Aqua regia. Formula aqua regia u kemiji Aqua regia sastav kiselina za radio komponente

Obični ljudi koji nemaju nikakve veze s kemijom ne znaju uvijek što je Carska votka. Često se brka s običnim alkoholnim pićem. Zapravo, aqua regia je mješavina koncentriranih kiselina koja se koristi za otapanje svih metala, uključujući i one plemenite.

Sastav aqua regia uključuje klorovodičnu kiselinu (jedan volumen) i dušičnu kiselinu (tri volumena). Ponekad se dodaje sumporna kiselina. Ovo rješenje ima mnogo recepata. U srednjem vijeku, aqua regia se pripremala destilacijom mješavine salitre, bakrenog sulfata i stipse uz dodatak amonijaka.

Danas najpopularniji recept uključuje kombinaciju dušične i klorovodične kiseline. Osobitost takve otopine je da udvostručuje i utrostručuje svoja oksidacijska svojstva.

Zasebno, niti jedna od kiselina uključenih u njegov sastav ne može otopiti metale.

Aqua regia se često koristi za otapanje rijetkih zemalja i plemenitih metala u industriji. Kemija takvih metala ima svoje specifične karakteristike: proces otapanja odvija se u fazama. Prvo, dušična kiselina oksidira klorovodičnu kiselinu.

Tijekom ove reakcije nastaju klor i nitrozil klorid, koji zauzvrat mogu proizvesti platinu. Reakcija proizvodi tetrakloroauričnu kiselinu, poznatu kao "klorno zlato", iz koje se lako može dobiti metalno zlato.

Dobivena kiselina, koja uključuje zlato, vrlo je topiva u vodi. Kristali su mu svijetložuti.

Otopina zbog toga postaje žućkasta. Kada se zagrijava, sastav se raspada, oslobađajući klorovodičnu kiselinu i zlatni klorid, koji ima crvenkasto-smeđu boju.

Kako se zagrijavanje nastavlja, svi spojevi zlata se razgrađuju, oslobađajući metalno zlato. Kada se platina otopi u aqua regia, dobiva se kloroplatinska kiselina. Kada se otopina ispari, oslobađa se u obliku crveno-smeđih kristala sastava.

Često ljudi koji se bave ekstrakcijom žele naučiti kako sami napraviti aqua regia. Ova visoko oksidirajuća otopina ne prodaje se u gotovom obliku. Za izdvajanje plemenitih metala možete ga sami pripremiti.

Aqua regia se može dobiti miješanjem jednog dijela dušične kiseline i 3 dijela klorovodične kiseline. Potrebno je strogo pridržavati se proporcija kako bi reakcija bila jaka.

Ako se to ne učini, otopina neće otopiti plemenite metale zbog slabosti reakcije. Ne smijete miješati reagense na oko, jer na taj način nećete postići odgovarajuću točnost.

Prilikom pripreme takvog rješenja trebate:

• koristite zaštitu za ruke i oči;
• mjerna cijev koja će vam pomoći da točno odredite proporcije;
• aspirator za uklanjanje otrovnih para iz kiselina;
• posebno pripremljen prostor na radnom stolu koji će pružiti zaštitu od prolijevanja opasnih kiselina i izazivanja kemijskih opeklina.

Priprema aqua regia mora se provoditi u skladu sa strogim proporcijama. Samo u ovom slučaju bit će moguće dobiti sastav koji će otopiti zlato i platinu. Kako pripremiti aqua regia u fazama bit će opisano u nastavku.

Faze pripreme aqua regia

1. Prvo morate uliti klorovodičnu kiselinu u kemijsku posudu s oznakama, budući da je za pripremu aqua regia potrebno više od dušične kiseline. Prilikom miješanja reagensa potrebno je uliti dušičnu kiselinu u solnu kiselinu. Time ćete izbjeći nepotrebno prskanje komponenti i stoga kemijske opekline.
2. Nakon toga dodaje se dušična kiselina. Mora se sipati u tankom mlazu kako bi se izbjeglo opasno prskanje. Nemojte se naginjati prema epruveti, jer su kisele pare opasne ako uđu u dišne ​​putove ili oči. Ulijte reagense na udaljenosti ruke od lica.
3. Dobiveni sastav kiselina treba vrlo pažljivo miješati štapom. Ne mućkajte otopinu prejako jer je to vrlo opasno. Carska vodica je gotova kada talog padne na dno posude u kojoj se nalazi.

Isprva će njegova boja biti žuta, poput klorovodične kiseline. Unutar sat vremena otopina će promijeniti boju u tamnonarančastu. To će biti dokaz da je reakcija bila ispravna.

Često postoji potreba za pročišćavanjem zlata od drugih metala sadržanih u leguri ili otpadu. Kod dobivanja zlata cijanizacijom, otapanjem rude u otopini kalijevog cijanida, zlato se također često miješa sa srebrom i bakrom u konačnom proizvodu.

Ako je potrebno pretvoriti niskokvalitetno zlato u visokokvalitetno, javlja se isti zadatak - očistiti plemeniti metal od popratnih nečistoća. Klasična metoda koja omogućuje prilično jednostavno čišćenje je otapanje zlata u aqua regia.

Otapanje zlata

Domaća smjesa

Aqua regia ili Aqua Regia smjesa je koncentrirane dušične i klorovodične kiseline u omjeru 1:3 po volumenu i približno 1:2 po težini. Točnije, 65-68% masenog udjela dušične kiseline (HNO3) i 32-35% klorovodične kiseline (HCl). Takvo čudno ime za ovu mješavinu dali su alkemičari: samo je ova "votka" imala sposobnost rastvaranja "kralja metala" - zlata (sama riječ "votka" na ruskom znanstvenom jeziku značila je kemijsku "vodu" - tekući reagens ; ovaj termin je već mnogo kasnije dodijeljen jakom alkoholnom piću).

Kao rezultat reakcije metalnog zlata s aqua regia, nastaje složeni spoj - klorozolatna kiselina ili tetraklorovodik. Dolazi do sljedeće reakcije:

Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O.

Na temelju ove kemijske jednadžbe i gustoće aqua regia ispada da je za otapanje 1 grama zlata potrebno najmanje 5 ml reagensa. U ovom slučaju, zlato se zapravo otapa samo u klorovodičnoj kiselini. Ni dušik ni kisik ne ulaze u sastav klorozolatne kiseline. Dušična kiselina djeluje samo kao oksidacijsko sredstvo koje katalizira ulazak zlata u reakciju. U tom smislu, bolje je provesti postupak otapanja na sljedeći način.

Prije svega, ako se radi o otpadu koji sadrži zlato, potrebno je magnetom ukloniti feromagnetske čestice. Nakon toga zlato što je više moguće očistiti od nečistoća drugim kiselinama, prvenstveno čistom dušičnom kiselinom. Tek tada može započeti proces otapanja zlata.

Najprije trebate izmjeriti 3,75 ml klorovodične kiseline za svaki gram metala koji sadrži zlato i napuniti ga samo njome. Ako počne više ili manje primjetna reakcija, to znači da su se neke nečistoće već počele otapati. Morate pričekati dok se proces ne završi, iscijediti otopinu i uliti novi dio klorovodične kiseline u metal. Sada morate početi zagrijavati posudu s reagensom, postupno dodajući dušičnu kiselinu brzinom od 1,25 ml na 1 gram metala.

Glavna stvar je ne pretjerivati ​​s dušičnom kiselinom, jer kada se zlato istaloži iz otopine, morat ćete ga se najkonzistentnije riješiti. Čim se sav metal otopi, trebali biste ga odmah prestati dodavati u otopinu. Štoviše, neće se nužno sva izvorna tvar otopiti: srebro se, za razliku od zlata, pasivizira u aqua regia zbog stvaranja gustog kloridnog filma na površini. Nakon što je otapanje završeno, držite otopinu zagrijanu oko pola sata.

Filtriranje otopine

Sada je vrijeme za filtriranje otopine. Za sada možete koristiti prilično grubi filter, a finije čišćenje će se dogoditi kasnije.

Dobiveni talog

Treba imati na umu da je sama aqua regia prilično nestabilna tvar: klorovodična i dušična kiselina reagiraju jedna s drugom. U početku proziran, ubrzo postaje narančasto-smećkast zbog dušikovih oksida, a zatim potpuno gubi svoja oksidacijska svojstva. Događaju se sljedeće reakcije:

HNO3 + 3 HCl = 2Cl + NOCl + 2H2O

Osim toga, obje kiseline jednostavno ispare. U tom smislu, preporučljivo je držati otopinu oko jedan dan u ovoj fazi, jer će to olakšati daljnji proces isparavanja dušične kiseline.

Prilikom isparavanja otopini treba dodati malu količinu sumporne kiseline, ne više od 50 ml po litri. To će pomoći u taloženju zaostalih količina olova i srebrnog klorida (koji, iako slabo topljivi, mogu biti prisutni u malim količinama u otopini). Osim toga, proces isparavanja će ići brže.

Zagrijavanje se vrši polako i pažljivo. Otopina se upari do konzistencije sirupa (ne više!). Nemoguće je dovesti do vrenja, jer u ovom slučaju nije isključeno da će se zlato istaložiti u obliku metalnog taloga već u ovoj fazi.

Zatim dodajte klorovodičnu kiselinu u otopinu do prvobitnog volumena i ponovno isparite do sirupastog stanja. Postupak se ponavlja tri puta. Nakon toga, tekućina se razrijedi 2 puta hladnom vodom i ostavi na hladnom jedan dan. U tom slučaju, preostali srebrni klorid bi se trebao istaložiti: otapa se samo u koncentriranoj solnoj kiselini, a što je viša temperatura, to bolje. Sukladno tome, kako koncentracija i temperatura padaju, AgCl se taloži. Sada se filtriranje provodi "u potpunosti": u otopini ne smije ostati zamućenja.

Priprema aqua regia miješanjem koncentrirane klorovodične i dušične kiseline prvi je put opisana u Alkemiji Andreasa Libaviusa ​​(1597). Za 1 litru Tsarskaya votke možete platiti od 1000 rubalja ili više. Aqua regia je mješavina klorovodične i dušične kiseline.

Smjesa se priprema neposredno prije upotrebe: tijekom skladištenja se razgrađuje uz stvaranje plinovitih produkata (nastanak dušikovog dioksida i nitrozil klorida daje boju vodenici). Rodij i iridij su stabilni u kompaktnom stanju, ali se zagrijavanjem otapaju u obliku visoko dispergiranih prahova (crni).

Aqua regia je bistra tekućina kada je svježe pripremljena.

Danas gotovo svaka osoba na pitanje: "Što je aqua regia?" samouvjereno će odgovoriti da je to alkoholno piće. Naziv aqua regia koristi se i kao kemijski izraz i kao naziv poznatog alkohola.

No nakon što je dobivena smjesa uspjela otopiti element zlata koji se do tada smatrao neuništivim, aqua regia je dobila svoje službeno ime prema prijevodu riječi "aqua regia". Aqua regia je kiselina, koja je mješavina dviju koncentriranih kiselina, pa ju je strogo zabranjeno konzumirati unutarnje.

Za to će vam trebati: koncentrirana dušična i klorovodična kiselina, staklena epruveta s oznakama, stakleni štapić. Danas se carska vodica koristi kao reagens, kao i za sterilnost staklenih instrumenata u laboratorijima i pri analizi legura.

Većina ljudi je čula za aqua regia kao alkoholno piće.

Carska vodica mora se vrlo pažljivo zagrijati na 60-70 stupnjeva i legura mora biti uronjena u tu smjesu. Metalna legura mora se prethodno očistiti kako bi se spriječila kontaminacija. Zapravo, ne postoji jedan, čak ni dva, već mnogo recepata za ovu votku.

Da biste dobili aqua regia, trebate pomiješati jedan dio dušične kiseline i tri dijela klorovodične kiseline.

Sadrži: vodu za piće, etilni alkohol, lipov med i tinkturu. Vodka ove marke smatra se vrhunskim pićem i prodaje se u bocama od skupog mat stakla s ukrasima. Sastav kraljevske votke razvijen je na temelju recepata za alkohol koji se služio na stolu carske dinastije Romanov. Vodka "Tsarskaya" proizvodi se u nekoliko serija.

Uz glavne sastojke, sadrži tinkturu bobica ptičje trešnje i listova maline. Luksuzno dizajnirano pakiranje uz bocu votke Imperial Collection sadrži samo vodu, luksuzni alkohol i aromatični alkohol. Sve četiri vrste također su dostupne u lijepim poklon kutijama. Dr. Bolotov također savjetuje uzimanje napitka samo u svrhu liječenja i čišćenja organizma.

Volumen od 1,5 i 2 litre košta oko 1500-2000 rubalja. Domaća votka obično se ne prodaje, jer je sastojke za nju prilično lako pronaći, a recept je jednostavan i ne zahtijeva složene korake. Tsarskaya vodku možete kupiti online i u bilo kojoj trgovini u vašem gradu. Danas je votka popularan proizvod. I kvalitetna votka u lijepoj ambalaži trebala bi biti na policama svih trgovina.

Aqua regia iz kiselina može se kupiti u trgovinama specijaliziranim za industrijske kemikalije. Nema ih puno, ali ih možete pronaći na internetu. Teško je ne pohvaliti domaću aqua regiu, pogotovo ako ste je sami napravili. Ali teško je stvoriti definitivno mišljenje o kupljenoj votki flaširanoj u tvornici.

Kvaliteta i lijepa izvedba Tsarskaya votke osiguravaju joj kupce i pozitivne kritike. Oksidirajuća svojstva aqua regia nestaju tijekom skladištenja, jer klor isparava iz nje na zraku, a on je glavni u reakcijama oksidacije. Tako se pojavio naziv aqua regia (također aqua regis, A.R.).

Utvrđivanje činjenice otapanja plemenitih metala u aqua regia alkemičari su smatrali rješenjem jednog od najvažnijih problema alkemije: priprave alkahesta - univerzalnog otapala. Aqua regia može otopiti ne samo zlato, već i platinu. Kako carska vodica djeluje na plemenite metale?

mariantas.ru

Aqua regia: od čega se sastoji?

Aqua regia je mješavina visoko koncentriranih kiselina i stoga snažan otrov. Učinak ove mješavine na ljudsko tijelo je zastrašujuće čak i zamisliti - na kraju krajeva, aqua regia je sposobna otopiti metale! Obično se sastoji od jednog dijela klorovodične kiseline (HCl) i tri dijela dušične kiseline (HNO3). Tamo je također dopušteno dodati sumpornu kiselinu (H2SO4). Aqua regia izgleda kao žuta tekućina koja emitira nimalo ugodan miris klora i dušikovih oksida.

Aqua regia je izvanredna po tome što otapa gotovo sve metale, čak i zlato i platinu, ali se metali ne otapaju ni u jednoj kiselini koja čini njen sastav. Aktivne tvari koje mogu otopiti metale nastaju iz smjese kiselina tijekom složenih kemijskih reakcija. Međutim, postoje metali s kojima se aqua regia ne može nositi: rodij, iridij i tantal. PTFE i neka plastika također se ne otapaju u aqua regia.

Povijest stvaranja i imena

Aqua regia nastala je zahvaljujući istraživanjima alkemičara, neumornih u potrazi za legendarnim "kamenom mudraca" koji je svaku tvar trebao pretvoriti u zlato. Zlato su nazivali "kraljem metala"; prema tome, tekućina koja ga je mogla otopiti nazivala se "kraljem voda" (na latinskom - aqua regia). Ali ruski alkemičari preveli su ovo ime na svoj materinji jezik na pomalo jedinstven način - u njihovim ustima je "kralj voda" postao "kraljevska votka".

Alkemičari su naučili pripremati aqua regia i prije nego što je otkrivena klorovodična kiselina. U to su vrijeme za izradu ovog sastava koristili destilaciju mješavine salitre, stipse i bakrenog sulfata, uz dodavanje amonijaka.

Korištenje aqua regia

Danas, kada više nitko ne traži kamen mudraca, aqua regia se koristi kao reagens u kemijskim laboratorijima – primjerice, pri pročišćavanju zlata i platine. Ali najčešće je kemičarima potrebna aqua regia kao reagens za proizvodnju klorida raznih metala. Hobisti koriste aqua regia za izdvajanje zlata iz radijskih komponenti.

Važno je zapamtiti da aqua regia zadržava svoja svojstva samo ako sadrži klor, koji će, ako je posuda s tvari otvorena, brzo ispariti. Kod dužeg skladištenja aqua regia, klor također postupno nestaje, a tekućina prestaje otapati metale.

Royal vodka koju možete piti

Postoji istoimeni koktel koji se može pripremiti prema sljedećem receptu:

— 60 ml obične votke;
- 10 ml bijelog desertnog vermuta;
- 10 ml tinkture naranče;
- 10 ml tinkture papra;
- led u kockama.

Pomiješajte sve sastojke i poslužite u čaši s ledom, ali ovaj sastav, naravno, više neće otopiti zlato.

www.kakprosto.ru

Priča

Aqua regia prvi je opisao Pseudo-Geber. Bio je nepoznati alkemičar. Njegove su rasprave kružile Europom u četrnaestom stoljeću. Davno prije otkrića klorovodične kiseline, kemijska formula aqua regia opisana je u latinskim djelima. Ova tekućina je dobivena suhom sublimacijom mješavine stipse, salitre, bakrenog sulfata i amonijaka u staklenoj posudi namazanoj staklenim premazom. Spremnik je opremljen čepom ili staklenim poklopcem.

Albert Veliki u svojim spisima aqua regia naziva aqua secunda. Ovo ime znači "sekundarna votka". Aqua prima se prevodi kao "primarna votka", što znači dušična kiselina. Neki alkemičari formulu votke nazivaju aqua regia.

Bonaventura je 1270. obznanio vlastitu metodu dobivanja čudotvorne tekućine: ukapio je amonijak u “jaku votku” (aqua fortis, dušična kiselina). Bonaventura je uspio utvrditi da dušična kiselina može otopiti srebro, odvajajući ga od zlata. Utvrdio je da je "regia vodka" sposobna otopiti "kralja metala" - zlato. Ali do nekog vremena vjerovalo se da se ova tvar ne može mijenjati.

Tako se pojavio naziv aqua regia. Aqua regia se počela označavati alkemijskim simbolom sastavljenim od znaka vode i slova “R”.

Aqua regia i alkemija

U alkemiji Andreasa Liebaviusa iz 1597. prvi put je opisana proizvodnja aqua regia miješanjem zasićene klorovodične i dušične kiseline. Alkahest je univerzalno otapalo. Njegova se priprema smatrala rješenjem jednog od najvažnijih problema alkemije.

Aqua regia se dosta često koristila u praksi alkemije. To je dovelo do značajnog povećanja znanja o kemijskim reakcijama i tvarima. Osim toga, takvi su eksperimenti pridonijeli razvoju tehničke kemije i analizi testova.

U Lavoisierovim djelima, formula za votku "royal" nazvana je nitromurna kiselina. Znanstvenici su mislili da je klor koji se oslobađa u plinovitom stanju oksid elementa murije ili deflogizirane klorovodične kiseline.

U Rusiji je imala mnogo imena. U radovima M.V. Lomonosov iz 1742. naziva se "kraljevska votka". M. Parpois 1796. nazvao ju je "kraljevskom votkom". V.V. Petrov 1801. dao mu je naziv salitra-solna kiselina, a G.I. Hess ju je 1831. nazvao dušično-klorovodična kiselina. Uobičajena su i druga imena za ovu tekućinu.

U ruskom se riječ "vodka" pojavila u četrnaestom stoljeću. Bila je deminutiv od riječi “voda” i imala je ovo značenje sve do sredine devetnaestog stoljeća. Kasnije je ova riječ dobila značenje “alkoholno piće”; Tek početkom dvadesetog stoljeća votka je počela označavati jak alkohol.

Svojstva

Aqua regia ima žuto-narančastu boju s jakim mirisom dušikovog dioksida i klora. Svježe pripremljena tekućina je bezbojna, ali brzo postaje narančasta.

Od čega se pravi aqua regia? Formula mu je vrlo zanimljiva. Interakcija HNO3 i HCl proizvodi složenu mješavinu visoko aktivnih proizvoda, uključujući suradnike i slobodne radikale. Ova tekućina je jedan od najjačih oksidansa. Smjesa se priprema neposredno prije upotrebe, jer se tijekom skladištenja raspada i gubi oksidirajuća svojstva:

3HCl+HNO3=2Cl+NOCl+2H2O

Učinkovitost aqua regia kao oksidacijskog sredstva uvelike je posljedica smanjenja mogućnosti oksidacije metala. To se događa zbog stvaranja složenih kloridnih spojeva. Stvaranje kompleksa u oksidirajućem, jako kiselom okruženju omogućuje ukapljivanje niskoaktivnih metala kao što su platina, zlato i paladij već na sobnoj temperaturi.

Primjena

Ova tekućina se koristi kao reagens u kemijskim laboratorijima. Koristi se za čišćenje staklenog posuđa od tragova organskih tvari. Carska voda se koristi u analizama visokokvalitetnih metala i njihovih legura, u rafiniranju platine i zlata, u proizvodnji metalnih klorida i tako dalje.

Votka

Vodka je bezbojno alkoholno piće. To je hidroalkoholna tekućina bez izraženog mirisa ili okusa. Snaga votke može biti potpuno drugačija: prema ruskim standardima - 40-45% i 50-56% po volumenu, prema zakonodavstvu EU - najmanje 37,5%.

Klasična formula votke je vrlo zanimljiva - C2H5OH 40% + H2O 60%. Proces proizvodnje ove tekućine sastoji se od pripreme obnovljene vode i miješanja rektificiranog etilnog alkohola ekstrahiranog iz prehrambenih sirovina s obnovljenom vodom. Smjesa vode i alkohola tretira se modificiranim škrobom ili aktivnim ugljenom. Zatim se filtrira, dodaju sastojci, promiješaju, ponovno filtriraju i ulijevaju u potrošačke posude. Gotovi proizvodi se prema tome obrađuju.

Ništa manje zanimljiva je kemijska formula votke jačine 40,0 - 45,0% s posebnim mirisom i okusom. Takva se tekućina naziva posebnom. Proizvodi se dodavanjem raznih sastojaka, aroma i aromatičnih dodataka.

Pretjeranom i redovitom uporabom votka uzrokuje ovisnost o alkoholu i ovisnost.

Mendeljejev

U Rusiji postoje mnoge legende o "gorki". Jedan od mitova ukazuje na vezu između pojave votke i aktivnosti D.I. Mendeljejev. Osnova je bila njegova doktorska disertacija koja se zvala "O spoju alkohola s vodom".

Oh, ova formula za Mendeljejevu votku! Kakva je ona zapravo? Mit govori sljedeće:

• Radeći svoju disertaciju, znanstvenik je ustanovio neobična svojstva vodeno-alkoholne tekućine. Smjesa je imala koncentraciju etanola od 43% volumena i imala je čudan učinak na živi organizam.


• Sa sličnom koncentracijom, vodeno-alkoholna tekućina može se dobiti samo miješanjem težinskih dijelova alkohola i vode.
• Na temelju ovih činjenica, Mendeljejev je uspio razviti recept pod nazivom “Moskovski specijal”. Ovaj ekskluzivni proizvod patentirala je ruska vlada 1894. godine kao nacionalnu rusku votku.

Naravno, D.I. Mendeljejev nikada nije sudjelovao u stvaranju ili modernizaciji votke. Samo je nekoliko njegovih radova kasnije korišteno za izradu ove tekućine.

info-4all.ru

Povijest kraljevske votke

Prekretnica u razvoju kemije bilo je 13. stoljeće, kada su alkemičari otkrili jake mineralne kiseline koje mogu otopiti mnoge tvari netopive u vodi. Prije toga, svijet je znao samo za octenu kiselinu, poznatu od davnina. Pokazalo se da su novootkrivene kiseline milijun puta jače, što je alkemiju dovelo na nove granice, jer je postalo moguće provoditi mnoge kemijske procese i reakcije. Tako je ubrzo otkrivena dušična kiselina, nazvana “aqua fortis” - jaka voda, koja nagriza sve što dođe u dodir s njom, osim zlata, svih metala poznatih u to vrijeme. Tri stoljeća kasnije otkriven je klorovodik (klorovodična kiselina).

Godine 1597. alkemičar Andreas Libavia prvi je opisao pripremu aqua regia miješanjem koncentrata dušične i klorovodične kiseline. Prije toga bilo je pokušaja dobivanja alkahesta suhom destilacijom mješavine salitre, amonijaka, bakrenog sulfata i stipse u staklenoj posudi i njezinom pokrivanju poklopcem ili čepom. Ovu je metodu u 14. stoljeću opisao alkemičar Pseudo-Geber, ali je bila vrlo mukotrpna i složena, a osim toga, takva se mješavina mogla nositi sa srebrom, ali zlato je bilo izvan njegove kontrole. A u 16. stoljeću konačno je pronađeno univerzalno otapalo, a izum "regia votke" pridonio je razvoju tehničke kemije i poboljšanju analize testova.

Od kojih se kiselina sastoji aqua regia?

Što se tiče sastava aqua regia, pokazalo se da kemijska mješavina klorovodične i dušične kiseline, u interakciji sa svojim komponentama, povećava svoje sposobnosti nekoliko puta. Pokazalo se da je smjesa toliko jaka da se u njoj otapa zlato, pa čak i platina u omjeru 1:4 (klorovodična kiselina u reakciji s dušičnom kiselinom oslobađa klor, a otopina postaje zelena, a čestice slobodnog klora napadaju zlato) .

Formula interakcije izgleda ovako:
Dušična kiselina oksidira klorovodičnu kiselinu
HNO3 + 3HCl = NOCl + Cl2 + 2H2O.
Tijekom tog procesa pojavljuju se dvije aktivne tvari: nitrozil klorid i klor, koji mogu otopiti zlato:
Au + NOCl2 + Cl2 = AuCl3 + NO.

Zlatni klorid trenutno veže molekulu HCl na sebe, što rezultira stvaranjem tetrakloroaurinske kiseline, popularno poznate i kao "zlatni klorid": AuCl3 + HCl = H (AuCl4).

Priprema aqua regia kod kuće treba se provoditi u skladu sa svim sigurnosnim mjerama iu dobro prozračenom prostoru.
Za pripremu aqua regia morat ćete nabaviti dva glavna sastojka: koncentriranu klorovodičnu i dušičnu kiselinu.
Također preporučujemo korištenje samo staklenih epruveta (s oznakama) i staklene šipke za ravnomjerno miješanje "eksplozivne smjese". Originalni sastav je mješavina dviju kiselina u kvantitativnom omjeru 1:3. Miješajte samo u jednoj epruveti, nemojte mjeriti kiseline u drugim posudama, na taj način smanjujete mogućnost izlijevanja kiseline.
Sada morate zasebno razgovarati o komponentama s kojima ćete se morati suočiti kada pravite aqua regia.

Dušična kiselina

Monoprotična kiselina, osjetljiva na svjetlost, ima vrlo oštar zagušljiv miris. Dušična kiselina će se pod jakim svjetlom razgraditi na dušikov oksid i vodu. U tom smislu, jedna od najjačih kiselina pohranjuje se u tamnom ili neprozirnom spremniku. Koncentrirana otopina dušične kiseline ne otapa aluminij i željezo, pa se može sigurno čuvati u metalnoj posudi.

Želio bih napomenuti da je dušična kiselina vrlo jak elektrolit (kao i većina kiselina) i oksidacijsko sredstvo. Vrlo je zanimljiva činjenica da se dušična kiselina (poput ozona) može stvoriti u atmosferi tijekom jakih munja. Sastav atmosferskog zraka sastoji se od 78% dušika, koji reagira s atmosferskim kisikom. Ova reakcija proizvodi dušikov oksid (NO). Naknadno, daljnjom oksidacijom na otvorenom, dušikov oksid se pretvara u dušikov dioksid (NO2 ili kako ga još nazivaju smeđi plin). Kada atmosferska vlaga reagira s dušikovim dioksidom, proizvodi se dušična kiselina. Koncentracija je u takvim slučajevima minimalna i nije nimalo opasna za ljude, životinje i prirodu.

Klorovodična kiselina

Druga komponenta aqua regia je klorovodična kiselina. Ova kiselina je bezbojna, na otvorenom ispušta paru u obliku "dima", vrlo jetke tekućine (klorovodična kiselina tehničkog značaja može imati žućkastu nijansu zbog prisutnosti nečistoća željeza i klora u njoj).

Kada je riječ o fizikalnim svojstvima klorovodične kiseline, potrebno je uočiti njezinu jaku stranu pri otapanju svih metala (koji su u naponskom nizu do vodika); oslobađa se H2 i nastaju kloridne soli). S ovom kiselinom morate biti vrlo oprezni, radove ili pokuse izvoditi na otvorenom ili u dobro prozračenom prostoru, jer kiselina ima vrlo oštar miris i snažno nadražuje sluznicu gornjih dišnih puteva ljudskog tijela.

Proizvodnja klorovodične kiseline nastaje otapanjem plina klorovodika u običnoj vodi (H2O). S druge strane, klorovodik se može dobiti reakcijom natrijevog klorida s visoko koncentriranom sumpornom kiselinom.

Upotreba aqua regia

Mnoge sovjetske i postsovjetske obitelji znale su napamet sastav kraljevske votke. Ljudi ga koriste za otapanje zlata kod kuće, kako bi izvukli čisto zlato iz mikro krugova, tranzistora, ručnih satova i drugih nepotrebnih uređaja koji sadrže malu količinu zlata.

Glavni aspekt uspješnog završetka vašeg planiranog kemijskog eksperimenta s aqua regia je sigurnost. Koristite osobnu zaštitnu opremu, pridržavajte se sigurnosnih pravila, budite krajnje budni i pažljivi, vaš život i zdravlje bit će ugroženi.

Zlatna otapala su tvari koje mogu djelovati na plemeniti metal i neko vrijeme transformirati element. Mnogi se mogu zapitati zašto otapati zlato? Ovaj proces prvenstveno je namijenjen pročišćavanju plemenitih metala od nečistoća i učinkovitom recikliranju otpada.

Otapanje zlata u carskoj vodici

Proces otapanja

Otapanjem zlata moguće je naknadnim postupcima postići viši standard, odnosno povećati količinu plemenitog metala u leguri. Proces se odvija u tri faze:

1. Otapanje zlata s nečistoćama.
2. Isparavanje.
3. Taloženje plemenitih metala.

Otapala su potrebna za prvu fazu. Ali nije svaka moćna tvar prikladna za takve svrhe. Zlato je plemeniti metal, što znači da je tvar inertna u odnosu na mnoge reagense. Ali u isto vrijeme, postoje kiseline ili smjese koje mogu otopiti zlato.

Otapanje je složen proces, ali se može obaviti kod kuće. Na primjer, prije čišćenja otpada ili vađenja plemenitih metala iz radio komponenti. Ali prije dodavanja reagensa u proizvode, vrijedno je očistiti otpad od nečistoća. Na primjer, korištenje magneta za uklanjanje feromagneta. Zatim se otpad može umočiti u nitratnu kiselinu kako bi se odmah riješio nekih metala.

Reagensi (tvari) za prvi stupanj pročišćavanja

Među reagensima koji se mogu koristiti za otapanje zlata najpoznatija i korištena je aqua regia, odnosno Aqua Regia. Supstanca je vrlo popularna, čak se proučava na satovima kemije u školi. Kako otopiti zlato u aqua regia pitanje je koje brine kućne eksperimentatore. Sastav aqua regia je mješavina koncentrirane dušične i klorovodične kiseline u omjeru 1:3 volumni i 1:2 maseni. Oko 65-67% je dušična kiselina po težini i 33-36% je klorovodična kiselina.

Reagens je dobio nadimak Tsarsky jer je mogao otopiti "kralja metala", ali votka je izvorno bila tekuća tvar. Mnogo kasnije, značenje ove riječi postalo je povezano s alkoholnim pićem. S kemijskog gledišta, reakcija rezultira supstancom - kloraurinskom kiselinom ili vodenim tetrakloroauratom.

Formula procesa izgleda ovako: Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O. Dakle, na temelju jednadžbe, potrebno je 5 mililitara aqua regia za otapanje 1 grama zlata. U reakciji je klorovodična kiselina otapalo, a dušična kiselina djeluje kao katalizator, odnosno ubrzava proces i kompenzira reakciju.

Stoga je tijekom procesa otapanja najbolje uzeti 3,75 mililitara solne kiseline po gramu zlatnog otpada. Nakon što se počne javljati vidljiva reakcija, držite metal u otopini do 5 minuta i ispustite kiselinu, a zatim je napunite novim dijelom tvari. Zatim stavite posudu s pajserom i kiselinom na štednjak i zagrijte smjesu ulijevanjem dušične kiseline u nju u omjeru od 1,25 mililitara na 1 gram metala.

Svi reagensi se moraju izračunati, posebno dušična kiselina. To je tvar koja će se morati zbrinuti tijekom procesa filtracije i taloženja. Nakon otapanja metala, nemojte dodavati dušičnu kiselinu u otopinu. Nakon završenog procesa otapanja, potrebno je dobivenu smjesu držati na zagrijavanju oko 30 minuta.

Sljedeća faza bit će filtracija zlata, koja se događa uz pomoć drugih tvari. Filtriranje je proces u dvije faze. Prije filtracije, nakon otapanja, trebate pustiti otopinu da odstoji oko jedan dan, jer za to vrijeme kiseline u aqua regia ispare. Sama tvar je nestabilna, što olakšava naknadno pročišćavanje plemenitog metala.

Taloženje zlata

Od svih postojećih tvari, ne samo votka se nosi s procesima otapanja plemenitog metala. Za zlato vrijedi sljedeće:

• Ozon. Kao rezultat nastaje smeđi Au2O3 oksid. U normalnim uvjetima reakcija je nemoguća; potrebna je velika količina koncentriranog ozona.
• Plinoviti fluor, brom, jod i klor također otapaju zlato kada se zagrijavaju. Kao rezultat procesa nastaju fluorid AuF3, crveni klorid AuCl3, smeđi bromid AuBr3 i tamnozeleni jodid AuI3. Stoga, ako imate pozlaćeni nakit, bolje je izbjegavati kontakt s tinkturom joda. Plemeniti metal se može otopiti u tekućem bromu i reagira s klornom vodom na sobnoj temperaturi, stvarajući HAuCl4.
• Zlato se također otapa u koncentriranoj vrućoj selenskoj kiselini. Tijekom reakcije kiselina se reducira u selen. Kemičari zapisuju postupak na sljedeći način: 2Au + 6H2SeO4 = Au2(SeO4)3 + 3H2Se03 + 3H20.
• Da biste otopili plemeniti metal, potrebno je dodati oksidirajuće sredstvo u vruću sumpornu kiselinu. Kao oksidansi se koriste nitrat, permanganat, kromna kiselina i mangan dioksid.
• Proces se također može izvesti korištenjem cijanida alkalijskih i zemnoalkalijskih metala. Reakcija se događa čak i pri normalnoj temperaturi s pristupom kisika. Ali kao rezultat toga, kombinacija zlata i cijanida ispada vrlo jaka, pa se u industrijske svrhe metoda koristi za pročišćavanje iskopanog zlata iz ruda. 4Au + 8KN + 2H2O + O2 = 4K[Au(CN)2] + 4KOH - ovako izgleda reakcija. Otkrio ga je i proučavao ruski znanstvenik-inženjer Bagration. Proces se naziva cijanizacija.
• Postoji i anodno otapanje zlata u KOH lužini, pri čemu plemeniti metal stvara kalijev aurat i anodni talog.

Plemenitost zlata, s gledišta moderne kemije, još uvijek nije tako savršena kao što bismo željeli. Naravno, opasno je te reakcije provoditi kod kuće, ali u laboratorijima i tvornicama ih je moguće promatrati. Ove reakcije omogućuju ekonomičnije korištenje sirovina u obliku zlata, kao i čišći plemeniti metal. Prije izvođenja reakcija provjerite jesu li svi reagensi pravilno pripremljeni i poštuju li se sigurnosne mjere.

A kako biste zaštitili svoj zlatni proizvod od negativnih reakcija, bolje je ne dolaziti u kontakt s tinkturom joda. Nakit s nižim sastavom plemenitih metala treba posebno zaštititi od izlaganja tvarima, budući da ligatura brže reagira na kemijske reagense.

Klorovodična kiselina HC1

Plin klorovodik je bezbojan plin oštrog mirisa i vrlo je higroskopan. Otapanjem u vodi nastaje sljedeće vrste klorovodične kiseline: dimeća klorovodična kiselina (40%), gustoće 1,198 g/cm 3 ; koncentrirana solna kiselina (24-36%), gustoća 1,12-1,18 g/cm 3 ; razrijeđena solna kiselina (12,5%), gustoća 1,06 g/cm 3 .

Zagrijavanjem razrijeđene klorovodične kiseline iz nje isparava voda, a iz koncentrirane kiseline oslobađa se plin klorovodik pri vrelištu od 111°C. U oba slučaja nastaje smjesa konstantnog sastava od 20,24% HC1 i 79,76% vode.

Klorovodična kiselina je vrlo agresivna vodena otopina klorovodika (tehnička klorovodična kiselina je žuto obojena jer sadrži nečistoće klorovodika).

Mnogi bazni metali, otapajući se u klorovodičnoj kiselini, tvore kloride:

Zn + 2HC1 → ZnCl 2 + H 2 .

Neki kloridi stvaraju slabo topljivi sloj na metalima koji sprječava daljnji napad kiseline. Srebro je, na primjer, obloženo netopljivim slojem srebrnog klorida i dolazi do sljedeće reakcije:

2HC1 + 2Ag→2AgCl + H2.

Zbog toga je srebro praktički netopljivo u klorovodičnoj kiselini. Klorovodična kiselina se koristi za otapanje metala, dobivanje tekućine za lemljenje, kao "precipitator" za srebro i za pripremu aqua regia.

Aqua regia je mješavina 3 dijela klorovodične kiseline i 1 dijela dušične kiseline. Tijekom dugotrajnog skladištenja ova smjesa se raspada, pa je treba pripremiti neposredno prije upotrebe. Carska voda se koristi samo za otapanje metala kao što su zlato i platina. Taj se proces može prikazati na primjeru otapanja zlata.

Prvo, dušična kiselina ima oksidirajući učinak na solnu kiselinu:

HNO 3 + ZNS1 → NOC1 + C1 2 + 2H 2 O.

U tom slučaju nastaje nitrozil klorid O=N-C1, koji se može smatrati kloridom dušikove kiseline, i slobodni ioni klora, koji odmah nakon pojave stupaju u interakciju s atomima zlata i stoga su kemijski agresivniji od plinovitog klora C1 2:

Au + NOC1 + C1 2 →AuC1 3 + N0.

Dobiveni zlatni klorid odmah na sebe veže molekulu klorovodične kiseline, tvoreći zlatnoklornu kiselinu, nazvanu zlatni klorid:

AuS1 3 + HC1 → H

Ova složena kiselina kristalizira s četiri molekule vode u obliku svijetložutih kristala:

H 4H 2 0,

kada se otopi u vodi, dobije se tekućina slične boje. S platinom se reakcija odvija na sličan način, a konačni produkt u ovom slučaju je platina-klorovodična kiselina, koja kristalizira sa šest molekula vode:

H 6H 2 0.

Sumporne kiseline H2SO4

Sumporna kiselina dolazi u sljedećim vrstama: čista (100%), gustoće 1,85 g/cm 3 ; koncentriran (98,3%), gustoća 1,84 g/cm 3 ; tehnički (94-98%), gustoća do 1,84 g / cm 3; razrijeđen (~10%), gustoća 1,06-1,11 g/cm3.

U vrućoj koncentriranoj sumpornoj kiselini otapaju se svi metali osim zlata i platine, tvoreći sulfate.

Sumporna kiselina je uljasta bezbojna tekućina u čistom obliku velike gustoće (zbog organskih nečistoća tehnička sumporna kiselina je tamne boje). Dimna sumporna kiselina sadrži višak sumpornog trioksida i stoga je posebno aktivna.

Sumporna kiselina je vrlo higroskopna; mnogim tvarima oduzima čak i kemijski vezanu vodu, zbog čega se organske tvari pougljuju.

Sumporna kiselina se može razrijediti vodom u bilo kojem omjeru, a u vodu se ulijeva u tankom mlazu, ali nikako obrnuto, jer se razrjeđivanjem proizvodi tolika količina topline da kapljice vode ključaju i prskaju zajedno s česticama kiseline.

Metali se otapaju u sumpornoj kiselini prema sljedećoj reakciji:

Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2

Čak i metali koji su elektrokemijski plemeniti mogu se, kao u slučaju dušične kiseline, otopiti u sumpornoj kiselini zbog prethodne oksidacije. Pogledajmo primjer s bakrom:

Cu + H 2 SO 4 → CuO + S0 2 + H 2 O

To je moguće jer sumporna kiselina oksidira metal i postaje sumporna kiselina, koja se odmah razgrađuje na sumporni dioksid i vodu.

Tada se bakreni oksid otapa u sumpornoj kiselini, kao što se tamna naslaga bakrenog oksida nastala tijekom žarenja otapa u otopini za jetkanje:

CuO + H 2 S0 4 → CuS0 4 + H 2 0.

Ukupna reakcija je sljedeća:

Cu + 2H 2 SO 4 → CuS0 4 +S0 2 +2H 2 0.

Crveni bakrov oksid se prvo pretvara u sumpornoj kiselini u bakrov oksid, a zatim se otapa kao bakrov oksid:

Cu + H 2 SO 4 → 2CuO+SO 2 + H 2 O

Stvaranje metalnih oksida moguće je samo u koncentriranoj kiselini. Na primjer, hladna sumporna kiselina razrijeđena na koncentraciju manju od 20% otapa samo najosnovnije metale kao što su željezo, cink, aluminij, dok npr. bakar i srebro ne reagiraju. Ova se okolnost koristi kada je potrebno saviti cijev od plemenitog metala pomoću trna jednog od ovih osnovnih metala, a zatim je ukloniti jetkanjem.

Zlatari koriste sumpornu kiselinu za jetkanje, pri određivanju standarda, kao dodatak žutom jetkanju, za otapanje raznih metala i kod kiselog bakrenja.