Kyselina dusičná rozpouští zlato. Činidla a průběh procesu rozpouštění zlata. Použití aqua regia

Rafinace zlata je proces čištění žlutého drahého kovu od různých nečistot, v důsledku čehož má být možné získat čistý drahý kov. Rafinaci zlata lze provádět doma i v laboratoři. Specifika a rysy tohoto procesu závisí na metodách a místě jeho realizace. Zveme vás, abyste se seznámili s alternativními metodami rafinace zlata doma i v laboratoři.

Rafinované (čisté) zlato lze získat elektrolytickou nebo chemickou cestou. Při výrobě šperků se zpravidla používá metoda chemické rafinace, protože účelnost použití elektrolytické metody se projevuje pouze při velkých objemech drahých kovů a pravidelném používání, tedy ve velkých výrobách.

Obecně odborníci obvykle jmenují tři alternativní způsoby čištění zlata od nečistot:

• mokré (chemické);
• suché (ošetření chlórem);
• elektrolytický.

Chemická metoda určené výhradně ke zpracování těch drahých kovů (včetně zlata), jejichž nečistoty mohou obsahovat nejen jiné kovy, ale i jejich sloučeniny nebo přírodní slitiny.

Volba metody a způsobu rafinace zlata závisí především na složení slitiny nebo sloučeniny.

Pokud slitina obsahuje velký počet stříbro, které, jak známo, zabraňuje jeho rozpuštění v aqua regia, tvoří nerozpustnou vrstvu v kyselině, měď se obvykle přidává do takové slitiny jako "prášek do pečiva".

Je důležité, aby procento stříbra v takové slitině bylo alespoň pět procent její celkové hmotnosti.

Poté se složky rozpustí v kyselině dusičné, která pomáhá odstraňovat nežádoucí částice stříbra a vysrážené kovy se oxidují pomocí aqua regia a následně se obnovují. V případě zlata bude tímto redukčním činidlem chlorid cínu.

Rafinace zlata pomocí chlóru spočívá v rozemletí kovové slitiny na prášek a průchodu plynného chloru tímto zahřátým práškem. Výsledek této reakce je následující: vzniká sůl kovu (v případě zlata chlorid zlatý).

Pokud nečistota obsahuje jiné kovy, pak je důležité, abyste věděli následující: při vysokém zahřívání se chlorid stříbrný koncentruje nahoře a soli jiných kovů jsou nižší.

Elektrolytická metoda spočívá v nanášení drahých kovů na elektrodu. Zahrnuje dvě fáze:

1. Rozpuštění jedné z elektrod v aqua regia nebo kyselině chlorovodíkové, ke kterému dochází pod vlivem proudu.
2. Depozice drahých kovů na druhou elektrodu, která probíhá ve formě vrstev, z nichž první bude představovat nejušlechtilejší kov.

Pro získání zlata elektrolytickou rafinací je nutné použít zlato o ryzosti minimálně 950. Pouze z takového materiálu lze ve výsledku získat Fine Gold o ryzosti 999,9.

Další způsoby rafinace zlata doma i v laboratoři budou podrobně rozebrány níže.

Se zinkem

Aby bylo možné zlato očistit od nečistot, musí být nejprve smícháno se zinkem. K provedení této operace budete potřebovat následující nástroje:

• kelímek;
• velké a odolné pinzety;
• ocelový paprsek;
• titanová tyčinka o tloušťce dva až tři milimetry;
• žárovzdorná skleněná baňka;
• elektrický sporák;
• čepice s otvorem na dně;
• Zařízení pro tavení kovů.

Materiály potřebné pro rafinaci:

1. Čistý borax (ideálně - lékárna).
2. Kyselina dusičná (65-70%).
3. Kyselina chlorovodíková (36-38%).
4. Zinkový prášek do pečiva.

To je důležité! Na každých deset gramů šrotu zlata musí být použito deset gramů zinku.

Zpočátku je třeba kelímek vysušit a zahřát na elektrickém sporáku. Poté do prohlubně kelímku přidáme borax. Pomocí pinzety spusťte páčidlo do kelímku a zahřívejte do zčervenání. Dalším krokem je posypání šrotu špetkou boraxu.

Teplota tání musí být následující:

• 999 test - 1068 stupňů Celsia;
• slitiny se stříbrem a mědí 500 a nižší test - 900 stupňů Celsia.

Po úplném roztavení zlata a vytvoření tekuté kuličky přidejte malé kousky zinku, optimální velikost které jsou 6x6x6 milimetrů. Další kousek zinku můžete přidat, až když se předchozí rozpustí.

Takto získaná slitina se musí po přikrytí látkou rozdrtit v hmoždíři.

Takto získaný prášek je nutné vložit do skleněné baňky a umístit na elektrický sporák. Do baňky nalijte šedesát až sedmdesát mililitrů koncentrované kyseliny dusičné. Po ukončení reakce by se mělo přidat dalších čtyřicet až padesát mililitrů kyseliny. Opakujte postup dvakrát nebo třikrát.

To je důležité! Celkový objem kyseliny by neměl přesáhnout dvě stě mililitrů.

Po odeznění reakce je třeba baňku s roztokem postavit na sporák a na mírném ohni přivést k varu.

Dále sraženinu promyjeme přidáním čisté studené vody do vychlazeného roztoku v baňce, jejíž objem by měl být poloviční než objem baňky. Roztok protřepejte a počkejte, až se zlaté vločky usadí na dně. Tekutinu opatrně slijte, aby sraženina zůstala v baňce. Sraženinu promývejte, dokud nebude voda se sraženinou čirá.

Spolu se sedimentem necháme v baňce malé množství vody. Vezmeme hlubokou misku, zakryjeme její dno gázou a zbytek nalijeme do nádobí. Sediment zbývající na gáze se hojně posype boraxem, sváže se pevným uzlem, odsaje se filtračním papírem a umístí se do kelímku.

Uzel a kelímek opět posypeme boraxem a postavíme na elektrický sporák, kelímek přikryjeme uzávěrem. Je nutné zahřívat, dokud se gáza nerozpadne a borax neroztaje. Sraženina se spojí v malé hrudce, poté můžete odstranit uzávěr a roztavit zlato. V důsledku toho by se na dně kelímku měla vytvořit červená koule.

Proces můžete zastavit pouze v případě, že po zastavení ohřevu začne zlato během několika sekund tuhnout a jeho povrch bude čistý a lesklý.

Kov ztvrdlý na dně kelímku musí být okamžitě odstraněn, očištěn od boraxu varem v bělícím roztoku, jehož složení je následující:

• půl litru vody;
• deset mililitrů kyseliny dusičné;
• dvacet mililitrů kyseliny chlorovodíkové.

Doba varu - pět minut v baňce.

Opláchněte ingot v čisté vodě.

Elektrolýza

Elektrolytická metoda rafinace zlata v naší době je nejjednodušší a nejúčinnější.

Pro jeho použití je nutné napustit velkou vanu směsí chloridu zlata a kyseliny chlorovodíkové.

Anody elektrolytických lázní v procesu takové rafinace jsou odlévány ze zlata, které je třeba rafinovat. a katody jsou vytvořeny ze speciální vláknité zlaté desky.

K elektrochemické reakci dochází v důsledku přívodu napětí v lázni k elektrodám, díky kterému se ryzí zlato usazuje na cínu, jehož vzorek často dosahuje 999,9.

V procesu takové rafinace vzniká na dně lázně kal, který obsahuje všechny další nečistoty, které byly ve slitině před začátkem procesu.

kalamář

Pokud je zlatem v produktu chlorid žlutého drahého kovu, který je rozpuštěný v „aqua regia“, musí se k rafinaci takového produktu použít roztok síranu železnatého.

Síran železnatý se rozpustí ve vodě poměry síranu a vody jsou následující: jedna ku dvěma. Pokud se roztok zakalí (je to způsobeno probíhajícím oxidačním procesem), musí se do roztoku umístit čisté železné hřebíky. Poměry jsou následující: pět gramů hřebíků na sto gramů roztoku.

Prvním stupněm rafinace je odpaření přebytečné kyseliny dusičné pod digestoří. K tomu je třeba "královskou vodku" v kombinaci s chloridem zlata ohřívat v porcelánové misce s přídavkem chloridu sodného, ​​který pomůže zabránit rozkladu chloridu zlata.

Mezi takový pohár a otevřený oheň je nutné umístit železné pletivo s azbestovým povlakem. Roztok během zahřívání je nutné míchat skleněnou tyčinkou. a střídavě do ní přidávejte malé množství kyseliny chlorovodíkové.

To je důležité! Je nutné dosáhnout zahuštění kapaliny do sirupovitého stavu, po kterém musí být ochlazena. Když se kapalina ochladí, musíte přidat kyselinu chlorovodíkovou a přefiltrovat kapalinu.

K filtrátu se přidá nasycený roztok síranu železnatého. Díky takovým manipulacím se zlato vysráží a získá podobu červenohnědého těžkého prášku vytvořeného na dně nádoby.

Takovou sraženinu je také potřeba přefiltrovat, promýt vodou a shromáždit na papírovém filtru, který se následně spálí. Kov získaný tímto způsobem není nic jiného než čisté zlato.

Správnost všech popsaných manipulací zaručuje příjem ryzího zlata nejvyšší úrovně.

Video o rafinaci zlata síranem železnatým

Cín s chlórem

Jedinečnost procesu rafinace pomocí chloridu cínatého spočívá v tom, že:

• snadné použití;
• zdravotně nezávadné;
• se sráží pouze zlato.

Samotný proces je následující:

Je nutné vzít prášek chloridu cínatého, ke kterému přidat jeden díl vody a jeden díl kyseliny chlorovodíkové.

Do roztoku obsahujícího zlato je nutné přidat chlorid cínatý. V přítomnosti zlata dojde k reakci.

Pokud došlo k reakci, musí být roztok ponechán po dobu dvanácti až dvaceti čtyř hodin.

Sediment spadne na dno. Musí se vařit v kyselině chlorovodíkové, díky čemuž získá nažloutlou barvu.

Postup je podrobněji popsán ve videu níže.

Video o rafinaci zlata chloridem cínatým

Esence rafinace

Proces rafinace zlata není svou povahou tak složitý, jak by se na první pohled mohlo zdát.

Je to docela jednoduché nejen v laboratorních podmínkách a se speciálními znalostmi, ale také doma, s minimem činidel po ruce.

Rozpouštědla zlata jsou látky, které jsou schopny po určitou dobu na drahý kov působit a přeměňovat prvek. Mnozí mohou mít otázku, proč rozpouštět zlato? Tento proces je určen především pro čištění drahých kovů od nečistot a efektivní zpracování odpadů.

Rozpouštění zlata v aqua regia

Proces rozpouštění

Rozpouštěním zlata je možné pomocí následných procesů dosáhnout nejvyššího standardu, tedy zvýšit množství drahého kovu ve slitině. Proces probíhá ve třech fázích:

1. Rozpouštění zlata s nečistotami.
2. Vypařování.
3. Srážení drahého kovu.

Pro první fázi jsou zapotřebí rozpouštědla. Ale ne každá účinná látka je pro takové účely vhodná. Zlato je ušlechtilý kov, což znamená, že látka je inertní vůči mnoha činidlům. Ale zároveň existují kyseliny nebo směsi, které dokážou rozpustit zlato.

Rozpouštění je složitý proces, ale můžete to udělat doma. Například před čištěním šrotu nebo extrakcí drahých kovů z rádiových součástek. Před přidáním činidel do produktů se však vyplatí vyčistit šrot od nečistot. Například pomocí magnetu se zbavit feromagnetik. Potom může být šrot převeden na kyselinu dusitou, aby se zbavily některých kovů najednou.

Reagencie (látky) pro první stupeň čištění

Mezi činidly, která dokážou rozpustit zlato, je nejznámější a nejpoužívanější aqua regia neboli Aqua Regia. Látka je velmi oblíbená, studuje se i v hodinách chemie ve škole. Jak rozpustit zlato v aqua regia je otázka, která znepokojuje domácí experimentátory. Složením je aqua regia směs koncentrované kyseliny dusičné a chlorovodíkové v poměru 1:3 objemově a 1:2 hmotnostně. Asi 65-67 % hmotnostních tvoří kyselina dusičná a 33-36 % je kyselina chlorovodíková.

Carovo činidlo nazývali, protože dokázalo rozpustit „krále kovů“, ale vodka byla původně tekutá látka. Mnohem později se význam tohoto slova spojil s alkoholický nápoj. Z hlediska chemie se v důsledku reakce získá látka - kyselina chlorozlatitá, neboli vodný tetrachloraurát.

Vzorec procesu vypadá takto: Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O. Na základě rovnice je tedy k rozpuštění 1 gramu zlata potřeba 5 mililitrů aqua regia. Při reakci je rozpouštědlem kyselina chlorovodíková a kyselina dusičná působí jako katalyzátor, to znamená, že urychluje proces a kompenzuje reakci.

Proto je v procesu rozpouštění nejlepší vzít 3,75 mililitrů kyseliny chlorovodíkové na gram šrotu zlata. Poté, co začne docházet k viditelné reakci, namočte kov do roztoku po dobu až 5 minut a vypusťte kyselinu, poté ji naplňte novou částí látky. Dále na sporák postavte nádobu se šrotem a kyselinou a směs zahřejte tak, že do ní nalijte kyselinu dusičnou v poměru 1,25 mililitru na 1 gram kovu.

Musí se vypočítat všechna činidla, zejména kyselina dusičná. Právě z této látky se bude muset v procesu filtrace a srážení zlikvidovat. Po rozpuštění kovu nepřidávejte do roztoku kyselinu dusičnou. Po ukončení procesu rozpouštění je nutné výslednou směs udržovat zahřátou asi 30 minut.

Dalším krokem bude filtrace zlata, ke které dochází již za pomoci jiných látek. Filtrace je dvoustupňový proces. Před filtrací po rozpuštění je nutné roztok vydržet asi den, protože během této doby se kyseliny ve složení aqua regia odpaří. Samotná látka je nestabilní, což usnadňuje následné čištění drahého kovu.

Srážení zlata

Ze všech existujících látek si nejen vodka poradí s procesy rozpouštění ušlechtilého kovu. Zlato podléhá:

• Ozón. V důsledku toho se tvoří oxid Au2O3 hnědá barva. Za normálních podmínek je reakce nemožná, potřebujete velké množství koncentrovaného ozónu.
• Plynný fluor, brom, jód, chlor při zahřívání také rozpouští zlato. Výsledkem procesu je vznik fluoridu AuF3, červeného chloridu AuCl3, hnědého bromidu AuBr3 a tmavě zeleného jodidu AuI3. Pokud tedy máte pozlacené šperky, je lepší se kontaktu s jodovou tinkturou vyhnout. Drahý kov se rozpouští v kapalném bromu a při pokojové teplotě reaguje s chlorovanou vodou za vzniku HAuCl4.
• Zlato se také rozpouští v koncentrované horké kyselině selenové. Během reakce se kyselina redukuje na selenovou. Chemici píší techniku ​​takto: 2Au + 6H2SeO4 \u003d Au2 (SeO4) 3 + 3H2Se03 + 3H20.
• Chcete-li drahý kov rozpustit, musíte do horké kyseliny sírové přidat oxidační činidlo. Jako oxidační činidlo se používá dusičnan, manganistan, kyselina chromová, oxid manganičitý.
• Proces můžete provést pomocí kyanidů alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Reakce probíhá i když normální teplota s přístupem kyslíku. Ale v důsledku toho jsou sloučeniny zlata s kyanidem velmi silné, proto se pro průmyslové účely tato metoda používá k čištění těženého zlata z rud. 4Au + 8KN + 2H2O + O2 \u003d 4K [Au (CN) 2] + 4KOH - takto vypadá reakce. Objevil a prozkoumal jej ruský vědec-inženýr Bagration. Proces se nazýval kyanidace.
• Dochází také k anodickému rozpouštění zlata v alkálii KOH, při které drahý kov tvoří zlatitan draselný a anodová sraženina.

Ušlechtilost zlata z pohledu moderní chemie stále není tak dokonalá, jak bychom si přáli. Samozřejmě je nebezpečné provádět tyto reakce doma, ale v laboratořích a továrnách je možné je pozorovat. Tyto reakce umožňují hospodárnější zacházení se surovinami ve formě zlata a také čistší drahý kov. Před prováděním reakcí se ujistěte, že jsou všechna činidla řádně připravena a že jsou dodržena všechna bezpečnostní opatření.

A aby byl váš zlatý produkt chráněn před negativními reakcemi, je lepší se s jódovou tinkturou nedotýkat. Zejména před působením látek by měly být chráněny šperky s nižším složením drahého kovu, protože ligatura rychleji reaguje na chemická činidla.

Často je potřeba očistit zlato od jiných kovů obsažených ve slitině nebo ve šrotu. Když se zlato získává kyanidací, rozpuštěním rudy v roztoku kyanidu draselného, ​​v konečném produktu se také často ukáže, že zlato je smícháno se stříbrem a mědí.

Je-li potřeba vyrobit z ušlechtilého zlata ušlechtilé zlato, vyvstává stejný úkol – očistit drahý kov od doprovodných nečistot. Klasický způsob, který umožňuje jednoduše vyčistit, rozpustit zlato v aqua regia.

Rozpouštění zlata

Domácí směs

Aqua regia neboli Aqua Regia je směs koncentrované kyseliny dusičné a chlorovodíkové v poměru 1:3 objemově a přibližně 1:2 hmotnostně. Konkrétněji 65-68 % hmotn. kyseliny dusičné (HN03) a 32-35 % kyseliny chlorovodíkové (HCl). Tak zvláštní název pro tuto směs dali alchymisté: pouze tato „vodka“ měla schopnost rozpustit „krále kovů“ - zlato (samotné slovo „vodka“ v ruském vědeckém jazyce znamenalo chemickou „vodu“ - kapalinu činidlo; tento termín byl již pro silný alkoholický nápoj stanoven mnohem později).

Reakcí kovového zlata s aqua regia vzniká komplexní sloučenina – kyselina chlorozlatitá neboli hydrogentetrachloraurát. V tomto případě dojde k následující reakci:

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

Na základě této chemické rovnice a hustoty aqua regia se ukazuje, že k rozpuštění 1 gramu zlata je potřeba alespoň 5 ml činidla. V tomto případě se ve skutečnosti zlato rozpouští pouze v kyselině chlorovodíkové. V kyselině chlorozlaté není přítomen dusík ani kyslík. Kyselina dusičná působí pouze jako oxidační činidlo, katalyzuje vstup zlata do reakce. V tomto ohledu se proces rozpouštění nejlépe provádí následovně.

Za prvé, pokud máme co do činění se šrotem obsahujícím zlato, musíme odstranit feromagnetické částice pomocí magnetu. Poté lze zlato co nejvíce očistit od nečistot pomocí dalších kyselin, především čisté kyseliny dusičné. Teprve poté může začít proces rozpouštění zlata.

Nejprve je třeba odměřit 3,75 ml kyseliny chlorovodíkové na každý gram zlatonosného kovu a naplnit ji pouze jí. Pokud současně začne více či méně znatelná reakce, znamená to, že některé nečistoty se již začaly rozpouštět. Je nutné počkat na konec procesu, vypustit roztok a naplnit kov novou částí kyseliny chlorovodíkové. Nyní musíte začít zahřívat nádobu s činidlem a postupně přidávat kyselinu dusičnou rychlostí 1,25 ml na 1 gram kovu.

Hlavní je nepřehánět to s kyselinou dusičnou, protože když se z roztoku vysráží zlato, bude nutné se ho zbavit nejdůsledněji. Jakmile se všechen kov rozpustí, měli byste jej okamžitě přestat přidávat do roztoku. Navíc ne všechna původní látka se nutně rozpustí: stříbro, na rozdíl od zlata, je v aqua regia pasivováno kvůli vytvoření hustého chloridového filmu na povrchu. Po ukončení rozpouštění udržujte roztok zahřívaný asi půl hodiny.

Filtrace roztoku

Nyní je čas roztok filtrovat. Zatímco filtr lze použít docela nahrubo, k jemnějšímu čištění dojde později.

Výsledná sraženina

Mělo by být zřejmé, že samotná aqua regia je poměrně nestabilní látka: kyselina chlorovodíková a dusičná spolu reagují. Zpočátku transparentní, brzy přechází do oranžovohnědého odstínu oxidů dusíku a poté zcela ztrácí své oxidační vlastnosti. V tomto případě probíhají následující reakce:

HNO3 + 3HCl = 2Cl + NOCl + 2H20

Obě kyseliny se navíc jednoduše vypaří. V tomto ohledu je vhodné ponechat roztok v této fázi asi den, protože to usnadní další proces odpařování kyseliny dusičné.

Při odpařování by se do roztoku mělo přidat malé množství kyseliny sírové, ne více než 50 ml na litr. To pomůže vysrážet zbytkový chlorid olova a stříbra (který, ačkoli je málo rozpustný, může být v roztoku přítomen v malých množstvích). Kromě toho bude proces odpařování rychlejší.

Zahřívání se provádí pomalu a opatrně. Roztok se odpaří na konzistenci sirupu (ne více!). Není možné přivést k varu, protože v tomto případě již v této fázi nelze vyloučit srážení zlata ve formě kovové sraženiny.

Poté do roztoku přidáme kyselinu chlorovodíkovou na původní objem a opět odpaříme do sirupovitého stavu. Proces se opakuje třikrát. Poté se kapalina 2krát zředí studenou vodou a nechá se jeden den v chladu. V tomto případě by se měly vysrážet zbytky chloridu stříbrného: rozpouští se pouze v koncentrované kyselině chlorovodíkové a čím lépe, tím vyšší je teplota. V souladu s tím, jak koncentrace a teplota klesají, AgCl se vysráží. Nyní probíhá filtrace „v plném rozsahu“: v roztoku by neměl být žádný zákal.

Royal vodka je složení koncentrované kyseliny chlorovodíkové a dusičné v poměru 1:3 objemově. Tato syntéza má nejsilnější oxidační sílu, rozpouští i zlato. Ale proč se tomu tak říká? Je to jednoduché, aqua regia dokáže rozpustit „krále kovů“, tedy zlato, a vodku z vody pro domácí mazlíčky. Ve spisech Alberta Velikého byla tato látka označována jako sekundární vodka „aqua secunda“, později ji další alchymisté ve svých spisech nazývali „aqua regia (regis)“.

Historie aqua regia

Zlomem ve vývoji chemie bylo 13. století, kdy alchymisté objevili silné minerální kyseliny schopné rozpouštět mnoho ve vodě nerozpustných látek. Předtím svět znal pouze kyselinu octovou, známou již od starověku. Nově objevené kyseliny se ukázaly být milionkrát silnější, což přineslo alchymii novou hranici, protože bylo možné vytvářet mnoho chemických procesů a reakcí. Brzy byla tedy objevena kyselina dusičná, zvaná „aqua fortis“ – silná voda, naleptající vše, co s ní přišlo do styku, s výjimkou zlata, všechny tehdy známé kovy. O tři století později byl objeven chlorovodík (kyselina chlorovodíková).

V roce 1597 alchymista Andreas Libavia poprvé popsal přípravu aqua regia smícháním koncentrátu kyseliny dusičné a chlorovodíkové. Předtím existovaly pokusy získat alkahest suchou destilací směsí ledku, čpavku, modrého vitriolu a kamence ve skleněné nádobě a zakrytí víčkem nebo uzávěrem. Tato metoda byla popsána ve 14. století alchymistou Pseudo-Geberem, ale byla velmi pečlivá a složitá, navíc se taková směs dokázala vyrovnat se stříbrem, ale zlato bylo mimo jeho kontrolu. A v 16. století bylo přesto nalezeno univerzální rozpouštědlo a vynález „aqua regia“ přispěl k rozvoji technické chemie a zlepšení analýzy testů.

Z jakých kyselin se skládá aqua regia?

Pokud jde o složení aqua regia, ukázalo se, že chemická směs kyseliny chlorovodíkové a dusičné při interakci s jejími složkami několikrát zvyšuje její schopnosti. Směs se ukázala být tak silná, že se v ní rozpouští zlato a dokonce i platina v poměru 1: 4 (kyselina chlorovodíková při reakci s kyselinou dusičnou uvolňuje chlór, zatímco roztok zezelená a částice volného chloru napadají zlato ).

Vzorec interakce vypadá takto:
Kyselina dusičná oxiduje kyselinu chlorovodíkovou
HNO3 + 3HCl = NOCl + Cl2 + 2H20.
Během tohoto procesu se objevují dvě účinné látky: nitrosylchlorid a chlor, které jsou schopny rozpouštět zlato:
Au + NOCl2 + Cl2 = AuCl3 + NO.

Chlorid zlatý k sobě okamžitě připojí molekulu HCl a vznikne kyselina tetrachlorozlatitá, lidově známá také jako „chlorové zlato“: AuCl3 + HCl = H (AuCl4).

Příprava aqua regia doma by měla probíhat za dodržení všech bezpečnostních opatření a v dobře větraném prostoru.
Chcete-li připravit aqua regia, musíte získat dvě hlavní složky: koncentrovanou kyselinu chlorovodíkovou a kyselinu dusičnou.
Důrazně také doporučujeme používat pouze skleněné zkumavky (se značkami) a skleněnou tyčinku k rovnoměrnému promíchání „výbušné směsi“. Originální složení je směs dvou kyselin v poměru 1 : 3. Míchejte pouze pomocí jedné zkumavky, neměřte kyseliny v jiných nádobách, minimalizujete tak možnost rozlití kyseliny.
Nyní musíte samostatně prodiskutovat ty komponenty, se kterými se setkáte při výrobě aqua regia.

Kyselina dusičná

Kyselina jednosytná, citlivá na světlo, má velmi pronikavý dusivý zápach. Kyselina dusičná se pod silným světlem rozloží na oxid dusnatý a vodu. V tomto ohledu je jedna z nejsilnějších kyselin uložena v tmavé nebo neprůhledné nádobě. Koncentrovaný roztok kyseliny dusičné nerozpouští hliník a železo, takže jej můžete bez obav skladovat v kovové nádobě.

Rád bych poznamenal, že kyselina dusičná je velmi silný elektrolyt (jako většina kyselin) a oxidační činidlo. Vysoce zajímavý fakt, spočívá v tom, že kyselina dusičná (jako ozón) může vznikat v atmosféře při silných záblescích. Složení atmosférického vzduchu tvoří ze 78 % dusík, který reaguje se vzdušným kyslíkem. Touto reakcí vzniká oxid dusnatý (NO). Následně se zapnutou další oxidací venku oxid dusnatý se přeměňuje na oxid dusičitý (NO2 nebo jak se také nazývá hnědý plyn). Když atmosférická vlhkost reaguje s oxidem dusičitým, vzniká kyselina dusičná. Koncentrace je v takových případech minimální a pro lidi, zvířata a přírodu není vůbec nebezpečná.

Kyselina chlorovodíková

Druhou složkou aqua regia je kyselina chlorovodíková. Tato kyselina je bezbarvá, na volném vzduchu uvolňuje páru ve formě „kouře“, což je velmi žíravá kapalina (technicky významná kyselina chlorovodíková může mít nažloutlý odstín kvůli přítomnosti železa a chlórových nečistot v ní).

Když mluvíme o fyzikální vlastnosti kyselina chlorovodíková, zde je třeba poznamenat její silnou stránku, kdy jsou rozpuštěny všechny kovy (které jsou v sérii napětí až vodík), přičemž se uvolňuje H2 a tvoří se chloridové soli). Při použití této kyseliny je nutné být velmi opatrný, pracovat nebo experimentovat na čerstvém vzduchu nebo v dobře větrané místnosti, protože kyselina má velmi štiplavý zápach a silně dráždí sliznice horní části těla. dýchací trakt Lidské tělo.

K výrobě kyseliny chlorovodíkové dochází rozpouštěním plynného chlorovodíku v obyčejné vodě (H2O). Chlorovodík lze zase získat reakcí chloridu sodného s vysoce koncentrovanou kyselinou sírovou.

Použití aqua regia

Mnoho sovětských a postsovětských rodin znalo složení aqua regia nazpaměť. S oblibou se používá k domácímu rozpouštění zlata, za účelem získávání čistého zlata z mikroobvodů, tranzistorů, náramkové hodinky a další nepotřebná zařízení, která mají ve svém složení malé množství zlata.

Hlavním aspektem úspěšného dokončení vašeho plánovaného chemického experimentu s aqua regia je bezpečnost. Používejte osobní ochranné prostředky, dodržujte bezpečnostní pravidla, buďte maximálně ostražití a pozorní, půjde o váš život a zdraví.

Video o aqua regia

Původní zlato bylo pravděpodobně prvním kovem, který člověk znal. Od pradávna se lesk zlata přirovnával k lesku slunce, latinsky - so1; odtud ruský název pro tento kov. Anglický go1d, německý Co1d, holandský goud, švédský a dánský guld (proto, mimochodem, guldeny) v evropských jazycích jsou spojovány s indoevropským kořenem ghel a dokonce i s řeckým bohem slunce Heliosem. Latinský název pro zlato aurum znamená „žlutá“ a souvisí s Aurorou (Aurora) – ranní svítání. Jasný žlutá spojené se zlatem v poetických dílech: „Lesy oděné do karmínové a zlaté ...“ (A. S. Puškin).

Mezi alchymisty bylo zlato považováno za krále kovů, jeho symbolem bylo zářivé slunce a symbolem stříbra byl měsíc (v tomto ohledu je zajímavé, že poměr ceny zlata a stříbra v r. Starověký Egypt odpovídá poměru slunečního roku k lunární měsíc). Když alchymisté objevili aqua regia, směs kyseliny chlorovodíkové a dusičné, s překvapením zjistili, že rozpouští zlato. Tak se objevila symbolická středověká kresba: lev (aqua regia) požírající slunce (zlato). V moderní notaci vypadá proces rozpouštění zlata v aqua regia trochu jinak:

Au + 4HC1 + HNO3 = HAuC14 + NO + 2H20

Po pečlivém odpaření takového roztoku vyniknou žluté krystaly komplexní kyseliny chlorovodíkové HAuCl 4 ∙3H 2 O.

Je ale pouze akvamarín královský schopen ovlivnit zlato? Ukazuje se, že zlato nemůže odolat působení mnoha látek a směsí. Z jednoduchých látek působí ozon na zlato (vzniká hnědý oxid Au 2 O 3, který při zahřívání reaguje s plynným fluorem, chlorem, bromem a jodem za vzniku trihalogenidů: oranžový fluorid AuF 3, červený chlorid AuCl 3, hnědý bromid AuBr 3, a tmavě zelený jodid AuI 3, (proto se zlaté prsteny bojí jódové tinktury; jak ukázal experiment, jódová tinktura rychle rozpouští zlatý povlak z pozlacených elektrických kontaktů). zvýšená teplota odštěpuje jód za vzniku světle žlutých krystalů Aul 3 . Zlato reaguje s chlórovou vodou již při pokojové teplotě za vzniku HAuCl 4 . Zlato se také rozpouští v kapalném bromu.

Kromě aqua regia se zlato rozpouští také v horké koncentrované kyselině selenové H 2 SeO 4, která se pak redukuje na selen:

2Au + 6H 2 SeO 4 \u003d Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 Se0 3 + 3H 2 0

Pokud se do horké kyseliny sírové přidá oxidační činidlo (dusičnan, manganistan, kyselina chromová, oxid manganičitý atd.), bude takový roztok působit i na zlato. Zlato se mnohem snadněji rozpouští již při pokojové teplotě (za přístupu vzduchu) ve vodných roztocích kyanidů alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Reakce je usnadněna tvorbou velmi silných komplexních kyanidů:

4Au + 8KSN + 2H20 + O2 → 4K [Au (CN) 2] + 4KOH

Tento proces (kyanidace), objevený v roce 1843 ruským inženýrem P. R. Bagrationem, je základem důležité průmyslové metody získávání zlata z rud. A anodickým rozpouštěním zlata v alkalickém roztoku (KOH) vzniká zlatitan draselný K[AuO 2 ] a anodové usazeniny Au 2 O 3.

Jak vidíte, zlato není zdaleka tak ušlechtilé, jak se běžně věří. Reaguje s mnoha chemikáliemi. Je pravda, že v každodenním životě lze tento jev zpravidla ignorovat. Ostatně je těžké si představit, že někdo vloží prst se zlatým prstenem do horkého koncentrovaného roztoku kyseliny selenové. I když je lepší se vyhnout kontaktu zlatých předmětů s jodovou tinkturou - vodně-alkoholickým roztokem jodu a jodidu draselného, ​​který působí na zlato: 2Аu + I 2 + 2КI = 2К[АuI 2] (a ještě více na měď resp. stříbro, se kterým je legováno zlato) . Ale pracovníci v kyanidu a dalších průmyslových odvětvích musí počítat s možností koroze zlatých výrobků!