧？真的会恶心到的！

打破核弹传说？？？屁啊！！！

所以就真的没必要去吹这些东西，而且还有哪些无脑的博主说苹果手机听筒里面拆出来全氮阴离子盐……

一边说“全氮阴离子盐”是我们自己搞出来的，虽然现在还没有无水和全氮阴离子盐吧，但一家美国公司拿着我们在梦里独家研制的高性能炸药填充在耳机里。这事情先不说low不low，逻辑上是不是也不自洽啊？