→ Азотна кислота розчиняє золото. Реактиви та перебіг процесу розчинення золота. Застосування царської горілки

Азотна кислота розчиняє золото. Реактиви та перебіг процесу розчинення золота. Застосування царської горілки

Афінаж золота – це процес очищення жовтого дорогоцінного металу від різних домішок, у результаті якого передбачається можливим отримання чистого дорогоцінного металу. Афінаж золота можна проводити в домашніх та лабораторних умовах. Специфіка та особливості цього процесу залежать від способів та місця його проведення. Ми пропонуємо вам ознайомитись з альтернативними способами афінажу золота в домашніх та лабораторних умовах.

Отримати афіноване (чисте) золото можна електролітичним чи хімічним способом. У ювелірному виробництві, як правило, використовують хімічний спосіб афінажу через те, що доцільність застосування електролітичного способу проявляється виключно при великих обсягах дорогоцінного металу і регулярному застосуванні, тобто на великих виробництвах.

Загалом фахівці зазвичай називають три альтернативні способи очищення золота від домішок:

  • мокрий (хімічний);
  • сухий (обробка хлором);
  • електролітичний.

Хімічний спосіброзрахований виключно на переробку тих благородних металів (у тому числі й золота), домішки яких можуть містити в собі не тільки інші метали, а й їх з'єднання або природні сплави.

Вибір способу та методу афінажу золота головним чином залежить від складу сплаву чи сполуки.

Якщо у складі сплаву міститься велика кількістьсрібла, яке, як відомо, перешкоджає його розчиненню в царській горілці, утворюючи нерозчинний шар у кислоті, в такий сплав зазвичай як «розпушувач» додають мідь.

Важливо, щоб відсотковий вміст срібла у такому сплаві становило щонайменше п'ять відсотків всієї його маси.

Після цього компоненти розчиняють в азотній кислоті, яка допомагає видалити небажані частинки срібла, а метали, які випали в осад, окислюють за допомогою царської горілки, після чого відновлюють їх. У випадку із золотом таким відновником буде хлорид олова.

Афінаж золота за допомогою використання хлоруполягає у подрібненні сплаву металу до порошку та пропущенні газоподібного хлору через цей нагрітий порошок. Результатом цієї реакції є таке: утворюється сіль металу (у випадку із золотом – хлорид золота).

Якщо домішки містяться інші метали, то вам важливо знати наступне: при високому нагріванні хлорид срібла концентрується у верхній частині, а солі інших металів знаходяться нижче.

Електролітичний спосіб полягає в осадженні дорогоцінних металів на електроді. Він включає два етапи:

  1. Розчинення одного з електродів у царській горілці чи соляній кислоті, що відбувається під дією струму.
  2. Осадження дорогоцінних металів на другому електроді, яке відбувається у вигляді шарів, перший з яких представлятиме найблагородніший метал.

Для отримання золота електролітичним афінажем необхідно використовувати золото проби не нижче 950. Тільки з такого матеріалу можна отримати Fine Gold 999,9 проби.

Про інші способи афінажу золота в домашніх та лабораторних умовах ми розповімо в деталях нижче.

З використанням цинку


Для того щоб очистити золото від домішок, спочатку його необхідно змішати з цинком. Для проведення цієї операції знадобляться такі інструменти:

  • тигель;
  • великий та міцний пінцет;
  • сталева спиця;
  • титанова паличка товщиною два-три міліметри;
  • колба з вогнетривкого скла;
  • електрична плита;
  • ковпак з отвором на дні;
  • апарат для плавки металу

Матеріали, необхідні для проведення афінажу:

  1. Чиста бура (в ідеалі – аптечна).
  2. Азотна кислота (65-70%).
  3. Соляна кислота (36-38%).
  4. Цинк-розпушувач.

Це важливо! На кожні десять грамів золотого брухту необхідно використовувати десять грамів цинку.

Спочатку тигель необхідно просушити та розжарити на електроплиті. Після цього в заглиблення тигеля додаємо буру. За допомогою пінцету опускаємо брухт у тигель і нагріваємо до почервоніння. Наступним етапом посипаємо брухт щіпкою бури.

Температура плавки повинна відповідати наступним:

  • 999 проба – 1068 градусів за Цельсієм;
  • сплави зі сріблом та міддю 500 і нижче проби – 900 градусів за Цельсієм.

Після повного розплавлення золота та утворення рідкої кульки додаємо маленькі шматочки цинку, оптимальний розміряких 6х6х6 міліметрів. Додавати наступний шматочок цинку можна лише тоді, коли розчиниться попередній.

Отриманий у такий спосіб сплав необхідно подрібнити у ступці, попередньо накривши її матерією.

Отриманий у такий спосіб порошок необхідно помістити у скляну колбу та поставити її на електроплиту. У колбу залити шістдесят сімдесят мілілітрів концентрованої азотної кислоти. Коли пройде реакція, слід додати ще сорок-п'ятдесят мілілітрів кислоти. Процедуру повторити двічі-тричі.

Це важливо! Загальний об'єм кислоти не повинен перевищувати двісті мілілітрів.

Після того як пройде реакція, колбу з розчином необхідно встановити на плиту і довести до кипіння на повільному вогні.

Далі - промиваємо осад за допомогою додавання в розчин, що остигнув, в колбі чистої холодної води, обсяг якої повинен становити половину обсягу колби. Розчин збовтати і дочекатися осідання пластівців золота на дно. Рідку акуратно злити так, щоб осад залишився в колбі. Осад промивати доти, доки вода з осадом не стане прозорою.

Разом із осадом залишаємо у колбі невелику кількість води. Беремо глибокий посуд, застилаємо його дно марлею, і виливаємо залишок у посуд. Осад, що залишився на марлі, рясно посипаємо бурою, зав'язуємо в тугий вузлик, промокаємо фільтрувальним папером, і поміщаємо в тигель.

Вузол і тигель знову посипаємо бурою та поміщаємо на електроплиту, тигель накриваємо ковпаком. Гріти потрібно доти, доки марля не зітліє, а бура не розплавиться. Осад склеїться в невелику грудку, після чого можна зняти ковпак і плавити золото. В результаті повинна утворитися червона кулька на дні тигля.

Припиняти процес можна тільки тоді, коли при припиненні нагрівання золото починає тверднути протягом кількох секунд, а його поверхня стає чистою та блискучою.

Затверділий на дні тигля метал необхідно відразу дістати, очистити від бури прокип'ятив у розчині відбілу, склад якого наступний:

  • півлітра води;
  • десять мілілітрів азотної кислоти;
  • двадцять мілілітрів соляної кислоти.

Час кип'ятіння – п'ять хвилин у колбі.

Злиток ополіскуємо у чистій воді.

Електроліз

Електролітичний спосіб афінажу золота в наш час – найпростіший та найефективніший.

Для його застосування необхідно наповнити велику ванну сумішшю хлорного золота та соляної кислоти.

Аноди електролітичних ванн у процесі такого афінажу відливаються з золота, що вимагає очищення., а катоди утворюються із спеціальної волокнистої золотої жерсті.

Електрохімічна реакція відбувається за рахунок подачі напруги у ванні електроди, завдяки чому на жерсті осідає чисте золото, проба якого часто досягає 999,9.

У процесі такого афінажу на дні ванни утворюється шлам, який містить у собі всі додаткові домішки, які були у сплаві до початку процесу.

Залізний купорос


Якщо золото у виробі є хлорид жовтого дорогоцінного металу, який розчинений у «царській горілці», для афінажу такого виробу необхідно використовувати розчин сірчанокислого заліза.

Сульфат заліза розчиняють у воді, пропорції сульфату та води такі: один до двох. Якщо розчин помутнів (це пов'язано з процесом окислення, що відбувається) в розчин необхідно помістити чисті залізні цвяхи. Пропорції такі: п'ять грамів цвяхів на сто грамів розчину.

Перший етап афінажу полягає у випаровуванні надлишку азотної кислоти під витяжним ковпаком. Для цього «царську горілку» разом із хлоридом золота необхідно нагріти у фарфоровій чаші з додаванням хлориду натрію, який допоможе запобігти розпаду хлорид золота.

Між такою чашкою та відкритим вогнем необхідно помістити залізну сітку з азбестовим покриттям. Розчин у процесі нагрівання необхідно помішувати скляною паличкоюі поперемінно додавати до нього невелику кількість соляної кислоти.

Це важливо! Необхідно досягти загусання рідини до сиропоподібного стану, після чого її необхідно остудити. Коли рідина охолоне, потрібно додати соляну кислоту та відфільтрувати рідину.

До фільтрату додають насичений розчин заліза сульфату. Завдяки таким маніпуляціям золото випаде в осад і набуде вигляду червоно-коричневого важкого порошку, що утворився на дні судини.

Такий осад необхідно відфільтрувати, промити водою і зібрати на паперовому фільтрі, який згодом спалити. Отриманий таким чином метал – ніщо інше, як чисте золото.

Правильність проведення всіх маніпуляцій гарантує отримання чистого золота найвищої проби.

Відео про афінаж золота залізним купоросом

Хлорне олово


Унікальність процесу афінажу з використанням хлорного олова полягає в тому, що він:

  • простий у застосуванні;
  • не шкідливий здоров'ю;
  • в осад випадає лише золото.

Сам процес полягає в наступному:

Необхідно взяти порошок хлорного олова, до якого додати одну частину води та одну частину соляної кислоти.

У золотовмісний розчин необхідно додати хлорне олово.За наявності золота – відбудеться реакція.

Якщо реакція відбулася, розчин необхідно залишити на дванадцять-двадцять чотири години.

Опад випаде на дно.Його необхідно прокип'ятити в соляній кислоті, завдяки чому він набуде жовтого забарвлення.

Більш детально описаний процес на відео, представленому нижче.

Відео про афінаж золота хлорним оловом

Сутність афінажу

Процес афінажу золота не такий складний за своєю сутністю, як може здатися на перший погляд.

Його досить просто виконати не тільки в лабораторних умовах і з наявністю спеціальних знань, а й удома, маючи під рукою мінімум реагентів.

Розчинники золота - це речовини, які здатні впливати на дорогоцінний метал і трансформувати елемент на деякий час. У багатьох може виникнути питання, навіщо розчиняти золото? Цей процес призначений в першу чергу для очищення дорогоцінного металу від домішок та ефективної переробки відходів.

Розчинення золота у царській горілці

Процес розчинення

Розчиняючи золото, можна за допомогою наступних процесів досягти вищої проби, тобто збільшити кількість дорогоцінного металу металу в сплаві. Процес відбувається у три етапи:

  1. Розчинення золота із домішками.
  2. Випарювання.
  3. Осадження дорогоцінного металу.

Саме першої стадії потрібні розчинники. Але не кожна сильнодіюча речовина підійде для таких цілей. Золото - благородний метал, що означає інертність речовини по відношенню до багатьох реактивів. Але в той же час є кислоти або суміші, які здатні розчинити золото.

Розчин - складний процес, але можна виконати його і в домашніх умовах. Наприклад, перед очищенням брухту або вилученням дорогоцінного металу з радіодеталей. Але перед тим як додавати реактиви до виробів, варто очистити брухт від домішок. Наприклад, за допомогою магніту позбудеться феромагнетиків. Потім брухт можна опустити в азотисту кислоту, щоб позбутися одночасно частини металів.

Реактиви (речовини) для першого етапу очищення

Серед реактивів, якими можна розчинити золото, найвідомішим і найзастосовнішим є царська горілка, або Aqua Regia. Речовина дуже популярна, її вивчають навіть на уроках хімії у школі. Як розчинити золото в царській горілці – питання, яке хвилює домашніх експериментаторів. За складом царська горілка - це суміш концентрованих азотної та соляної кислот у співвідношенні 1:3 за обсягом та 1:2 за масою. Близько 65-67% посідає азотну кислоту за масою і 33-36% - соляної кислоти.

Царським прозвали реактив, оскільки він міг розчинити «царя металів», а горілка спочатку була рідкою речовиною. Набагато пізніше значення цього слова стало асоціюватися з алкогольним напоєм. З точки зору хімії, в результаті реакції утворюється речовина - золотохлористоводнева кислота, або тетрахлораурат водоводу.

Формула процесу виглядає так: Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O. Тому, орієнтуючись на рівняння, для розчинення 1 г золота необхідно 5 мілілітрів царської горілки. У реакції саме соляна кислота є розчинником, а азотна виступає у ролі каталізатора, тобто прискорює процес та компенсує реакцію.

Тому в процесі розчинення найкраще брати 3,75 мл соляної кислоти на грам брухту золота. Після того, як почне відбуватися видима реакція, витримайте метал у розчині до 5 хвилин і злийте кислоту, після чого залийте новою порцією речовини. Далі поставте ємність з брухтом і кислотою на плиту і нагрівайте суміш, вливаючи в неї азотну кислоту в пропорції 1,25 мл на 1 грам металу.

Усі реактиви мають бути прораховані, особливо азотна кислота. Саме цієї речовини доведеться позбавлятися в процесі фільтрації та осадження. Після розчинення металу не варто додавати азотну кислоту до розчину. Після завершення процесу розчинення необхідно протримати суміш нагрітої близько 30 хвилин.

Наступним етапом буде фільтрація золота, яка відбувається за допомогою інших речовин. Фільтрація - процес, що проходить у два етапи. Перед фільтрацією після розчинення потрібно витримати розчин близько доби, оскільки за цей час кислоти у складі царської горілки випаровуються. Сама по собі речовина нестійка, що полегшує подальше очищення дорогоцінного металу.

Осадження золота

Зі всіх існуючих речовин не тільки горілка справляється з процесами розчинення благородного металу. На золото діють:

  • Озон. Внаслідок чого утворюється оксид Аu2О3 коричневого кольору. У звичайних умовах реакція неможлива, потрібна велика кількість концентрованого озону.
  • Газоподібний фтор, бром, йод, хлор також розчиняють золото у нагрітому стані. В результаті процесу утворюються фторид АuF3, червоний хлорид АіС13, коричневий бромід АuВr3 та темно-зелений йодид АuI3. Тому якщо у вас є позолочена прикраса, краще уникати контактів із йодною настойкою. Коштовний метал здатний розчинятися в рідкому бромі, а з хлорною водою він реагує при кімнатній температурі, утворюючи НАuСl4.
  • А ще розчиняється золото у концентрованій гарячій селеновій кислоті. У процесі реакції кислота відновлюється до селеністої. Хіміки записують методику так: 2Аu + 6Н2SеO4 = Аu2(SеO4)3 + 3Н2Sе03 + 3Н20.
  • Щоб розчинити дорогоцінний метал, необхідно до гарячої сірчаної кислоти додати окислювач. У ролі окисника використовують нітрат, перманганат, хромову кислоту, діоксид марганцю.
  • Можна провести процес і за допомогою ціанідів лужних та лужноземельних металів. Реакція відбувається навіть за нормальній температуріз доступом кисню. Але в результаті з'єднання золота з ціанідом виходять дуже міцними, тому в промислових цілях спосіб використовують для очищення золота від руд. 4Аu + 8КСN + 2Н2O + O2=4К[Аu(СN)2] + 4КОН - ось так виглядає реакція. Вона була відкрита та досліджена російським ученим-інженером Багратіоном. Процес назвали ціануванням.
  • Існує і анодне розчинення золота в лугу КОН, при якому дорогоцінний метал утворює аурат калію і анодний осад.

Благородність золота, з погляду сучасної хімії, все ж таки не така досконала, як хотілося б. Звичайно, в домашніх умовах ці реакції проводити небезпечно, але в лабораторіях та на заводах є можливість за ними спостерігати. Ці реакції і дозволяють економніше ставитися до сировини у вигляді золота, а також робити дорогоцінний метал чистішим. Перед проведенням реакцій переконайтеся, що всі реактиви підготовлені правильно та дотримані запобіжні заходи.

А щоб зберегти свій виріб із золота від негативних реакцій, краще не контактуйте з йодною настойкою. Особливо від впливу речовин слід берегти прикраси з меншим складом дорогоцінного металу, оскільки лігатура швидше реагує на хімічні реактиви.

Часто виникає необхідність очистити золото від інших металів, які у сплаві чи ломі. При отриманні золота шляхом ціанування, розчинення руди в розчині ціаністого калію, в кінцевому продукті золото також часто виявляється у суміші зі сріблом та міддю.

При необхідності зробити з низькопробного золота високопробне виникає те саме завдання — очистити дорогоцінний метал від супутніх домішок. Класичний спосіб, що дозволяє просто провести очищення, розчинення золота в царській горілці.

Розчинення золота

Самостійно приготовлена ​​суміш

Царська горілка, або Aqua Regia, це суміш концентрованих азотної та соляної кислот у співвідношенні 1:3 за обсягом та приблизно 1:2 за масою. Якщо точніше, 65-68% за масою азотної кислоти (HNO3) та 32-35% соляної кислоти (HCl). Така дивна назва цієї суміші була дана алхіміками: тільки ця «горілка» мала здатність розчиняти «царя металів» — золото (саме слово «горілка» в російській науковій мові означало хімічну «воду» — рідкий реактив; за міцним алкогольним напоєм цей термін закріпився вже набагато пізніше).

В результаті реакції металевого золота з царською горілкою утворюється комплексна сполука - золотохлористоводнева кислота, або тетрахлораурат водню. При цьому відбувається така реакція:

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

Виходячи з даного хімічного рівняння та щільності царської горілки виходить, що для розчинення 1 г золота потрібно мінімум 5 мл реактиву. При цьому насправді розчиняється золото лише у соляній кислоті. Ні азот, ні кисень до складу золотохлористоводневої кислоти не входять. Азотна кислота виступає лише як окислювач, що каталізує вступ золота в реакцію. У зв'язку з цим процес розчинення краще проводити в такий спосіб.

Перш за все, якщо ми маємо справу з ломом, що містить золото, потрібно за допомогою магніту видалити феромагнітні частинки. Після цього максимально очистити золото від домішок за допомогою інших кислот, насамперед чистої азотної. Лише потім можна розпочинати процес розчинення золота.

Спочатку потрібно відміряти по 3.75 мл соляної кислоти на кожний грам золотовмісного металу і залити його тільки їй. Якщо при цьому починається більш-менш помітна реакція, значить якісь домішки вже почали розчинятися. Потрібно дочекатися закінчення процесу, злити розчин та залити метал новою порцією соляної кислоти. Тепер потрібно почати підігрівати ємність із реактивом, потроху додаючи азотну кислоту з розрахунку 1.25 мл на 1 грам металу.

Головне — не переборщити з азотною кислотою, тому що при осадженні золота з розчину саме її потрібно буде найбільш послідовно позбавлятися. Як тільки весь метал розчиниться, слід відразу перестати додавати її в розчин. При цьому не обов'язково розчиниться вся вихідна речовина: срібло, на відміну від золота, у царській горілці пасивується за рахунок утворення щільної плівки на поверхні. Після того, як розчинення закінчилося, слід протримати розчин нагрітим близько півгодини.

Фільтрування розчину

Тепер настав час відфільтрувати розчин. Поки фільтр можна використовувати досить грубий, а тонше очищення відбудеться пізніше.

Отриманий у результаті осад

Слід розуміти, що сама собою царська горілка — речовина досить нестійка: соляна і азотна кислоти вступають у реакцію між собою. Спочатку прозора, вона незабаром забарвлюється в оранжево-бурий відтінок оксидів азоту, а потім і зовсім втрачає окисні властивості. При цьому відбуваються наступні реакції:

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

Крім того, обидві кислоти просто випаровуються. У зв'язку з цим доцільно на цій стадії витримати розчин близько доби, так як це полегшить подальший процес випарювання азотної кислоти.

При випарюванні слід додати до розчину невелику кількість сірчаної кислоти не більше 50 мл на літр. Це допоможе осадити залишкові кількості свинцю та хлориду срібла (який, хоч і малорозчинний, у невеликих кількостях у розчині може бути присутнім). Крім того, процес випаровування піде швидше.

Нагрівання проводиться повільно та обережно. Розчин упарюється до консистенції сиропу (не більше!). До кипіння доводити не можна, тому що в цьому випадку не можна виключати випадання золота у вигляді металевого осаду вже на цій стадії.

Після додаємо до розчину соляну кислоту до вихідного об'єму і знову випаровуємо до сиропоподібного стану. Процес повторюється тричі. Після цього рідина розбавляється вдвічі холодною водою і залишається в холоді на добу. При цьому залишки хлориду срібла повинні випасти в осад: він розчиняється тільки в концентрованій соляній кислоті, і тим краще, ніж температура. Відповідно, при падінні концентрації та температури AgCl осаджується. Ось тепер проводиться фільтрування "за повною програмою": ніякої каламуті в розчині залишитися не повинно.

Царська горілка є складом концентрованих соляної та азотної кислот у співвідношенні за обсягом 1:3. Цей синтез має сильну окислювальну здатність, розчиняючи навіть золото. Але чому вона так називається? Все просто, царська горілка, здатна розчинити «царя металів», тобто золото, а горілка від лагідного водиця. У працях Альберта Великого ця субстанція згадувалась як «aqua secunda» вторинна горілка, пізніше інші алхіміки у своїх творах називали її «aqua regia (regis)».

Історія царської горілки

Поворотним ключем у розвитку хімії стало XIII століття, коли алхіміки відкрили сильні мінеральні кислоти, здатні розчиняти багато нерозчинних у воді речовини. До цього світ знав лише про оцтову кислоту, відому ще з античних часів. Знов відкриті кислоти виявилися в мільйон разів сильнішими, що винесло алхімію на новий рубіж, адже стало можливим виробляти безліч хімічних процесів та реакцій. Так незабаром була відкрита і азотна кислота, названа «aqua fortis» - міцна вода, що роз'їдає все, що вступало з нею в контакт, за винятком золота, всі відомі на той час метали. Через три століття відкрили хлористий водень (соляну кислоту).

В 1597 алхімік Андреас Лібавія вперше описав приготування царської горілки, шляхом змішування концентрату азотної та соляної кислоти. До цього були спроби отримання алкагесту, переганяючи у скляній посудині сухим шляхом суміші селітри, нашатирю, мідного купоросу та галунів і накриваючи кришкою або ковпаком. Цей спосіб був описаний у XIV столітті алхіміком Псевдо-Гебером, але був дуже кропітким і складним, до того ж така суміш могла впоратися зі сріблом, але золото було йому непідвладним. І ось у XVI столітті універсальний розчинник все ж таки був знайдений і винахід «царська горілка» сприяло становленню технічної хімії та удосконаленню пробірного аналізу.

З яких кислот складається царська горілка

Щодо складу царської горілки, виявилося, що хімічна суміш соляної та азотної кислоти при взаємодії своїх компонентів посилює свої здібності у кілька разів. Суміш вийшла настільки сильною, що в ній розчиняється золото і навіть платина при співвідношенні 1:4 (соляна кислота при реакції з азотною кислотою вивільняє хлор, при цьому розчин зеленіє, а частинки вільного хлору атакують золото).

Формула взаємодії виглядає так:
Кислота азотна окислює кислоту соляну
HNO3 + 3HCl = NOCl + Cl2 + 2H2O.
Під час цього процесу з'являється дві активні речовини: нітрозилхлорид і хлор, які можуть розчинити золото:
Au + NOCl2 + Cl2 = AuCl3 + NO.

Хлорид золота моментально приєднує себе молекулу HCl, у своїй утворюється тетрахлорозолотая кислота, ще відома у народі як «хлорне золото»: AuCl3 + HCl = H (AuCl4).

Приготування царської горілки в домашніх умовах повинно відбуватися з дотриманням усіх заходів безпеки і приміщенні, що добре провітрюється.
Щоб приготувати царську горілку Вам знадобиться обзавестися двома основними інгредієнтами: концентрована соляна та азотна кислота.
Також настійно рекомендуємо використовувати лише скляні пробірки (з відмітками) і скляну паличку для рівномірного розмішування «гримучої суміші». Оригінальний склад є сумішшю двох кислот у кількісному співвідношенні 1: 3. Змішуйте, використовуючи тільки одну пробірку, не відміряйте кислоти в інших ємностях, таким чином Ви мінімізуєте шанс проливання кислоти.
Тепер потрібно поговорити окремо ті компоненти, з якими Вам доведеться зіткнутися при виготовленні царської горілки.

Азотна кислота

Одноосновна кислота, чутлива до світла, має дуже різкий задушливий запах. Азотна кислота при сильному освітленні розпадатиметься на оксид азоту і воду. У зв'язку з цим, одну з найсильніших кислот зберігають у темній або непрозорій ємності. Концентрований розчин азотної кислоти не розчиняє алюміній і залізо, тому можна сміливо зберігати в металевому посуді.


Хочеться відзначити, що азотна кислота є дуже сильним електролітом (як більшість кислот) і окислювачем. Дуже цікавим фактомє те, що азотна кислота (як і озон) може утворитися в атмосфері при сильних спалахах блискавки. Склад атмосферного повітря складається на 78% з Азот, який реагує з атмосферним киснем. Внаслідок такої реакції виходить оксид азоту (NO). Надалі при подальшому окисленні на відкритому повітріоксид азоту перетворюється на діоксид азоту (NO2 або як його ще називають бурий газ). Коли атмосферна волога входить у реакцію з діоксидом Азоту, виходить азотна кислота. Концентрація в таких випадках мінімальна, і вона зовсім не є небезпечною для людей, тварин і природи.

Соляна кислота

Другим компонентом царської горілки є соляна кислота. Ця кислота безбарвна, на відкритому повітрі виділяє пару у вигляді «диму», дуже їдка рідина (соляна кислота технічного значення може мати жовтуватий відтінок через наявність у ній домішок заліза та хлору).


Коли мова йдепро фізичні властивостісоляної кислоти, тут слід відзначити її сильну сторону при розчиненні всіх металів (які стоять у ряді напруги до водню) при цьому виділяється Н2 та утворюються солі хлоридів). Потрібно бути дуже обережним при використанні даної кислоти, проводити роботу або експерименти на відкритому повітрі або в приміщенні, що добре провітрюється, так як кислота має дуже різкий запах і сильно дратує слизові оболонки верхніх дихальних шляхіворганізму людини.

Виробництво соляної кислоти відбувається шляхом розчинення газоподібного хлороводню у звичайній воді (Н2О). У свою чергу хлороводень можна отримати шляхом взаємодії на хлорид натрію висококонцентрованої сірчаної кислоти.

Застосування царської горілки

Багато радянських та пострадянських родин напам'ять знали склад царської горілки. У народі її застосовують для розчинення золота в домашніх умовах, з метою отримання чистого золота з мікросхем, транзисторів, наручного годинниката інших непотрібних приладів, які мають невелику кількість золота.

Основним аспектом успішного завершення задуманого Вами хімічного експерименту з царською горілкою є безпека. Використовуйте засоби індивідуального захисту, дотримуйтесь правил безпеки, будьте пильні та уважні, на кону стоятиме Ваше життя та здоров'я.

Відео про царську горілку

Самородне золото, мабуть, було першим металом, з яким познайомилася людина. З найдавніших часів блиск золота зіставлявся з блиском сонця, латиною - sо1; звідси і назва цього металу. Англійське gо1d, німецьке Со1d, голландське goud, шведське і датське guld (звідси, до речі, гульдени) у європейських мовах пов'язані з індоєвропейським коренем ghelі навіть із грецьким богом сонця Геліосом. Латинська назва золота аurum означає «жовту» і споріднена з Авророю (Аurorа) – ранковою зорею. Яскравий жовтий колірасоціюється із золотом й у поетичних творах: «У багрець і золото одягнені ліси…» (С. Пушкін).

У алхіміків золото вважалося царем металів, його символом було променисте сонце, а символом срібла - місяць (у зв'язку з цим цікаво, що відношення ціни золота і срібла в Стародавньому Єгиптівідповідало відношенню сонячного року до місячному місяці). Коли алхіміки відкрили царську горілку – суміш соляної та азотної кислот, вони з подивом виявили, що вона розчиняє золото. Так з'явився символічний середньовічний малюнок: лев (царська горілка), що пожирає сонце (золото). У сучасних позначеннях процес розчинення золота в царській горілці виглядає дещо інакше:

Аu + 4НС1 + НNО 3 = НАuС1 4 + NO + 2Н 2 O

Після обережного випарювання такого розчину виділяються жовті кристали комплексної золотохлористоводневої кислоти НАuСl 4 ∙3H 2 O.

Але чи царська горілка здатна впливати на золото? Виявляється, золото не може чинити опір дії багатьох речовин і сумішей. З простих речовин на золото діє озон (утворюється коричневий оксид Аu 2 Про 3 а при нагріванні воно реагує з газоподібними фтором, хлором, бромом і йодом з утворенням тригалогенідів: помаранчевого фториду АuF 3 , червоного хлориду АіС1 3 , , темно-зеленого йодиду АuI 3 (тому золоті кільця бояться йодної настойки; як показав експеримент, йодна настойка досить швидко розчиняє золоте покриття з позолочених електричних контактів). підвищеній температурівідщеплює йод із заснуванням світло-жовтих кристалів АuI 3 . З хлорною водою золото реагує вже за кімнатної температури з утворенням НАuСl 4 . Розчиняється золото і рідкому бромі.

Крім царської горілки, золото розчиняється також у гарячій концентрованій селеновій кислоті Н 2 SеО 4 , яка при цьому відновлюється до селенистої:

2Аu + 6Н 2 SеO 4 = Аu 2 (SеO 4) 3 + 3Н 2 Sе0 3 + 3Н 2 0

Якщо до гарячої сірчаної кислоти додати окислювач (нітрат, перманганат, хромову кислоту, діоксид марганцю та інших.), такий розчин також діятиме золото. Набагато легше золото розчиняється вже за кімнатної температури (при доступі повітря) у водних розчинах ціанідів лужних і лужноземельних металів. Реакції сприяє утворення дуже міцних комплексних ціанідів:

4Аu + 8КСN + 2Н 2 O + O 2 → 4К[Аu(СN) 2 ] + 4КОН

Цей процес (ціанування), відкритий 1843 р. російським інженером П. Р. Багратіоном, є основою важливого промислового способу вилучення золота з руд. А при анодному розчиненні золота в розчині лугу (КОН) утворюється аурат калію К [АuO 2] та анодний осад Аu 2 Про 3 .

Як бачимо, золото далеко не таке благородне, як це прийнято вважати. Воно реагує з багатьма хімічними речовинами. Щоправда, у побуті з цим явищем, як правило, можна не зважати. Адже важко уявити, щоб хтось опустив палець із золотим кільцем у гарячий концентрований розчин селенової кислоти. Хоча краще уникати контакту золотих виробів з йодною настойкою – водно-спиртовим розчином йоду та йодиду калію, який діє на золото: 2Аu + I 2 + 2КI = 2К[АuI 2 ] (і тим більше на мідь чи срібло, з якими золото сплавлено) . А ось працівникам ціанідних та інших виробництв необхідно зважати на можливість корозії золотих виробів!

 

 
Це цікаво: