Aqua regia

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
(Redirecționat de la Apă regală)
Jump to navigation Jump to search

Aqua regia ( din latină "apă regală") este un coroziv superior, de culoare roșie sau galbenă, format din amestecul energizant de concentrat de acid azotic (HNO3) și concentrat de acid clorhidric (HCl), folosit, de obicei, într-o rație de volum de unu la trei.

Este unul dintre puținii reactivi care dizolvă aurul și platina. Este numită apă regală deoarece poate dizolva așa numitele metale "nobile", cu toate că tantalul, iridiul și alte metale se opun și ele dizolvării.

Aplicații

Aqua regia este utilizat în primul rând pentru a produce acidul clorurauric, electrolitul în procesul Wohlwill pentru rafinarea aurului de cea mai înaltă calitate (99,999%).

Aqua regia este, de asemenea, utilizata în gravarea și în proceduri analitice specifice. Este, de asemenea, folosita în unele laboratoare pentru curățarea articolelor de sticlă cu compuși organici și particule de metal. Această metodă este preferată față de cea mai tradițională baie de acid cromic pentru curățarea tuburilor RMN, deoarece nu pot rămâne urme de crom paramagnetic pentru a strica spectrele. În timp ce băile de acid cromic sunt descurajate din cauza toxicității ridicate a cromului și a potențialului de explozie, regia aqua este ea însăși foarte corozivă și a fost implicată în mai multe explozii din cauza unei manipulări greșite.

Datorită reacției dintre componentele sale care duc la descompunerea sa, aqua regia își pierde rapid eficacitatea (totuși rămâne un acid puternic), deci componentele sale sunt de obicei amestecate doar înainte de utilizare.

În timp ce reglementările locale pot varia, aqua regia poate fi aruncată prin neutralizare atentă, înainte de a fi turnată în chiuvetă. Dacă există contaminare cu metale dizolvate, soluția neutralizată trebuie colectată pentru eliminare.

Chimie

Dizolvarea aurului

Aqua regia dizolvă aurul, deși nici acidul constitutiv nu o va face singur, deoarece, în combinație, fiecare acid îndeplinește o sarcină diferită. Acidul azotic este un oxidant puternic, care va dizolva de fapt o cantitate practică de aur nedetectabil, formând ioni de aur (Au3 +). Acidul clorhidric asigură o alimentare directă cu ioni de clor (Cl-), care reacționează cu ionii de aur pentru a produce anioni tetraclorurați (III), de asemenea, în soluție. Reacția cu acid clorhidric este o reacție de echilibru care favorizează formarea anionilor clorurați (AuCl4-). Acest lucru duce la eliminarea ionilor de aur din soluție și permite o oxidare ulterioară a aurului. Aurul se dizolvă pentru a deveni acid clorurauric. În plus, aurul poate fi dizolvat de clorul liber prezent în aqua regia. Ecuațiile corespunzătoare sunt:

Au + 3 HNO3 + 4 HCl  [AuCl4]− + 3 [NO2] + [H3O]+ + 2 H2O sau

Au + HNO3 + 4 HCl  [AuCl4]− + [NO] + [H3O]+ + H2O

Dacă soluția aqua regia conține numai aur, acidul tetraclorurauric solid poate fi preparat prin fierberea excesului de acvariu și eliminarea acidului azotic rezidual prin încălzirea repetată cu acid clorhidric. Această etapă reduce acidul azotic (vezi descompunerea aqua regia). Dacă se dorește aurul elementar, acesta poate fi redus selectiv cu dioxid de sulf, hidrazină, acid oxalic etc.

Istorie

Aqua regia a fost pregătită pentru prima dată de un alchimist persan-arab Jabir Ibn Al-Hayyan în secolul al VIII-lea d.Hr. prin dizolvarea clorurii de amoniu în acid azotic. Mai târziu a apărut într-o lucrare de Pseudo-Geber din secolul al XIV-lea . Cea de-a treia dintre cheile lui Vasile Valentine arată un dragon în prim-plan și o vulpe care mănâncă un cocoș în fundal. Cocosul simbolizează aurul (de la asocierea cu răsăritul soarelui și asocierea soarelui cu aurul), iar vulpea reprezintă acvariul. Descompunerea repetitivă, încălzirea și redizolvarea (cocoșul care mănâncă vulpea care mănâncă cocoșul) conduce la acumularea de gaz clor în balon. Aurul apoi cristalizează sub formă de clorură de aur (III), ale cărui cristale roșii erau cunoscute ca sângele dragonului. Reacția nu a fost raportată în literatura chimică modernă decât în ​​1890.

Când Germania a invadat Danemarca în al doilea război mondial, chimistul maghiar George de Hevesy a dizolvat premiile Nobel pentru a preveni confiscarea naziștilor de către fizicienii germani Max von Laue (1914) și James Franck (1925) în aqua regia. Guvernul german a interzis germanilor să accepte sau să păstreze vreun premiu Nobel după ce activistul de pace, închis, Carl von Ossietzky, a primit premiul Nobel pentru pace în 1935. De Hevesy a plasat soluția rezultată pe un raft în laboratorul său, la Institutul Niels Bohr. Ulterior, a fost ignorat de naziștii care au crezut că borcanul - probabil unul de sute pe substanțele chimice obișnuite conținute în rafturi. După război, de Hevesy sa întors să găsească soluția necontrolată și a precipitat aurul din acid. Aurul a fost returnat la Academia Regală de Științe a Suediei și la Fundația Nobel. Ei au realiat medaliile și i-au prezentat din nou lui Laue și lui Franck.