Dušikova kislina raztaplja zlato. Reagenti in potek procesa raztapljanja zlata. Uporaba aqua regia

Čiščenje zlata je postopek čiščenja rumene plemenite kovine različnih nečistoč, s čimer naj bi bilo mogoče pridobiti čisto plemenito kovino. Rafinacija zlata se lahko izvaja doma in v laboratoriju. Posebnosti in značilnosti tega postopka so odvisne od metod in kraja njegovega izvajanja. Vabimo vas, da se seznanite z alternativnimi metodami za čiščenje zlata doma in v laboratoriju.

Rafinirano (čisto) zlato je mogoče pridobiti z elektrolizo ali kemično. Pri proizvodnji nakita se praviloma uporablja metoda kemičnega rafiniranja, ker se smotrnost uporabe elektrolitske metode kaže le pri velikih količinah plemenitih kovin in redni uporabi, to je v velikih proizvodnjah.

Na splošno strokovnjaki običajno imenujejo tri alternativne načine za čiščenje zlata pred nečistočami:

• mokro (kemično);
• suho (obdelava s klorom);
• elektrolitsko.

Kemična metoda zasnovan izključno za predelavo tistih plemenitih kovin (vključno z zlatom), katerih nečistoče lahko vsebujejo ne le druge kovine, temveč tudi njihove spojine ali naravne zlitine.

Izbira metode in načina prečiščevanja zlata je odvisna predvsem od sestave zlitine oziroma spojine.

Če zlitina vsebuje veliko število srebro, ki, kot je znano, preprečuje njegovo raztapljanje v aqua regia, ki tvori netopno plast v kislini, baker se običajno doda takšni zlitini kot "pecilni prašek".

Pomembno je, da je odstotek srebra v takšni zlitini vsaj pet odstotkov njene celotne mase.

Po tem se komponente raztopijo v dušikovi kislini, ki pomaga odstraniti neželene delce srebra, kovine, ki so se izločile, pa oksidirajo z aqua regia, nato pa se obnovijo. V primeru zlata bo to redukcijsko sredstvo kositrov klorid.

Rafinacija zlata z uporabo klora sestoji iz mletja kovinske zlitine v prah in prehajanja plinastega klora skozi ta segret prah. Rezultat te reakcije je naslednji: nastane kovinska sol (v primeru zlata zlati klorid).

Če nečistoča vsebuje druge kovine, potem je pomembno, da veste naslednje: pri visokem segrevanju je srebrov klorid koncentriran na vrhu, soli drugih kovin pa so nižje.

Elektrolitska metoda je nanašanje plemenitih kovin na elektrodo. Vključuje dve stopnji:

1. Raztapljanje ene od elektrod v vodki ali klorovodikovi kislini, ki se pojavi pod vplivom toka.
2. Nanašanje plemenitih kovin na drugo elektrodo, ki poteka v obliki plasti, od katerih bo prva predstavljala najžlahtnejšo kovino.

Za pridobivanje zlata z elektrolitsko rafinacijo je potrebno uporabiti zlato čistine najmanj 950. Le iz takega materiala je posledično mogoče pridobiti Čisto zlato čistine 999,9.

Druge metode rafiniranja zlata doma in v laboratoriju bodo podrobneje obravnavane v nadaljevanju.

S cinkom

Da bi zlato očistili nečistoč, ga moramo najprej zmešati s cinkom. Za izvedbo te operacije boste potrebovali naslednja orodja:

• lonček;
• velike in trpežne pincete;
• jeklena napera;
• titanova palica debeline dva do tri milimetre;
• bučka iz ognjevarnega stekla;
• električni štedilnik;
• pokrovček z luknjo na dnu;
• naprave za taljenje kovin.

Materiali, ki so potrebni za rafiniranje:

1. Čisti boraks (idealno - lekarna).
2. Dušikova kislina (65-70%).
3. Klorovodikova kislina (36-38%).
4. Cinkov pecilni prašek.

Je pomembno! Za vsakih deset gramov odpadnega zlata je treba uporabiti deset gramov cinka.

Na začetku je treba lonček posušiti in segreti na električnem štedilniku. Nato dodamo boraks v vdolbino lončka. S pinceto spustimo lonec v lonček in segrevamo, dokler ne pordeči. Naslednji korak je, da ostanke potresemo s ščepcem boraksa.

Temperatura taljenja mora biti naslednja:

• 999 test - 1068 stopinj Celzija;
• zlitine s srebrom in bakrom 500 in pod testom - 900 stopinj Celzija.

Ko se zlato popolnoma stopi in nastane tekoča krogla, dodajte majhne koščke cinka, optimalna velikost ki merijo 6x6x6 milimetrov. Naslednji kos cinka lahko dodate šele, ko se prejšnji raztopi.

Tako dobljeno zlitino je treba zdrobiti v možnarju, potem ko jo pokrijemo s krpo.

Tako dobljeni prašek je treba dati v stekleno bučko in postaviti na električni štedilnik. V bučko nalijemo šestdeset do sedemdeset mililitrov koncentrirane dušikove kisline. Ko je reakcija mimo, je treba dodati še štirideset do petdeset mililitrov kisline. Postopek ponovite dvakrat ali trikrat.

Je pomembno! Skupna prostornina kisline ne sme presegati dvesto mililitrov.

Po končani reakciji je treba bučko z raztopino postaviti na štedilnik in na majhnem ognju zavreti.

Nato oborino speremo tako, da ohlajeni raztopini v bučki dodamo čisto hladno vodo, katere prostornina naj bo polovica prostornine bučke. Raztopino pretresite in počakajte, da se zlati kosmiči usedejo na dno. Previdno odlijemo tekočino, tako da oborina ostane v bučki. Oborino izpiramo, dokler voda z oborino ne postane bistra.

Skupaj z usedlino pustimo v bučki manjšo količino vode. Vzamemo globoko skledo, njeno dno prekrijemo z gazo, preostanek pa vlijemo v posode. Usedlino, ki ostane na gazi, obilno potresemo z boraksom, zavežemo v tesen vozel, popivnamo s filtrirnim papirjem in damo v lonček.

Vozel in lonček ponovno potresemo z boraksom in postavimo na električni štedilnik, lonček pokrijemo s pokrovčkom. Potrebno je segrevati, dokler gaza ne razpade in se boraks stopi. Oborina se bo zlepila v majhno kepo, nato pa lahko odstranite pokrovček in stopite zlato. Posledično se mora na dnu lončka oblikovati rdeča kroglica.

Postopek lahko ustavite le, če se po prekinitvi segrevanja zlato v nekaj sekundah začne strjevati, njegova površina pa postane čista in sijoča.

Kovino, strjeno na dnu lončka, je treba takoj odstraniti, očistiti boraksa z vrenjem v raztopini belila, katere sestava je naslednja:

• pol litra vode;
• deset mililitrov dušikove kisline;
• dvajset mililitrov klorovodikove kisline.

Čas vrenja - pet minut v bučki.

Ingot sperite v čisti vodi.

elektroliza

Elektrolitska metoda rafiniranja zlata v našem času je najpreprostejša in najučinkovitejša.

Za uporabo je potrebno veliko kopel napolniti z mešanico zlatega klorida in klorovodikove kisline.

Anode elektrolitskih kopeli so v procesu takšne rafinacije ulite iz zlata, ki ga je treba prečistiti., katode pa so oblikovane iz posebne vlaknaste zlate plošče.

Elektrokemična reakcija nastane zaradi dovoda napetosti v kopeli na elektrode, zaradi česar se na kositer usede čisto zlato, katerega vzorec pogosto doseže 999,9.

V procesu takšnega rafiniranja se na dnu kopeli oblikuje mulj, ki vsebuje vse dodatne nečistoče, ki so bile v zlitini pred začetkom procesa.

črnilnik

Če je zlato v izdelku klorid rumene plemenite kovine, ki je raztopljen v »aqua regia«, je treba za prečiščevanje takega izdelka uporabiti raztopino železovega sulfata.

Železov sulfat se raztopi v vodi, so deleži sulfata in vode naslednji: ena proti dve. Če raztopina postane motna (to je posledica potekajočega procesa oksidacije), je treba v raztopino vstaviti čiste železne žeblje. Razmerja so naslednja: pet gramov žebljev na sto gramov raztopine.

Prva stopnja rafiniranja je izhlapevanje odvečne dušikove kisline pod dimno napo. Da bi to naredili, je treba "kraljevsko vodko" v kombinaciji z zlatim kloridom segreti v porcelanasti posodi z dodatkom natrijevega klorida, ki bo pomagal preprečiti razgradnjo zlatega klorida.

Med takšno skodelico in odprtim ognjem je treba postaviti železno mrežo z azbestno prevleko. Raztopino med segrevanjem je treba mešati s stekleno palčko. in ji izmenično dodajte majhno količino klorovodikove kisline.

Je pomembno! Treba je doseči zgostitev tekočine do sirupastega stanja, po katerem jo je treba ohladiti. Ko se tekočina ohladi, morate dodati klorovodikovo kislino in filtrirati tekočino.

Filtratu dodamo nasičeno raztopino železovega sulfata. Zahvaljujoč takšnim manipulacijam se bo zlato oborilo in dobilo obliko rdeče-rjavega težkega prahu, ki se bo oblikoval na dnu posode.

Tudi takšno oborino je treba prefiltrirati, sprati z vodo in zbrati na papirnatem filtru, ki ga nato sežgemo. Tako pridobljena kovina ni nič drugega kot čisto zlato.

Pravilnost vseh opisanih manipulacij zagotavlja prejem čistega zlata najvišjega standarda.

Video o rafiniranju zlata z železovim sulfatom

Klor kositer

Edinstvenost postopka rafiniranja z uporabo kositrovega klorida je v tem, da:

• enostaven za uporabo;
• ni škodljivo za zdravje;
• le zlato se obori.

Sam postopek je naslednji:

Treba je vzeti prah kositrovega klorida, ki mu dodamo en del vode in en del klorovodikove kisline.

V raztopino, ki vsebuje zlato, je treba dodati kositrov klorid. V prisotnosti zlata bo prišlo do reakcije.

Če je prišlo do reakcije, je treba raztopino pustiti dvanajst do štiriindvajset ur.

Usedlina bo padla na dno. Kuhati ga je treba v klorovodikovi kislini, zaradi česar bo dobil rumenkasto barvo.

Postopek je podrobneje opisan v spodnjem videu.

Video o prečiščevanju zlata s kositrovim kloridom

Bistvo rafiniranja

Postopek prečiščevanja zlata po naravi ni tako zapleten, kot se morda zdi na prvi pogled.

To je zelo enostavno narediti ne samo v laboratorijskih pogojih in s posebnim znanjem, ampak tudi doma, z najmanj reagenti pri roki.

Topila zlata so snovi, ki lahko nekaj časa delujejo na plemenito kovino in preoblikujejo element. Mnogi imajo morda vprašanje, zakaj raztapljati zlato? Ta postopek je namenjen predvsem čiščenju plemenitih kovin pred nečistočami in učinkoviti predelavi odpadkov.

Raztapljanje zlata v aqua regia

Postopek raztapljanja

Z raztapljanjem zlata je mogoče s pomočjo kasnejših postopkov doseči najvišji standard, to je povečati količino plemenite kovine v zlitini. Postopek poteka v treh fazah:

1. Raztapljanje zlata z nečistočami.
2. Izhlapevanje.
3. Precipitacija plemenite kovine.

Za prvo stopnjo so potrebna topila. Vendar ni vsaka močna snov primerna za takšne namene. Zlato je plemenita kovina, kar pomeni, da je snov inertna glede na številne reagente. Toda hkrati obstajajo kisline ali mešanice, ki lahko raztopijo zlato.

Raztapljanje je zapleten postopek, vendar ga lahko opravite doma. Na primer pred čiščenjem odpadkov ali pridobivanjem plemenitih kovin iz radijskih komponent. Toda preden dodate reagente v izdelke, je vredno očistiti ostanke pred nečistočami. Na primer, z uporabo magneta, da se znebite feromagnetov. Nato lahko ostanke spustimo v dušikovo kislino, da se naenkrat znebimo nekaterih kovin.

Reagenti (snovi) za prvo stopnjo čiščenja

Med reagenti, ki lahko raztopijo zlato, je najbolj znana in uporabljena aqua regia ali Aqua Regia. Snov je zelo priljubljena, preučujejo jo celo pri pouku kemije v šoli. Kako raztopiti zlato v aqua regia, je vprašanje, ki skrbi domače eksperimentatorje. Po sestavi je kraljeva vodka mešanica koncentrirane dušikove in klorovodikove kisline v prostorninskem razmerju 1:3 in utežnem razmerju 1:2. Približno 65-67% je dušikova kislina glede na maso in 33-36% je klorovodikova kislina.

Imenovali so carjev reagent, ker je lahko raztopil "kralja kovin", vendar je bila vodka prvotno tekoča snov. Mnogo kasneje se je pomen te besede povezal z alkoholna pijača. S kemijskega vidika se kot rezultat reakcije dobi snov - kloroavrična kislina ali vodni tetraklororat.

Formula postopka izgleda takole: Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O. Zato je na podlagi enačbe potrebnih 5 mililitrov aqua regia, da se raztopi 1 gram zlata. V reakciji je klorovodikova kislina topilo, dušikova kislina pa deluje kot katalizator, to pomeni, da pospeši proces in kompenzira reakcijo.

Zato je v procesu raztapljanja najbolje vzeti 3,75 mililitra klorovodikove kisline na gram starega zlata. Ko se začne pojavljati vidna reakcija, namočite kovino v raztopino do 5 minut in izpustite kislino, nato pa jo napolnite z novo količino snovi. Nato na štedilnik postavite posodo z ostanki in kislino ter zmes segrejte tako, da vanjo vlijete dušikovo kislino v razmerju 1,25 mililitra na 1 gram kovine.

Vse reagente je treba izračunati, zlasti dušikovo kislino. To je iz te snovi, ki jo bo treba odstraniti v procesu filtracije in obarjanja. Po raztapljanju kovine raztopini ne dodajajte dušikove kisline. Po končanem procesu raztapljanja je treba nastalo mešanico segrevati približno 30 minut.

Naslednji korak bo filtracija zlata, ki se pojavi že s pomočjo drugih snovi. Filtracija je dvostopenjski proces. Pred filtracijo po raztapljanju je treba raztopino vzdržati približno en dan, saj v tem času kisline v sestavi aqua regia izhlapijo. Sama snov je nestabilna, kar olajša naknadno čiščenje plemenite kovine.

Zlata padavina

Od vseh obstoječih snovi se ne le vodka spopada s procesi raztapljanja plemenite kovine. Za zlato veljajo:

• Ozon. Posledično nastane oksid Au2O3 Rjave barve. V normalnih pogojih je reakcija nemogoča, potrebujete veliko količino koncentriranega ozona.
• Plinasti fluor, brom, jod, klor tudi pri segrevanju topijo zlato. Kot rezultat procesa nastanejo fluorid AuF3, rdeči klorid AuCl3, rjavi bromid AuBr3 in temno zeleni jodid AuI3. Zato, če imate pozlačen nakit, se je bolje izogibati stiku z jodovo tinkturo. Žlahtna kovina se lahko raztopi v tekočem bromu in reagira s klorirano vodo pri sobni temperaturi, pri čemer nastane HAuCl4.
• Zlato se topi tudi v koncentrirani vroči selenski kislini. Med reakcijo se kislina reducira v selen. Kemiki zapišejo tehniko na naslednji način: 2Au + 6H2SeO4 \u003d Au2 (SeO4) 3 + 3H2Se03 + 3H20.
• Za raztapljanje plemenite kovine morate vroči žveplovi kislini dodati oksidant. Kot oksidacijsko sredstvo se uporabljajo nitrat, permanganat, kromova kislina, manganov dioksid.
• Postopek lahko izvedete s pomočjo cianidov alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin. Reakcija poteka tudi, ko normalna temperatura z dostopom do kisika. Toda zaradi tega so spojine zlata s cianidom zelo močne, zato se za industrijske namene metoda uporablja za čiščenje izkopanega zlata iz rud. 4Au + 8KN + 2H2O + O2 \u003d 4K [Au (CN) 2] + 4KOH - tako izgleda reakcija. Odkril in raziskal ga je ruski znanstvenik-inženir Bagration. Postopek so poimenovali cianidacija.
• Obstaja tudi anodno raztapljanje zlata v alkaliji KOH, pri katerem plemenita kovina tvori kalijev aurat in anodno oborino.

Plemenitost zlata z vidika sodobne kemije še vedno ni tako popolna, kot bi si želeli. Seveda je te reakcije nevarno izvajati doma, v laboratorijih in tovarnah pa jih je mogoče opazovati. Te reakcije omogočajo bolj ekonomično ravnanje s surovinami v obliki zlata, pa tudi boljšo čistočo plemenite kovine. Pred izvajanjem reakcij se prepričajte, da so vsi reagenti pravilno pripravljeni in upoštevate vse varnostne ukrepe.

In da bi zaščitili svoj zlati izdelek pred negativnimi reakcijami, je bolje, da ne pridete v stik z jodovo tinkturo. Predvsem pred izpostavljenostjo snovem je treba zaščititi nakit z nižjo sestavo plemenite kovine, saj ligatura hitreje reagira na kemične reagente.

Pogosto je treba zlato očistiti od drugih kovin, ki jih vsebuje zlitina ali odpadki. Pri pridobivanju zlata s cianiranjem, raztapljanjem rude v raztopini kalijevega cianida, se v končnem izdelku zlato pogosto izkaže tudi pomešano s srebrom in bakrom.

Če je treba iz nizko kakovostnega zlata narediti visoko kakovostno zlato, se pojavi ista naloga - očistiti plemenito kovino iz spremljajočih nečistoč. Klasičen način, ki omogoča enostavno čiščenje, raztapljanje zlata v kraljevi vodici.

Raztapljanje zlata

Domača mešanica

Aqua regia ali Aqua Regia je mešanica koncentrirane dušikove in klorovodikove kisline v razmerju 1:3 po prostornini in približno 1:2 po masi. Natančneje, 65-68% teže dušikove kisline (HNO3) in 32-35% klorovodikove kisline (HCl). Tako čudno ime so tej mešanici dali alkimisti: samo ta "vodka" je imela sposobnost raztopiti "kralja kovin" - zlato (beseda "vodka" je v ruskem znanstvenem jeziku pomenila kemično "vodo" - tekočino reagent; za močno alkoholno pijačo je bil ta izraz že določen veliko kasneje).

Kot rezultat reakcije kovinskega zlata z aqua regia nastane kompleksna spojina - kloroavrična kislina ali vodikov tetraklororat. V tem primeru pride do naslednje reakcije:

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

Na podlagi te kemijske enačbe in gostote aqua regia se izkaže, da je za raztapljanje 1 grama zlata potrebnih najmanj 5 ml reagenta. V tem primeru se zlato dejansko raztopi samo v klorovodikovi kislini. V kloroavrični kislini ni niti dušika niti kisika. Dušikova kislina deluje samo kot oksidant, ki katalizira vstop zlata v reakcijo. V zvezi s tem je postopek raztapljanja najbolje izvesti na naslednji način.

Najprej, če imamo opravka z odpadki, ki vsebujejo zlato, moramo z magnetom odstraniti feromagnetne delce. Potem se da zlato čim bolj očistiti nečistoč s pomočjo drugih kislin, predvsem čiste dušikove kisline. Šele takrat se lahko začne proces raztapljanja zlata.

Najprej morate za vsak gram zlatonosne kovine odmeriti 3,75 ml klorovodikove kisline in jo napolniti samo z njo. Če se hkrati začne bolj ali manj opazna reakcija, to pomeni, da so se nekatere nečistoče že začele raztapljati. Treba je počakati na konec postopka, izprazniti raztopino in napolniti kovino z novim delom klorovodikove kisline. Zdaj morate začeti segrevati posodo z reagentom in postopoma dodajati dušikovo kislino s hitrostjo 1,25 ml na 1 gram kovine.

Glavna stvar je, da ne pretiravamo z dušikovo kislino, saj ko se zlato obori iz raztopine, se ga bo treba najbolj dosledno znebiti. Takoj, ko se vsa kovina raztopi, jo takoj prenehajte dodajati raztopini. Poleg tega ni nujno, da se bo vsa prvotna snov raztopila: srebro je za razliko od zlata pasivirano v kraljevi vodki zaradi tvorbe gostega kloridnega filma na površini. Po končanem raztapljanju pustimo raztopino segrevati približno pol ure.

Filtracija raztopine

Zdaj je čas za filtriranje raztopine. Medtem ko je filter mogoče uporabiti precej grobo, bo finejše čiščenje prišlo kasneje.

Nastala oborina

Treba je razumeti, da je sama aqua regia precej nestabilna snov: klorovodikova in dušikova kislina reagirata med seboj. Sprva prozoren, kmalu preide v oranžno rjav odtenek dušikovih oksidov, nato pa popolnoma izgubi svoje oksidativne lastnosti. V tem primeru pride do naslednjih reakcij:

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

Poleg tega obe kislini preprosto izhlapita. V zvezi s tem je priporočljivo, da raztopino hranite na tej stopnji približno en dan, saj bo to olajšalo nadaljnji postopek izhlapevanja dušikove kisline.

Pri izhlapevanju je treba raztopini dodati majhno količino žveplove kisline, ne več kot 50 ml na liter. To bo pomagalo oboriti ostanke svinca in srebrovega klorida (ki sta lahko v majhnih količinah prisotna v raztopini, čeprav sta zmerno topna). Poleg tega bo proces izhlapevanja potekal hitreje.

Ogrevanje poteka počasi in previdno. Raztopino uparimo do konsistence sirupa (ne več!). Nemogoče je zavreti, saj v tem primeru že na tej stopnji ni mogoče izključiti oborine zlata v obliki kovinske oborine.

Nato raztopini dodamo klorovodikovo kislino do prvotne prostornine in ponovno izhlapimo do sirupastega stanja. Postopek se ponovi trikrat. Nato tekočino 2-krat razredčimo s hladno vodo in pustimo na hladnem en dan. V tem primeru bi se morali oboriti ostanki srebrovega klorida: raztopi se le v koncentrirani klorovodikovi kislini in bolje je, višja je temperatura. Skladno s tem, ko se koncentracija in temperatura znižata, se AgCl obori. Zdaj se filtriranje izvaja "v celoti": v raztopini ne sme biti motnosti.

Royal vodka je sestava koncentrirane klorovodikove in dušikove kisline v prostorninskem razmerju 1:3. Ta sinteza ima najmočnejšo oksidacijsko moč, saj raztopi celo zlato. Toda zakaj se tako imenuje? Preprosto je, aqua regia lahko raztopi "kralja kovin", to je zlato, in vodko iz vode hišnih ljubljenčkov. V spisih Alberta Velikega je bila ta snov označena kot "aqua secunda" sekundarna vodka, kasneje so jo drugi alkimisti v svojih spisih imenovali "aqua regia (regis)".

Zgodovina aqua regia

Prelomnica v razvoju kemije je bilo 13. stoletje, ko so alkimisti odkrili močne mineralne kisline, ki so bile sposobne raztopiti številne v vodi netopne snovi. Pred tem je svet poznal le ocetno kislino, znano že od antičnih časov. Novoodkrite kisline so se izkazale za milijonkrat močnejše, kar je alkimijo pripeljalo na nove meje, saj je postalo mogoče proizvesti številne kemične procese in reakcije. Tako so kmalu odkrili dušikovo kislino, imenovano "aqua fortis" - močna voda, ki razjeda vse, kar pride v stik z njo, razen zlata, vseh takrat znanih kovin. Tri stoletja pozneje so odkrili vodikov klorid (klorovodikova kislina).

Leta 1597 je alkimist Andreas Libavia prvi opisal pripravo aqua regia z mešanjem koncentrata dušikove in klorovodikove kisline. Pred tem so bili poskusi pridobivanja alkahesta s suho destilacijo mešanic solitra, amoniaka, modrega vitriola in galuna v stekleni posodi in pokritju s pokrovom ali čepom. To metodo je v XIV stoletju opisal alkimist Pseudo-Geber, vendar je bila zelo mukotrpna in zapletena, poleg tega se je takšna mešanica lahko spopadla s srebrom, vendar je bilo zlato zunaj njegovega nadzora. In v 16. stoletju so univerzalno topilo vendarle našli in izum "aqua regia" je prispeval k razvoju tehnične kemije in izboljšanju testne analize.

Iz katerih kislin je sestavljena aqua regia?

Kar zadeva sestavo aqua regia, se je izkazalo, da kemična mešanica klorovodikove in dušikove kisline pri interakciji s svojimi komponentami večkrat poveča svoje sposobnosti. Zmes se je izkazala za tako močno, da se v njej raztopi zlato in celo platina v razmerju 1: 4 (klorovodikova kislina pri reakciji z dušikovo kislino sprosti klor, raztopina pa postane zelena, delci prostega klora pa napadajo zlato ).

Formula interakcije izgleda takole:
Dušikova kislina oksidira klorovodikovo kislino
HNO3 + 3HCl = NOCl + Cl2 + 2H2O.
Pri tem procesu se pojavita dve aktivni snovi: nitrozil klorid in klor, ki lahko raztopita zlato:
Au + NOCl2 + Cl2 = AuCl3 + NO.

Zlati klorid nase takoj veže molekulo HCl in nastane tetrakloroavrična kislina, popularno znana tudi kot »klorovo zlato«: AuCl3 + HCl = H (AuCl4).

Priprava aqua regia doma mora potekati ob upoštevanju vseh varnostnih ukrepov in v dobro prezračenem prostoru.
Za pripravo aqua regia morate pridobiti dve glavni sestavini: koncentrirano klorovodikovo kislino in dušikovo kislino.
Prav tako močno priporočamo uporabo le steklenih epruvet (z oznakami) in steklene palice za enakomerno mešanje "eksplozivne zmesi". Prvotna sestava je mešanica dveh kislin v razmerju 1 : 3. Mešajte samo v eni epruveti, kislin ne merite v drugih posodah, tako zmanjšate možnost razlitja kisline.
Zdaj morate ločeno razpravljati o tistih komponentah, s katerimi se boste srečali pri izdelavi aqua regia.

Dušikova kislina

Enobazna kislina, občutljiva na svetlobo, ima zelo oster zadušljiv vonj. Dušikova kislina pod močno svetlobo razpade na dušikov oksid in vodo. V zvezi s tem je ena najmočnejših kislin shranjena v temni ali neprozorni posodi. Koncentrirana raztopina dušikove kisline ne topi aluminija in železa, zato jo lahko varno shranite v kovinsko posodo.

Rad bi opozoril, da je dušikova kislina zelo močan elektrolit (kot večina kislin) in oksidant. Zelo zanimivo dejstvo, je, da dušikova kislina (kot ozon) lahko nastane v ozračju med močnimi bliski strele. Sestava atmosferskega zraka je sestavljena iz 78% dušika, ki reagira z atmosferskim kisikom. Pri tej reakciji nastane dušikov oksid (NO). Kasneje z nadaljnjo oksidacijo na prostem dušikov oksid se pretvori v dušikov dioksid (NO2 ali kot ga imenujemo tudi rjavi plin). Ko atmosferska vlaga reagira z dušikovim dioksidom, nastane dušikova kislina. Koncentracija je v takšnih primerih minimalna in sploh ni nevarna za ljudi, živali in naravo.

Klorovodikova kislina

Druga sestavina aqua regia je klorovodikova kislina. Ta kislina je brezbarvna, na prostem oddaja paro v obliki "dima", zelo močno jedke tekočine (klorovodikova kislina tehničnega pomena ima lahko rumenkast odtenek zaradi prisotnosti nečistoč železa in klora v njej).

Kdaj pogovarjamo se približno fizične lastnosti klorovodikova kislina, tukaj je treba opozoriti na njeno močno stran pri raztapljanju vseh kovin (ki so v nizu napetosti do vodika), medtem ko se sprosti H2 in nastanejo kloridne soli). Pri uporabi te kisline morate biti zelo previdni, delajte ali eksperimentirajte na prostem ali v dobro prezračenem prostoru, saj ima kislina zelo oster vonj in močno draži sluznico zgornjih dihalni traktČloveško telo.

Proizvodnja klorovodikove kisline nastane z raztapljanjem plinastega vodikovega klorida v navadni vodi (H2O). Vodikov klorid pa lahko dobimo z reakcijo natrijevega klorida z visoko koncentrirano žveplovo kislino.

Uporaba aqua regia

Številne sovjetske in postsovjetske družine so poznale sestavo aqua regia na pamet. Pogosto se uporablja za raztapljanje zlata doma, da bi pridobili čisto zlato iz mikrovezij, tranzistorjev, zapestna ura in druge nepotrebne naprave, ki imajo v svoji sestavi majhno količino zlata.

Glavni vidik uspešnega zaključka vašega načrtovanega kemičnega poskusa z aqua regia je varnost. Uporabljajte osebno zaščitno opremo, upoštevajte varnostna pravila, bodite izjemno pozorni in pozorni, ogrožena bosta vaše življenje in zdravje.

Video o aqua regia

Samorodno zlato je bila verjetno prva kovina, ki jo je poznal človek. Od antičnih časov so sijaj zlata primerjali s sijajem sonca, v latinščini - so1; od tod tudi rusko ime te kovine. Angleški go1d, nemški Co1d, nizozemski goud, švedski in danski guld (torej, mimogrede, guldni) v evropskih jezikih so povezani z indoevropskim korenom ghel in celo z grškim bogom sonca Heliosom. Latinsko ime za zlato aurum pomeni »rumen« in je povezano z Auroro (Aurora) – jutranjo zarjo. Svetlo rumena povezana z zlatom v pesniških delih: "Gozdovi, oblečeni v škrlatno in zlato ..." (A. S. Puškin).

Med alkimisti je zlato veljalo za kralja kovin, njegov simbol je bilo sijoče sonce, simbol srebra pa luna (v zvezi s tem je zanimivo, da je razmerje med ceno zlata in srebra v Starodavni Egipt ustreza razmerju med sončnim letom in lunarni mesec). Ko so alkimisti odkrili aqua regia, mešanico klorovodikove in dušikove kisline, so presenečeni ugotovili, da raztaplja zlato. Tako se je pojavila simbolična srednjeveška risba: lev (aqua regia), ki požira sonce (zlato). V sodobnem zapisu je postopek raztapljanja zlata v aqua regia nekoliko drugačen:

Au + 4HC1 + HNO 3 = HAuC1 4 + NO + 2H 2 O

Po previdnem izparevanju takšne raztopine izstopajo rumeni kristali kompleksne klorovodikove kisline HAuCl 4 ∙3H 2 O.

Toda ali samo aqua regia lahko vpliva na zlato? Izkazalo se je, da se zlato ne more upreti delovanju številnih snovi in ​​mešanic. Od enostavnih snovi ozon deluje na zlato (nastane rjavi oksid Au 2 O 3, ki pri segrevanju reagira s plinastim fluorom, klorom, bromom in jodom, da tvori trihalogenide: oranžni fluorid AuF 3, rdeči klorid AuCl 3, rjavi bromid AuBr 3, in temnozelen AuI 3 jodid (zato se zlati prstani bojijo jodove tinkture; kot je pokazal poskus, jodova tinktura hitro raztopi zlato prevleko iz pozlačenih električnih kontaktov). povišana temperatura odcepi jod s tvorbo svetlo rumenih kristalov AuI 3 . Zlato že pri sobni temperaturi reagira s klorirano vodo s tvorbo HAuCl 4 . Zlato se topi tudi v tekočem bromu.

Poleg kraljeve vodke se zlato topi tudi v vroči koncentrirani selenski kislini H 2 SeO 4, ki se nato reducira v selen:

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

Če vroči žveplovi kislini dodamo oksidant (nitrat, permanganat, kromova kislina, manganov dioksid itd.), bo taka raztopina delovala tudi na zlato. Zlato se veliko lažje topi že pri sobni temperaturi (z dostopom zraka) v vodnih raztopinah cianidov alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin. Reakcijo olajša tvorba zelo močnih kompleksnih cianidov:

4Au + 8KSN + 2H 2 O + O 2 → 4K [Au (CN) 2] + 4KOH

Ta proces (cianidacija), ki ga je leta 1843 odkril ruski inženir P. R. Bagration, je osnova pomembne industrijske metode za pridobivanje zlata iz rud. Z anodnim raztapljanjem zlata v raztopini alkalije (KOH) nastaneta kalijev aurat K[AuO 2 ] in anodna usedlina Au 2 O 3 .

Kot lahko vidite, zlato še zdaleč ni tako plemenito, kot se običajno verjame. Reagira s številnimi kemikalijami. Res je, v vsakdanjem življenju je ta pojav praviloma mogoče prezreti. Navsezadnje si je težko predstavljati, da bi nekdo dal prst z zlatim prstanom v vročo koncentrirano raztopino selenske kisline. Čeprav se je bolje izogibati stiku zlatih predmetov z jodovo tinkturo - vodno-alkoholno raztopino joda in kalijevega jodida, ki deluje na zlato: 2Аu + I 2 + 2КI \u003d 2K [AuI 2] (in še bolj na baker ali srebro, s katerim je zlato legirano). Toda delavci v cianidnih in drugih industrijah morajo upoštevati možnost korozije zlatih izdelkov!