Царская водка для золота

Царская водка для золота

История царской водки

Поворотным ключом в развитии химии стал XIII век, когда алхимики открыли сильные минеральные кислоты, способные растворять многие нерастворимые в воде вещества. До этого мир знал лишь о уксусной кислоте, известной еще с античных времен. Вновь открытые кислоты оказались в миллион раз сильнее, что вынесло алхимию на новый рубеж, ведь стало возможным производить множество химических процессов и реакций. Так вскоре была открыта и азотная кислота, названная «aqua fortis» — крепкая вода, разъедающая всё, что вступало с ней в контакт, за исключением золота, все известные на то время металлы. Спустя три века открыли хлористый водород (соляную кислоту).

В 1597 году алхимик Андреас Либавия впервые описал приготовление царской водки, путём смешивания концентрата азотной и соляной кислоты. До этого были попытки получения алкагеста, перегоняя в стеклянном сосуде сухим путем смеси селитры, нашатыря, медного купороса и квасцов и накрывая крышкой или колпаком. Этот способ был описан в XIV веке алхимиком Псевдо-Гебером, но был очень кропотливым и сложным, к тому же такая смесь могла справиться с серебром, но золото было ему неподвластным. И вот в XVI веке универсальный растворитель всё же был найден и изобретение «царская водка» способствовало становлению технической химии и усовершенствованию пробирного анализа.

Из каких кислот состоит царская водка

Что касается состава царской водки, оказалось, что химическая смесь соляной и азотной кислоты при взаимодействии своих компонентов усиливает свои способности в несколько раз. Смесь получилась настолько сильной, что в ней растворяется золото, и даже платина при соотношении 1:4 (соляная кислота при реакции с азотной кислотой высвобождает хлор, при этом раствор зеленеет, а частицы свободного хлора атакуют золото).

Формула взаимодействия выглядит так:
• Кислота азотная окисляет кислоту соляную
HNO3 + 3HCl = NOCl + Cl2 + 2H2O.
• Во время этого процесса появляется два активных вещества: нитрозилхлорид и хлор, которые в состоянии растворить золото:
• Au + NOCl2 + Cl2 = AuCl3 + NO.

Хлорид золота моментально присоединяет к себе молекулу HCl, при этом образуется тетрахлорозолотая кислота, еще известна в народе как «хлорное золото»: AuCl3 + HCl = H (AuCl4).

Приготовление царской водки в домашних условиях должно проходить с соблюдением всех мер безопасности и хорошо проветриваемом помещении.
Чтобы приготовить царскую водку, Вам понадобиться обзавестись двумя основными ингредиентами: концентрированная соляная и азотная кислота.
Так же настоятельно рекомендуем использовать только стеклянные пробирки (с отметками) и стеклянную палочку для равномерного размешивания «гремучей смеси». Оригинальный состав представляет собой смесь двух кислот в количественном соотношении 1: 3. Смешивайте, используя только одну пробирку, не отмеряйте кислоты в других емкостях, таким образом Вы минимизируете шанс проливания кислоты.
Теперь нужно обговорить по отдельности те компоненты, с которыми Вам придётся столкнуться при изготовлении царской водки.

Азотная кислота

Хочется отметить, что азотная кислота есть очень сильным электролитом (как и большинство кислот) и окислителем. Очень интересным фактом, есть то, что азотная кислота (как и озон) может образоваться в атмосфере при сильных вспышках молнии. Состав атмосферного воздуха состоит на 78% из Азота, который реагирует с атмосферным кислородом. В результате такой реакции получается оксид азота (NO). В последствии при дальнейшем окислении на открытом воздухе оксид азота преобразовывается в диоксид азота (NO2 или как его еще называют бурый газ). Когда атмосферная влага вступает в реакцию с диоксидом Азота, получается азотная кислота. Концентрация в таких случаях минимальна, и она совсем не опасна для людей, животных и природы.

Соляная кислота

Когда речь идет о физических свойствах соляной кислоты, здесь нужно отметить ее сильную сторону при растворении всех металлов (которые стоят в ряду напряжения до водорода) при этом выделяется Н2 и образуются соли хлоридов). Нужно быть очень осторожным при использовании данной кислоты, проводить работу или эксперименты на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении, так как кислота имеет очень резкий запах и сильно раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей человеческого организма.

Производство соляной кислоты происходит путем растворения газообразного хлороводорода в обычной воде (Н2О). В свою очередь хлороводород можно получить путем взаимодействия на хлорид натрия высококонцентрированной серной кислотой.

Читайте также:  Программа передач на канале ника

Применение царской водки

Многие советские и постсоветские семьи наизусть знали состав царской водки. В народе ее применяют для растворения золота в домашних условиях, с целью извлечения чистого золота из микросхем, транзисторов, наручных часов и других ненужных приборов, которые в своем составе имеют небольшое количество золота.

Основным аспектом успешного завершения, задуманного Вами химического эксперимента с царской водкой есть безопасность. Используйте средства индивидуальной защиты, соблюдайте правила безопасности, будьте предельно бдительны и внимательны, на кону будет стоять Ваша жизнь и здоровье.

Видео о царской водке

Царская водка
Общие
Сокращения A.R.
Традиционные названия Aqua Regia, Aqua Regis
Хим. формула Смесь HNO3, HCl и H2O
Физические свойства
Состояние жидкость жёлто-оранжевого цвета с сильным запахом хлора и диоксида азота
Плотность 1,01-1,21 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления -42 °C
• кипения 108 °C
Давление пара 21 мбар (при 20 °C)
Классификация
Рег. номер CAS 8007-56-5
PubChem 62687
SMILES
ChemSpider 56437
Безопасность
Пиктограммы СГС

Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Ца́рская во́дка (лат. Aqua Regia, Aqua Regis, A.R. ) — смесь концентрированных азотной HNO3 (65—68 % масс.) и соляной HCl (32—35 % масс.) [1] кислот, взятых в соотношении 1:3 по объёму (массовое соотношение, в пересчёте на чистые вещества, около 1:2) [2] .

Название не имеет отношения к спиртным напиткам и происходит от устаревшего значения слова «водка» и уникальной способности смеси растворять золото.

Содержание

История исследования и использования [ править | править код ]

Задолго до открытия соляной кислоты в латинских текстах, приписываемых арабско-персидскому алхимику Геберу (Джабиру ибн Хайян) (VIII век), изложен способ получения царской водки путём сухой перегонки смеси селитры, медного купороса, квасцов и нашатыря в стеклянном, хорошо замазанном сосуде, снабжённом стеклянной крышкой или колпаком [3] .

В сочинениях Альберта Великого она называется aqua secunda («вторичная водка», а «первичная водка» — aqua prima — азотная кислота), у других алхимиков — aqua regia. В 1270 году Бонавентура указал на применяемый им собственный метод получения растворением нашатыря в «крепкой водке» (aqua fortis, азотная кислота) [4] . Бонавентура также установил, что азотная кислота растворяет серебро, отделяя его от золота; используя царскую водку, он установил её способность растворять «царя металлов» — золото, считавшегося до некоторых пор неподверженным изменению. Таким образом появилось название aqua regia (также aqua regis, A.R.) [5] . Алхимический символ царской водки был составлен из знака воды и прописной буквы R. Позднее царская водка описана Псевдо-Гебером, неизвестным алхимиком, трактаты которого стали распространяться в Европе в XIV веке.

Приготовление царской водки смешением концентрированных соляной и азотной кислот впервые описывается в «Алхимии» Андреаса Либавия (1597) [6] . Установление факта растворения благородных металлов в царской водке рассматривалось алхимиками как решение одной из важнейших задач алхимии: приготовление алкагеста — универсального растворителя. Использование царской водки в алхимической практике привело к существенному росту знаний о веществах и химических реакциях [7] и способствовало становлению пробирного анализа и технической химии.

В работах Лавуазье царская водка именовалась «нитромуриевой кислотой», в соответствии с представлениями о том, что выделяющийся газ (хлор) не что иное, как оксид элемента мурия, дефлогистированная соляная кислота.

В России [ править | править код ]

В России её называли королевской водкой (М. В. Ломоносов, 1742 г.), царской водкой (М. Парпуа, 1796 г.), селитро-соляной кислотой (В. В. Петров, 1801 г.), азотноводохлорной кислотой (Г. И. Гесс, 1831 г.); известны и другие названия [8] . Слово «водка» первоначально появилось в русском языке примерно в XIII—XIV веках как уменьшительное от слова «вода» и имело таковое значение основным вплоть до середины XIX века. Значение «спиртной напиток» слово «водка» приобрело где-то между XIV и XIX веками первоначально как диалектное, и лишь в конце XIX — начале XX века стало обозначать единственно «крепкий спиртной напиток» [9] .

Читайте также:  Как жарят пельмени с фото на сковороде

Свойства [ править | править код ]

Представляет собой жидкость жёлто-оранжевого цвета с сильным запахом хлора и диоксида азота. Только что приготовленная царская водка бесцветна, однако быстро приобретает оранжевый цвет.

При взаимодействии HCl и HNO3 образуется сложная смесь высокоактивных продуктов, в том числе ассоциатов, диоксида азота, хлора и нитрозилхлорида (хлористого нитрозила). Наличие среди продуктов взаимодействия хлорида нитрозила NOCl и хлора в сильнокислой среде делает царскую водку одним из сильнейших окислителей. Смесь готовят непосредственно перед её применением: при хранении она разлагается с образованием газообразных продуктов (образование диоксида азота и нитрозилхлорида придаёт царской водке окраску).

3 H C l + H N O 3 ⟶ C l 2 + N O C l + 2 H 2 O ; longrightarrow Cl_<2>+NOCl+2H_<2>O>>;> 2 N O C l → 2 N O + C l 2 <2>>>> 2 N O + O 2 ⟶ 2 N O 2 <2>longrightarrow 2NO_<2>>>>

Эффективность царской водки как окислителя в значительной степени связана с уменьшением потенциала окисления металлов вследствие образования хлоридных комплексных соединений. Комплексообразование в сильнокислой окислительной среде делает возможным растворение уже при комнатной температуре даже таких малоактивных металлов, как золото, платина и палладий:

A u + 4 H C l + H N O 3 ⟶ H [ A u C l 4 ] + N O ↑ + 2 H 2 O longrightarrow H[AuCl_<4>]+NOuparrow +2H_<2>O>>> 3 P t + 18 H C l + 4 H N O 3 ⟶ 3 H 2 [ P t C l 6 ] + 4 N O ↑ + 8 H 2 O <3>longrightarrow 3H_<2>[PtCl_<6>]+4NOuparrow +8H_<2>O>>>

Скорость растворения (травления) золота в царской водке составляет примерно 10 мкм/мин. Рутений растворяется в царской водке только в присутствии кислорода воздуха, образуя комплексное соединение — гексахлорорутениевую кислоту [10] . Родий и иридий в компактном состоянии устойчивы, но растворяются при нагревании в виде высокодисперсных порошков (черни) [10] .

Серебро не растворяется в царской водке из-за пассивации поверхности образующейся плёнкой хлорида серебра. Пассивация поверхности металла кислотоустойчивыми оксидами является причиной устойчивости к царской водке хрома, титана, тантала, циркония, гафния и ниобия. Царская водка не растворяет тефлон (фторопласт-4).

Царская водка применяется как реактив в химических лабораториях, для очистки стеклянной посуды от следов органических веществ (например, в ЯМР-спектроскопии), в пробирном анализе благородных металлов и их сплавов, при аффинаже золота и платины, получении хлоридов металлов и другого.

Юникод [ править | править код ]

В Юникоде есть 2 алхимических символа царской водки (лат. Aqua regia ).

Кодировка по Unicode и HTML

Графема Unicode HTML
Код Название Шестнадцатеричное Десятичное Мнемоника
🜆 U+1F706 ALCHEMICAL SYMBOL FOR AQUA REGIA 🜆 🜆
🜇 U+1F707 ALCHEMICAL SYMBOL FOR AQUA REGIA-2 🜇 🜇

Интересные факты [ править | править код ]

В нацистской Германии было запрещено принятие Нобелевской премии после того, как в 1935 году премию мира присудили противнику национал-социализма Карлу фон Осецкому. Немецкие физики Макс фон Лауэ и Джеймс Франк доверили хранение своих золотых медалей Нильсу Бору. Когда в апреле 1940 года немцы оккупировали Копенгаген, во избежание возможной конфискации сотрудник Института Нильса Бора химик Дьёрдь де Хевеши растворил эти медали в царской водке (сам Хевеши был удостоен Нобелевской премии по химии в 1943 году). Банка с раствором тетрахлорозолотой кислоты благополучно простояла среди сотен других вплоть до завершения оккупации Дании.

После окончания войны Хевеши выделил золото из раствора и передал его Шведской королевской академии наук и Нобелевскому фонду. Из него изготовили новые медали, которые были возвращены фон Лауэ и Франку [11] .

Здравствуйте, уважаемые читатели! Я предлагаю вам почувствовать себя добытчиками драгоценного металла из золотосодержащей руды. Статья о том, как самостоятельно приготовить царскую водку, провести растворение золота в царской водке и осадить из раствора чистое золото, отфильтровав все ненужные примеси.

Что это такое

Древние ученые восхищались золотом и считали, что это лучший металл из всех – царь металлов. Поэтому, когда алхимики обнаружили жидкость, способную к его растворению, назвали ее aqua regia (царская вода). В русском языке тогда жидкие реактивы назывались водкой. Отсюда и пошло название царская водка.

Это сильнейший растворитель, вступающим в реакцию даже со многими инертными металлами (золото, платина, рутений). Имеет оранжевый цвет и резкий запах диоксида азота и хлора.

Из чего состоит

Пригодный для растворения золота царский реагент состоит из смеси азотной и соляной кислот в соотношении 1:3. Используются реактивы с массовой концентрацией 68% и 35% соответственно.

Читайте также:  Вкусные оладьи на молоке пышные рецепт

При соединении компонентов образуются высокоактивные вещества: диоксид азота, хлор и нитрозилхлорид:

НNО3 + 3НCl = Сl2 + NОСl + 2Н2О
2NОCl = 2NО + Сl2
2NО + О2 = 2NО2

Как происходит растворение драгоценных металлов в царской водке

Воздействие нитрозилхлорида и хлора, входящих в состав царской водки, приводит к растворению золота. Образуется хлорид золота.

Аu + NОСl + Cl2 = АuСl3 + NО

Далее хлорид золота присоединяет молекулу соляной кислоты, в результате чего образуется тетрахлорозолотая кислота.

АuСl3 + НСl = Н(АuСl4)

Как сделать самому царскую водку

Для приготовления царской водки надо соединить 3 части соляной кислоты с 1 частью азотной кислоты. Смешивать компоненты необходимо только перед применением, так как в процессе хранения летучие продукты испаряются, снижая активность растворителя.

Растворение золота возможно и в хлороводородной кислоте, но скорость реакции низкая. Азотка выступает в роли катализатора реакции. Поэтому сначала в стеклянную емкость следует залить НСl, поместить в нее золотосодержащие предметы. И только теперь постепенно добавлять азотную.

Важно не перелить азотку, так как это затруднит процесс осаждения Аu из раствора.

Пошаговая» инструкция, как растворить золото в царской водке в домашних условиях

Меры предосторожности

Подготовка золота

Золотосодержащие предметы перед растворением требуется очистить от пластика. Остальные примеси можно удалить азотной кислотой.

Неочищенные детали быстро загрязняют царскую водку и усложняют процесс извлечения золота. Для этого и проводится предварительная очистка .

После очистки механическим способом и азоткой оставшиеся в емкости металлы следует залить HCl. Начнется заметная реакция, свидетельствующая о растворении оставшихся примесей. После прекращения реакции сливаем реагент и заливаем новую порцию HCl.

Далее подогреваем смесь и постепенно добавляем азотную кислоту. Ее не обязательно расходовать полностью. Если растворение золота прекратилось, НNО3 перестаем добавлять и оставляем нагретый состав на 30 мин.

Фильтрация раствора

После выдержки очищаем раствор через фильтровальную бумагу и снова оставляем выдерживаться на 20-30 минут. Большинство летучих компонентов испарится, и выпаривание займет меньше времени.

Затем следует добавить серную кислоту в объеме 5 мл на 100 мл раствора и приступить к выпариванию царской водки. Реактив осадит оставшееся серебро и свинец, а также ускорит удаление НNО3.

Выпаривать раствор следует осторожно, медленно нагревая, но не доводя до кипения. Когда он станет сиропообразным, добавьте еще соляной кислоты и выпаривайте дальше.

Этот цикл можно повторить 2-3 раза.

Затем снова добавляем HCl до первоначальной консистенции, и полученную смесь разбавляем водой в соотношении 1:1. Выдерживаем раствор 24 часа в прохладном месте. Остатки хлорида серебра осядут на дно.

Теперь тщательно отфильтровываем раствор, чтобы избавиться от осадка и мути.

Осаждение золота

Для выделения золота из жидкости можно использовать следующие реактивы:

  • гидразин (нужно добавлять по каплям, иначе может взорваться);
  • железный купорос;
  • пиросульфит натрия;
  • щавелевая кислота;
  • сульфит натрия;
  • перекись водорода.

Наиболее простой, безопасный и дешевый метод – осаждение при помощи железного купороса. Уравнение химической реакции следующее:

НАuСl4 + 3FеSО4 =»» Fе2 (SО4) 3 + FеСl3 + НСl + Аu

Купорос берем в количестве 14 г на 1 г ожидаемого золота. Растворение проводят в теплой воде с добавлением хлороводородной кислоты. Затем вливаем все это в колбу с золотом.

Если жидкость не мутнеет, а шипит, то в нем осталось слишком много НNО3. В этом случае следует маленькими порциями добавлять железный купорос до прекращения шипения.

Полученную смесь выдерживаем в течение суток, чтобы осаждение завершилось.

На следующий день раствор нужно отфильтровать. Полученный осадок коричневого цвета и есть золотой песок. Его промываем НСl. Это удалит остатки железа. Потом можно промыть нашатырем, чтобы убрать медную примесь. И в конце следует несколько раз промыть горячей водой.

Теперь золото можно плавить и заливать в форму для получения слитка или в холодную воду, чтобы образовались золотые гранулы.

Этот способ позволяет получать золото 999 пробы.

Заключение

Теперь вы знаете, что нужно для растворения золота и как осаждать его из раствора. На этом я завершаю статью. Подписывайтесь на статьи и делитесь полезной информацией в соцсетях.

>

Ссылка на основную публикацию
Хорошие итальянские вина названия
Италия производит много великолепных, хороших и замечательных вин, но лишь некоторые из них уже стали Великими и получили признание во...
Хачапури по царски фото
Хачапури — питательная лепешка с сыром, национальное грузинское блюдо. Единого рецепта хачапури не существует, в каждом регионе его готовят по-своему,...
Хачапури рецепт теста на молоке
Хачапури с сыром — это национальное грузинское блюдо, которое является лепешкой с сыром. Тесто для хачапури может быть дрожжевое, тогда...
Хороший кофе на подарок
Неизвестно, кто первый придумал вручить в подарок кофе, но семена упали на благодатную почву. Идея оказалась очень востребованной. Оказалось, что...
Adblock detector