Nitrik asit altını çözer. Reaktifler ve altın çözünme sürecinin seyri. Aqua regia kullanımı

Altın rafinasyonu, sarı değerli bir metali çeşitli safsızlıklardan arındırma işlemidir, bunun sonucunda saf bir değerli metal elde etmenin mümkün olduğu varsayılır. Altın arıtma evde ve laboratuvarda yapılabilir. Bu sürecin özellikleri ve özellikleri, uygulama yöntemlerine ve yerine bağlıdır. Sizi evde ve laboratuvarda altın rafine etmek için alternatif yöntemler hakkında bilgi sahibi olmaya davet ediyoruz.

Rafine (saf) altın, elektrolitik veya kimyasal yollarla elde edilebilir. Mücevher üretiminde, kural olarak, elektrolitik yöntemi kullanmanın uygunluğunun yalnızca büyük hacimli değerli metaller ve düzenli kullanımla, yani büyük üretimlerde ortaya çıkması nedeniyle kimyasal bir arıtma yöntemi kullanılır.

Genel olarak uzmanlar altını safsızlıklardan temizlemenin üç alternatif yolunu belirtir:

• ıslak (kimyasal);
• kuru (klor ile muamele);
• elektrolitik.

kimyasal yöntem safsızlıkları yalnızca diğer metalleri değil, aynı zamanda bunların bileşiklerini veya doğal alaşımlarını da içerebilen değerli metallerin (altın dahil) işlenmesi için özel olarak tasarlanmıştır.

Altın rafine etme yöntemi ve yönteminin seçimi esas olarak alaşımın veya bileşiğin bileşimine bağlıdır.

alaşım içeriyorsa çok sayıda bilindiği gibi, aqua regia'da çözünmesini önleyerek asitte çözünmeyen bir tabaka oluşturan gümüş, bakır genellikle "kabartma tozu" gibi bir alaşıma eklenir.

Böyle bir alaşımdaki gümüş yüzdesinin toplam kütlesinin en az yüzde beşi olması önemlidir.

Bundan sonra, bileşenler, istenmeyen gümüş parçacıklarının çıkarılmasına yardımcı olan nitrik asit içinde çözülür ve çöken metaller, aqua regia kullanılarak oksitlenir, ardından geri yüklenir. Altın durumunda, bu indirgeyici madde kalay klorür olacaktır.

Altının klor kullanılarak rafine edilmesi bir metal alaşımının bir toza öğütülmesini ve bu ısıtılmış tozdan klor gazının geçirilmesini içerir. Bu reaksiyonun sonucu şudur: bir metal tuzu oluşur (altın durumunda, altın klorür).

Safsızlık başka metaller içeriyorsa, aşağıdakileri bilmeniz önemlidir: yüksek ısıtma ile gümüş klorür üstte konsantre edilir ve diğer metallerin tuzları daha düşüktür.

Elektrolitik yöntem, değerli metallerin elektrot üzerinde biriktirilmesinden oluşur. İki aşama içerir:

1. Akımın etkisi altında meydana gelen, aqua regia veya hidroklorik asit içinde elektrotlardan birinin çözünmesi.
2. İlki en asil metali temsil edecek olan katmanlar şeklinde oluşan ikinci elektrot üzerinde değerli metallerin birikmesi.

Elektrolitik arıtma ile altın elde etmek için en az 950 incelikte altın kullanmak gerekir, ancak böyle bir malzemeden sadece 999.9 incelikte İnce Altın elde edilebilir.

Evde ve laboratuvarda altın rafine etmenin diğer yöntemleri aşağıda ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

çinko ile

Altını safsızlıklardan arındırmak için önce çinko ile karıştırılması gerekir. Bu işlemi gerçekleştirmek için aşağıdaki araçlara ihtiyacınız olacak:

• pota;
• büyük ve dayanıklı cımbız;
• çelik konuştu;
• titanyum çubuk iki ila üç milimetre kalınlığında;
• refrakter cam şişe;
• elektrikli soba;
• altta bir delik olan kapak;
• metal eritme aparatı.

Rafinasyon için gerekli malzemeler:

1. Saf boraks (ideal olarak - eczane).
2. Nitrik asit (%65-70).
3. Hidroklorik asit (%36-38).
4. Çinko kabartma tozu.

Bu önemli! Her on gram hurda altın için on gram çinko kullanılmalıdır.

Başlangıçta, pota kurutulmalı ve bir elektrikli ocakta ısıtılmalıdır. Bundan sonra potanın girintisine boraks ekliyoruz. Cımbız kullanarak levyeyi potaya indirin ve kızarana kadar ısıtın. Bir sonraki adım, hurdaya bir tutam boraks serpmektir.

Erime sıcaklığı aşağıdaki gibi olmalıdır:

• 999 testi - 1068 santigrat derece;
• gümüş ve bakır içeren alaşımlar 500 ve testin altında - 900 santigrat derece.

Altın tamamen eriyip sıvı bir top oluştuktan sonra küçük parçalar halinde çinko ekleyin, optimal boyut 6x6x6 milimetre olan. Bir sonraki çinko parçasını ancak bir önceki çinko çözüldüğünde ekleyebilirsiniz.

Bu şekilde elde edilen alaşımın üzeri bezle kaplandıktan sonra havanda ezilmelidir.

Bu şekilde elde edilen toz, bir cam erlene konulmalı ve elektrikli ocak üzerine yerleştirilmelidir. Altmış ila yetmiş mililitre konsantre nitrik asidi şişeye dökün. Reaksiyon geçtiğinde, kırk ila elli mililitre asit daha eklenmelidir. Prosedürü iki veya üç kez tekrarlayın.

Bu önemli! Toplam asit hacmi iki yüz mililitreyi geçmemelidir.

Reaksiyon geçtikten sonra, çözelti içeren şişe sobaya yerleştirilmeli ve düşük ısıda kaynatılmalıdır.

Daha sonra, hacmi şişenin hacminin yarısı olması gereken şişedeki soğutulmuş çözeltiye saf soğuk su ekleyerek çökeltiyi yıkarız. Çözeltiyi çalkalayın ve altın pulların dibe çökmesini bekleyin. Çökelti şişede kalacak şekilde sıvıyı dikkatlice boşaltın. Çökeltili su berrak hale gelene kadar çökeltiyi yıkayın.

Tortu ile birlikte, şişede az miktarda su bırakıyoruz. Derin bir kase alıyoruz, altını gazlı bezle örtüyoruz ve gerisini bulaşıklara döküyoruz. Gazlı bez üzerinde kalan tortu bolca boraks serpilir, sıkı bir düğümle bağlanır, filtre kağıdı ile lekelenir ve bir potaya yerleştirilir.

Düğümü ve potayı tekrar boraks serpin ve elektrikli sobanın üzerine koyun, potayı bir kapakla kapatın. Gazlı bez bozulana ve boraks eriyene kadar ısıtmak gerekir. Çökelti küçük bir topak halinde birbirine yapışacaktır, bundan sonra kapağı çıkarabilir ve altını eritebilirsiniz. Sonuç olarak, potanın dibinde kırmızı bir top oluşmalıdır.

İşlemi ancak ısıtma durdurulduğunda altın birkaç saniye içinde katılaşmaya başlarsa ve yüzeyi temiz ve parlak hale gelirse durdurabilirsiniz.

Krozenin dibinde sertleşen metal hemen çıkarılmalı, bileşimi aşağıdaki gibi olan bir ağartıcı çözeltisinde kaynatılarak borakstan temizlenmelidir:

• yarım litre su;
• on mililitre nitrik asit;
• yirmi mililitre hidroklorik asit.

Kaynama süresi - bir şişede beş dakika.

Külçeyi temiz suda durulayın.

Elektroliz

Zamanımızda altını arıtmanın elektrolitik yöntemi en basit ve en etkili olanıdır.

Kullanmak için büyük bir banyoyu altın klorür ve hidroklorik asit karışımıyla doldurmak gerekir.

Bu tür bir arıtma işleminde elektrolitik banyoların anotları, rafine edilmesi gereken altından dökülür., ve katotlar özel bir lifli altın plakadan oluşturulmuştur.

Elektrokimyasal reaksiyon, numunesi genellikle 999.9'a ulaşan saf altının kalay üzerine yerleşmesi nedeniyle, banyodaki elektrotlara voltaj verilmesi nedeniyle oluşur.

Bu tür bir arıtma işleminde, banyonun dibinde, işlemin başlamasından önce alaşımda bulunan tüm ek safsızlıkları içeren bir çamur oluşur.

mürekkep taşı

Üründeki altın, "aqua regia" içinde çözülen sarı değerli metalin klorürü ise, böyle bir ürünü rafine etmek için bir demir sülfat çözeltisi kullanılmalıdır.

Demir sülfat suda çözülür, sülfat ve su oranları aşağıdaki gibidir: bir ila iki. Çözelti bulanıklaşırsa (bu, devam eden oksidasyon sürecinden kaynaklanır), çözeltiye temiz demir çiviler yerleştirilmelidir. Oranlar aşağıdaki gibidir: yüz gram çözelti başına beş gram çivi.

Rafine etmenin ilk aşaması, bir davlumbaz altında fazla nitrik asidi buharlaştırmaktır. Bunu yapmak için, altın klorür ile birlikte "kraliyet votkası", altın klorürün bozulmasını önlemeye yardımcı olacak sodyum klorür ilavesiyle porselen bir kapta ısıtılmalıdır.

Böyle bir kap ile açık ateş arasına asbest kaplamalı bir demir ağ yerleştirmek gerekir. Isıtma sırasında çözelti bir cam çubukla karıştırılmalıdır. ve dönüşümlü olarak az miktarda hidroklorik asit ekleyin.

Bu önemli! Sıvının şuruplu bir duruma kalınlaştırılması ve ardından soğutulması gerekir. Sıvı soğuduğunda, hidroklorik asit eklemeniz ve sıvıyı filtrelemeniz gerekir.

Süzüntüye doymuş bir demir sülfat çözeltisi ekleyin. Bu tür manipülasyonlar sayesinde altın çökecek ve kabın dibinde oluşan kırmızı-kahverengi ağır bir toz şeklini alacaktır.

Böyle bir çökeltinin ayrıca filtrelenmesi, suyla yıkanması ve daha sonra yakılacak olan bir kağıt filtre üzerinde toplanması gerekir. Bu şekilde elde edilen metal saf altından başka bir şey değildir.

Açıklanan tüm manipülasyonların doğruluğu, en yüksek standartta saf altının alınmasını garanti eder.

Demir sülfatla altın arıtma hakkında video

Klor kalay

Kalay klorür kullanan arıtma işleminin benzersizliği şudur:

• kullanımı kolay;
• sağlığa zararlı değil;
• sadece altın çöker.

Sürecin kendisi aşağıdaki gibidir:

Bir kısım su ve bir kısım hidroklorik asit ekleyen kalay klorür tozu almak gerekir.

Altın içeren çözeltiye kalay klorür eklemek gerekir. Altın varlığında bir reaksiyon meydana gelir.

Bir reaksiyon meydana gelirse, çözelti on iki ila yirmi dört saat süreyle bırakılmalıdır.

Tortu dibe düşecek. Sarımsı bir renk alacağı için hidroklorik asitte kaynatılmalıdır.

İşlem aşağıdaki videoda daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Altının kalay klorür ile rafine edilmesiyle ilgili video

rafine özü

Altının rafine edilmesi süreci, doğada ilk bakışta göründüğü kadar karmaşık değildir.

Bunu sadece laboratuvar koşullarında ve özel bilgi ile değil, aynı zamanda evde minimum reaktif ile yapmak oldukça basittir.

Altın çözücüler, değerli metal üzerinde hareket edebilen ve elementi bir süre dönüştürebilen maddelerdir. Birçoğunun bir sorusu olabilir, altın neden çözülür? Bu işlem, öncelikle değerli metallerin safsızlıklardan arındırılması ve verimli atık işlemesi için tasarlanmıştır.

Aqua regia'da altının çözülmesi

Çözünme süreci

Altını eriterek, sonraki işlemlerin yardımıyla en yüksek standarda ulaşmak, yani alaşımdaki değerli metal miktarını artırmak mümkündür. Süreç üç aşamada gerçekleşir:

1. Altının safsızlıklarla çözülmesi.
2. Buharlaşma.
3. Değerli metalin yağışı.

İlk aşama için çözücülere ihtiyaç vardır. Ancak her güçlü madde bu amaçlar için uygun değildir. Altın asil bir metaldir; bu, maddenin birçok reaktife göre inert olduğu anlamına gelir. Ancak aynı zamanda altını çözebilen asitler veya karışımlar da vardır.

Çözünme karmaşık bir süreçtir, ancak bunu evde yapabilirsiniz. Örneğin, hurdaları temizlemeden veya radyo bileşenlerinden değerli metal çıkarmadan önce. Ancak ürünlere reaktif eklemeden önce, hurdaları safsızlıklardan temizlemeye değer. Örneğin, ferromıknatıslardan kurtulmak için bir mıknatıs kullanmak. Daha sonra hurda, bazı metallerden bir kerede kurtulmak için nitröz aside indirilebilir.

Saflaştırmanın ilk aşaması için reaktifler (maddeler)

Altını çözebilen reaktifler arasında en ünlüsü ve kullanılanı aqua regia veya Aqua Regia'dır. Madde çok popüler, okulda kimya derslerinde bile çalışılıyor. Aqua regia'da altının nasıl çözüleceği, evde deney yapanları endişelendiren bir sorudur. Bileşim olarak, aqua regia, hacimce 1:3 ve ağırlıkça 1:2 oranında konsantre nitrik ve hidroklorik asitlerin bir karışımıdır. Ağırlıkça yaklaşık %65-67 nitrik asit ve %33-36 hidroklorik asittir.

"Metallerin kralını" çözebileceği için çarın reaktifini çağırdılar, ancak votka başlangıçta sıvı bir maddeydi. Çok sonra, bu kelimenin anlamı ile ilişkilendirildi alkollü içki. Kimya açısından, reaksiyon sonucunda bir madde elde edilir - kloroaurik asit veya su tetrakloraurat.

Proses formülü şöyle görünür: Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O. Bu nedenle, denkleme göre, 1 gram altını çözmek için 5 mililitre aqua regia gerekir. Reaksiyonda çözücü olan hidroklorik asittir ve nitrik asit katalizör görevi görür, yani işlemi hızlandırır ve reaksiyonu telafi eder.

Bu nedenle, çözündürme işleminde gram hurda altın başına 3.75 mililitre hidroklorik asit almak en iyisidir. Görünür bir reaksiyon oluşmaya başladıktan sonra, metali 5 dakikaya kadar solüsyonda bekletin ve asidi boşaltın, ardından maddenin yeni bir kısmıyla doldurun. Daha sonra ocağa hurda ve asitli bir kap koyun ve 1 gram metal başına 1,25 mililitre oranında nitrik asit dökerek karışımı ısıtın.

Tüm reaktifler, özellikle nitrik asit hesaplanmalıdır. Filtrasyon ve çökeltme sürecinde atılması gereken bu maddedendir. Metali çözdükten sonra çözeltiye nitrik asit eklemeyin. Çözünme işlemi tamamlandıktan sonra elde edilen karışımın yaklaşık 30 dakika ısıtılması gerekmektedir.

Bir sonraki adım, zaten diğer maddelerin yardımıyla meydana gelen altının filtrasyonu olacaktır. Filtrasyon iki aşamalı bir işlemdir. Çözünmeden sonra süzmeden önce, bu süre zarfında aqua regia bileşimindeki asitler buharlaştığından, çözeltiye yaklaşık bir gün dayanmak gerekir. Maddenin kendisi kararsızdır, bu da değerli metalin daha sonra saflaştırılmasını kolaylaştırır.

altın yağışı

Mevcut tüm maddelerden sadece votka, asil metalin çözünme süreçleriyle baş edemez. Altın şunlara tabidir:

• Ozon. Sonuç olarak, Au2O3 oksit oluşur. kahverengi renk. Normal şartlar altında reaksiyon imkansızdır, çok miktarda konsantre ozona ihtiyacınız vardır.
• Gaz halinde flor, brom, iyot, klor da ısıtıldığında altını çözer. İşlem sonucunda AuF3 florür, AuCl3 kırmızı klorür, AuBr3 kahverengi bromür ve AuI3 koyu yeşil iyodür oluşur. Bu nedenle, altın kaplama takılarınız varsa, iyot tentürü ile temastan kaçınmak daha iyidir. Değerli metal, sıvı bromda çözünebilir ve oda sıcaklığında klorlu su ile reaksiyona girerek HAuCl4 oluşturur.
• Altın ayrıca konsantre sıcak selenik asitte çözünür. Reaksiyon sırasında asit selenöze indirgenir. Kimyagerler tekniği şu şekilde yazarlar: 2Au + 6H2SeO4 \u003d Au2 (SeO4) 3 + 3H2Se03 + 3H20.
• Değerli metali çözmek için sıcak sülfürik aside oksitleyici bir madde eklemeniz gerekir. Oksitleyici ajan olarak nitrat, permanganat, kromik asit, manganez dioksit kullanılır.
• Alkali ve toprak alkali metallerin siyanürleri yardımıyla işlemi gerçekleştirebilirsiniz. Reaksiyon, ne zaman bile gerçekleşir normal sıcaklık oksijene erişim ile. Ancak sonuç olarak, siyanürlü altın bileşikleri çok güçlüdür, bu nedenle endüstriyel amaçlar için, maden altının cevherlerden arındırılması için yöntem kullanılır. 4Au + 8KN + 2H2O + O2 \u003d 4K [Au (CN) 2] + 4KOH - reaksiyon böyle görünüyor. Rus bilim adamı-mühendis Bagration tarafından keşfedildi ve araştırıldı. İşlem siyanürleme olarak adlandırıldı.
• Altının KOH alkali içinde, değerli metalin potasyum aurat ve bir anot çökeltisi oluşturduğu anodik bir çözünmesi de vardır.

Modern kimya açısından altının asaleti hala istediğimiz kadar mükemmel değil. Elbette bu reaksiyonları evde gerçekleştirmek tehlikelidir ancak laboratuvarlarda ve fabrikalarda gözlemlemek mümkündür. Bu reaksiyonlar, altın formundaki hammaddelerin daha ekonomik işlenmesini ve değerli metalin daha saf hale getirilmesini mümkün kılmaktadır. Reaksiyonları gerçekleştirmeden önce tüm reaktiflerin uygun şekilde hazırlandığından ve tüm güvenlik önlemlerinin alındığından emin olun.

Altın ürününüzü olumsuz reaksiyonlardan korumak için iyot tentürü ile temas etmemek daha iyidir. Özellikle maddelere maruz kalmaktan, daha düşük değerli metal bileşimine sahip mücevherler korunmalıdır, çünkü ligatür kimyasal reaktiflere daha hızlı tepki verir.

Genellikle, alaşımda veya hurdada bulunan diğer metallerden altını temizleme ihtiyacı vardır. Siyanürleme ile altın elde edildiğinde, cevherin bir potasyum siyanür çözeltisi içinde çözünmesi, nihai üründe, altın da sıklıkla gümüş ve bakır ile karıştırılmaktadır.

Düşük dereceli altından yüksek dereceli altın yapmak gerekirse, aynı görev ortaya çıkar - değerli metali beraberindeki safsızlıklardan arındırmak. Klasik yol, Aqua regia'da altını basitçe temizlemenizi, çözmenizi sağlar.

Altının çözünmesi

ev yapımı karışım

Aqua regia veya Aqua Regia, hacimce 1:3 ve ağırlıkça yaklaşık 1:2 oranında konsantre nitrik ve hidroklorik asitlerin bir karışımıdır. Daha spesifik olarak, ağırlıkça %65-68 nitrik asit (HNO3) ve %32-35 hidroklorik asit (HCl). Bu karışım için böyle garip bir isim simyacılar tarafından verildi: sadece bu “votka” “metallerin kralını” - altını çözme yeteneğine sahipti (“votka” kelimesinin kendisi Rus bilimsel dilinde kimyasal “su” anlamına geliyordu - bir sıvı reaktif; güçlü bir alkollü içecek için bu terim çok daha sonra düzeltildi).

Metalik altının aqua regia ile reaksiyonunun bir sonucu olarak, karmaşık bir bileşik oluşur - kloroaurik asit veya hidrojen tetrakloraurat. Bu durumda, aşağıdaki reaksiyon meydana gelir:

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

Bu kimyasal denkleme ve aqua regia'nın yoğunluğuna dayanarak, 1 gram altını çözmek için en az 5 ml reaktifin gerekli olduğu ortaya çıktı. Bu durumda aslında altın sadece hidroklorik asitte çözünür. Kloroaurik asitte ne nitrojen ne de oksijen bulunur. Nitrik asit sadece oksitleyici bir ajan olarak hareket eder ve altının reaksiyona girmesini katalize eder. Bu bağlamda, çözme işlemi en iyi şekilde aşağıdaki şekilde yapılır.

Her şeyden önce, eğer altın içeren hurdalarla uğraşıyorsak, bir mıknatıs kullanarak ferromanyetik parçacıkları çıkarmamız gerekir. Bundan sonra altın, başta saf nitrik asit olmak üzere diğer asitlerin yardımıyla safsızlıklardan mümkün olduğunca arındırılabilir. Ancak o zaman altın çözünme süreci başlayabilir.

İlk önce her gram altın içeren metal için 3.75 ml hidroklorik asit ölçmeniz ve sadece onunla doldurmanız gerekir. Aynı zamanda, az çok fark edilir bir reaksiyon başlarsa, bu, bazı safsızlıkların çözülmeye başladığı anlamına gelir. İşlemin bitmesini beklemek, çözeltiyi boşaltmak ve metali yeni bir hidroklorik asit kısmıyla doldurmak gerekir. Şimdi, 1 gram metal başına 1,25 ml oranında yavaş yavaş nitrik asit ekleyerek, reaktif ile kabı ısıtmaya başlamanız gerekir.

Ana şey, nitrik asit ile aşırıya kaçmamaktır, çünkü çözeltiden altın çökeltildiğinde, ondan en tutarlı şekilde kurtulmak gerekecektir. Tüm metal çözülür çözülmez, çözeltiye eklemeyi hemen bırakmalısınız. Ayrıca, orijinal maddenin tamamı mutlaka çözünmeyecektir: gümüş, altından farklı olarak, yüzeyde yoğun bir klorür filminin oluşması nedeniyle aqua regia'da pasifleştirilir. Çözünme bittikten sonra çözeltiyi yaklaşık yarım saat ısıtılmış halde tutun.

Çözeltinin süzülmesi

Şimdi çözümü filtreleme zamanı. Filtre oldukça kaba kullanılabilirken, daha sonra daha ince temizlik yapılacaktır.

Ortaya çıkan çökelti

Aqua regia'nın kendisinin oldukça kararsız bir madde olduğu anlaşılmalıdır: hidroklorik ve nitrik asitler birbirleriyle reaksiyona girer. Başlangıçta şeffaf, kısa süre sonra turuncu-kahverengi bir nitrojen oksit tonuna dönüşür ve ardından oksitleyici özelliklerini tamamen kaybeder. Bu durumda, aşağıdaki reaksiyonlar gerçekleşir:

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

Ek olarak, her iki asit de basitçe buharlaşır. Bu bağlamda, çözeltinin bu aşamada yaklaşık bir gün tutulması tavsiye edilir, çünkü bu, nitrik asidin daha sonraki buharlaşma sürecini kolaylaştıracaktır.

Buharlaşırken, çözeltiye litre başına 50 ml'den fazla olmayan az miktarda sülfürik asit eklenmelidir. Bu, artık kurşun ve gümüş klorürün (az çözünür olmasına rağmen çözeltide küçük miktarlarda mevcut olabilen) çökelmesine yardımcı olacaktır. Ayrıca buharlaşma süreci daha hızlı ilerleyecektir.

Isıtma yavaş ve dikkatli bir şekilde yapılır. Çözelti şurup kıvamına gelinceye kadar buharlaştırılır (artık yok!). Kaynatmak imkansızdır, çünkü bu durumda, bu aşamada zaten bir metal çökeltisi şeklinde altının çökelmesini dışlamak imkansızdır.

Daha sonra çözeltiye orijinal hacme kadar hidroklorik asit ekliyoruz ve tekrar şuruplu bir duruma buharlaştırıyoruz. İşlem üç kez tekrarlanır. Bunu takiben sıvı 2 kez soğuk su ile inceltilir ve bir gün soğukta bırakılır. Bu durumda, gümüş klorür kalıntıları çökelmelidir: sadece konsantre hidroklorik asitte çözülür ve ne kadar iyi olursa, sıcaklık o kadar yüksek olur. Buna göre, konsantrasyon ve sıcaklık azaldıkça AgCl çöker. Şimdi filtreleme “tam” yapılıyor: çözeltide herhangi bir bulanıklık olmamalıdır.

Royal votka, hacimce 1:3 oranında konsantre hidroklorik ve nitrik asitlerin bir bileşimidir. Bu sentez, altını bile çözen en güçlü oksitleyici güce sahiptir. Ama neden buna denir? Çok basit, aqua regia "metallerin kralını", yani altını ve votkayı evcil hayvan suyundan çözebilir. Büyük Albert'in yazılarında, bu maddeye "aqua secunda" ikincil votka deniyordu, daha sonra diğer simyacılar yazılarında buna "aqua regia (regis)" adını verdiler.

Aqua regia'nın tarihi

Kimyanın gelişimindeki dönüm noktası, simyacıların suda çözünmeyen birçok maddeyi çözebilen güçlü mineral asitleri keşfettiği 13. yüzyıldı. Bundan önce, dünya sadece eski zamanlardan beri bilinen asetik asidi biliyordu. Yeni keşfedilen asitlerin milyonlarca kat daha güçlü olduğu ortaya çıktı, bu da simyayı yeni bir sınıra getirdi, çünkü birçok kimyasal işlem ve reaksiyon üretmek mümkün hale geldi. Çok geçmeden, "aqua fortis" adı verilen nitrik asit keşfedildi - güçlü su, altın hariç, o sırada bilinen tüm metallerle temas eden her şeyi aşındırdı. Üç yüzyıl sonra, hidrojen klorür (hidroklorik asit) keşfedildi.

1597'de simyacı Andreas Libavia, ilk olarak bir nitrik ve hidroklorik asit konsantresini karıştırarak aqua regia'nın hazırlanmasını tanımladı. Bundan önce, güherçile, amonyak, mavi vitriol ve şap karışımlarının bir cam kapta kuru damıtılmasıyla ve bir kapak veya kapakla kapatılarak alkahest elde etme girişimleri vardı. Bu yöntem XIV yüzyılda simyacı Pseudo-Geber tarafından tanımlandı, ancak çok özenli ve karmaşıktı, ayrıca böyle bir karışım gümüşle başa çıkabilirdi, ancak altın onun kontrolünün dışındaydı. Ve 16. yüzyılda, yine de evrensel bir çözücü bulundu ve "aqua regia"nın icadı, teknik kimyanın gelişimine ve tahlil analizinin geliştirilmesine katkıda bulundu.

Aqua regia hangi asitlerden oluşur?

Aqua regia'nın bileşimine gelince, hidroklorik ve nitrik asidin kimyasal karışımının bileşenleri ile etkileşime girdiğinde yeteneklerini birkaç kez geliştirdiği ortaya çıktı. Karışım o kadar güçlüydü ki, altın içinde çözülür ve hatta platin 1: 4 oranında (hidroklorik asit, nitrik asit ile reaksiyona girdiğinde klor açığa çıkarır, çözelti yeşile döner ve serbest klor parçacıkları altına saldırır) ).

Etkileşim formülü şöyle görünür:
Nitrik asit hidroklorik asidi oksitler
HNO3 + 3HCl = NOCl + Cl2 + 2H2O.
Bu işlem sırasında iki aktif madde ortaya çıkar: altını çözebilen nitrosil klorür ve klor:
Au + NOCl2 + Cl2 = AuCl3 + NO.

Altın klorür anında bir HCl molekülünü kendisine bağlar ve yaygın olarak "klor altın" olarak da bilinen tetrakloroaurik asit oluşur: AuCl3 + HCl = H (AuCl4).

Aqua regia'nın evde hazırlanması, tüm güvenlik önlemlerine uygun olarak ve iyi havalandırılmış bir alanda yapılmalıdır.
Aqua regia hazırlamak için iki ana bileşen edinmeniz gerekir: konsantre hidroklorik asit ve nitrik asit.
Ayrıca "patlayıcı karışımı" eşit şekilde karıştırmak için yalnızca cam test tüpleri (işaretli) ve bir cam çubuk kullanmanızı şiddetle tavsiye ederiz. Orijinal bileşim 1:3 oranında iki asidin karışımıdır.Yalnızca bir test tüpü kullanarak karıştırın, diğer kaplardaki asitleri ölçmeyin, bu şekilde asit dökülmesi olasılığını en aza indirirsiniz.
Şimdi aqua regia üretiminde karşılaşacağınız bileşenleri ayrı ayrı tartışmanız gerekiyor.

Nitrik asit

Işığa duyarlı monobazik asit, çok keskin boğucu bir kokuya sahiptir. Güçlü ışık altında nitrik asit, nitrik oksit ve suya ayrışır. Bu bağlamda, en güçlü asitlerden biri karanlık veya opak bir kapta saklanır. Konsantre bir nitrik asit çözeltisi alüminyum ve demiri çözmez, bu nedenle metal bir kapta güvenle saklayabilirsiniz.

Nitrik asidin çok güçlü bir elektrolit (çoğu asit gibi) ve oksitleyici bir madde olduğunu belirtmek isterim. Büyük ölçüde ilginç gerçek, güçlü yıldırım çakmaları sırasında atmosferde nitrik asidin (ozon gibi) oluşabilmesidir. Atmosferik havanın bileşimi, atmosferik oksijenle reaksiyona giren %78 azottan oluşur. Bu reaksiyon nitrik oksit (NO) üretir. Daha sonra, daha fazla oksidasyon ile açık havada nitrik oksit, nitrojen dioksite (NO2 veya kahverengi gaz olarak da adlandırılır) dönüştürülür. Atmosferik nem azot dioksit ile reaksiyona girdiğinde nitrik asit üretilir. Bu gibi durumlarda konsantrasyon minimumdur ve insanlar, hayvanlar ve doğa için hiç tehlikeli değildir.

Hidroklorik asit

Aqua regia'nın ikinci bileşeni hidroklorik asittir. Bu asit renksizdir, açık havada çok kuvvetli yakıcı bir sıvı olan "duman" şeklinde buhar yayar (teknik öneme sahip hidroklorik asit, içindeki demir ve klor safsızlıklarının varlığından dolayı sarımsı bir renk alabilir).

Ne zaman Konuşuyoruz hakkında fiziksel özellikler hidroklorik asit, burada tüm metalleri (hidrojene kadar olan voltaj serilerinde olan) çözerken, H2 serbest bırakılır ve klorür tuzları oluşurken güçlü tarafı not edilmelidir. Bu asidi kullanırken, açık havada veya iyi havalandırılan bir alanda çalışırken veya deney yaparken çok dikkatli olmalısınız, çünkü asit çok keskin bir kokuya sahiptir ve üstteki mukoza zarlarını güçlü bir şekilde tahriş eder. solunum sistemi insan vücudu.

Hidroklorik asit üretimi, gaz halindeki hidrojen klorürün normal suda (H2O) çözülmesiyle gerçekleşir. Buna karşılık, sodyum klorürün yüksek oranda konsantre sülfürik asit ile reaksiyona sokulmasıyla hidrojen klorür elde edilebilir.

Aqua regia kullanımı

Birçok Sovyet ve Sovyet sonrası aile, aqua regia'nın bileşimini ezbere biliyordu. Mikro devrelerden, transistörlerden saf altın çıkarmak için evde altını çözmek için yaygın olarak kullanılır. kol saati ve bileşimlerinde az miktarda altın bulunan diğer gereksiz cihazlar.

Aqua regia ile planladığınız kimyasal deneyi başarıyla tamamlamanın ana yönü güvenliktir. Kişisel koruyucu ekipman kullanın, güvenlik kurallarına uyun, son derece dikkatli ve dikkatli olun, hayatınız ve sağlığınız tehlikede olacaktır.

Aqua regia hakkında video

Yerli altın muhtemelen insanoğlunun bildiği ilk metaldi. Antik çağlardan beri, altının parlaklığı, Latince'de güneşin parlaklığı ile karşılaştırılmıştır - so1; dolayısıyla bu metalin Rusça adı. Avrupa dillerinde İngilizce go1d, Alman Co1d, Hollanda goud, İsveççe ve Danimarka guld (dolayısıyla bu arada, guilders) Hint-Avrupa kök ghel ve hatta Yunan güneş tanrısı Helios ile ilişkilidir. Altın aurumun Latince adı "sarı" anlamına gelir ve Aurora (Aurora) ile ilgilidir - sabah şafak. Parlak Sarışiirsel eserlerde altınla ilişkili: “Kızıl ve altın giymiş ormanlar ...” (A. S. Puşkin).

Simyacılar arasında altın, metallerin kralı olarak kabul edildi, sembolü parlak güneşti ve gümüş sembolü ay idi (bu bağlamda, altın ve gümüşün fiyatının dünyadaki fiyat oranının ilginç olması ilginçtir). Antik Mısır güneş yılının oranına karşılık gelir kameri ay). Simyacılar, hidroklorik ve nitrik asitlerin bir karışımı olan aqua regia'yı keşfettiklerinde, bunun altını çözdüğünü görünce şaşırdılar. Sembolik bir ortaçağ çizimi böyle ortaya çıktı: güneşi (altın) yutan bir aslan (aqua regia). Modern gösterimde, aqua regia'da altını çözme süreci biraz farklı görünüyor:

Au + 4HC1 + HNO 3 = HAuC1 4 + HAYIR + 2H 2 O

Böyle bir çözeltinin dikkatli bir şekilde buharlaştırılmasından sonra, kompleks hidroklorik asit HAuCl4 ∙3H20'nin sarı kristalleri göze çarpar.

Ama sadece aqua regia altını etkileyebilir mi? Altının birçok madde ve karışımın etkisine direnemeyeceği ortaya çıktı. Basit maddelerden ozon altına etki eder (kahverengi oksit Au 2 O 3 oluşur ve ısıtıldığında gaz halinde flor, klor, brom ve iyot ile reaksiyona girerek trihalojenürler oluşturur: turuncu florür AuF 3, kırmızı klorür AuCl 3, kahverengi bromür AuBr 3 ve koyu yeşil AuI 3 iyodür, (bu nedenle, altın halkalar iyot tentüründen korkar; deneyin gösterdiği gibi, iyot tentürü altın kaplamayı altın kaplamalı elektrik kontaklarından hızla çözer). yükselmiş sıcaklık AuI3'ün açık sarı kristallerinin oluşumu ile iyotu ayırır. Altın, halihazırda oda sıcaklığında olan klorlu su ile HAuCl 4 oluşumu ile reaksiyona girer. Altın ayrıca sıvı bromda çözünür.

Aqua regia'ya ek olarak altın, sıcak konsantre selenik asit H2 SeO 4'te de çözünür ve daha sonra selenöze indirgenir:

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

Sıcak sülfürik aside oksitleyici bir madde (nitrat, permanganat, kromik asit, manganez dioksit vb.) eklenirse, böyle bir çözelti altın üzerinde de etki eder. Altın, alkali ve toprak alkali metal siyanürlerin sulu çözeltilerinde oda sıcaklığında (hava erişimi ile) çok daha kolay çözünür. Reaksiyon, çok güçlü kompleks siyanürlerin oluşumu ile kolaylaştırılır:

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

1843'te Rus mühendis P. R. Bagration tarafından keşfedilen bu süreç (siyanürleme), cevherlerden altın çıkarmak için önemli bir endüstriyel yöntemin temelini oluşturur. Altının bir alkali çözeltide (KOH) anodik çözünmesiyle, potasyum aurat K[AuO 2 ] ve bir Au 2 O 3 anot tortusu oluşur.

Gördüğünüz gibi altın, sanıldığı kadar asil olmaktan uzaktır. Birçok kimyasalla reaksiyona girer. Doğru, günlük yaşamda bu fenomen kural olarak göz ardı edilebilir. Sonuçta, birisinin altın yüzüklü bir parmağını sıcak konsantre bir selenik asit çözeltisine koyduğunu hayal etmek zor. Altın öğelerin iyot tentürü ile temasından kaçınmak daha iyi olsa da - altın üzerinde etkili olan sulu-alkollü bir iyot ve potasyum iyodür çözeltisi: 2Аu + I 2 + 2КI \u003d 2K [AuI 2] (ve dahası bakır üzerinde veya altının alaşımlandığı gümüş). Ancak siyanür ve diğer endüstrilerdeki işçiler, altın ürünlerinin korozyon olasılığını hesaba katmalıdır!