Co to jest woda królewska?

Termin aqua regia to łacińska nazwa oznaczająca „wodę królewską”. Woda królewska to mieszanina kwasu solnego (HCl) i kwasu azotowego (HNO ₃ ) w stosunku 3 części HCl na 1 część HNO ₃ . Można go również przygotować w stosunku 4:1, jeśli wymagane jest wyższe stężenie. Jest to dymiący, czerwonawo-pomarańczowy lub żółtawo-pomarańczowy płyn. Nazwa wody królewskiej odzwierciedla jej zdolność do rozpuszczania metali szlachetnych, takich jak złoto, platyna i pallad. Należy zauważyć, że woda królewska nie jest w stanie rozcieńczyć wszystkich metali szlachetnych; na przykład iryd i tantal nie rozpuszczają się w tej mieszaninie.

Znana jest również jako woda królewska, woda królewska lub kwas nitro-muratowy (nazwa nadana w 1789 r. przez Antoine Lavoisier).

Historia wody królewskiej

W 1597 roku niemiecki alchemik Andreas Libavius ​​opublikował książkę Alchemia , opisującą proces wytwarzania wody królewskiej. Niektóre zapiski wskazują, że alchemicy w średniowieczu próbowali użyć wody królewskiej do odnalezienia kamienia filozoficznego. Proces wytwarzania tego kwasu został opisany w literaturze chemicznej dopiero w 1890 roku.

Ciekawa historia o wodzie królewskiej opisuje wydarzenie, które miało miejsce podczas II wojny światowej. Kiedy Niemcy zaatakowały Danię, chemik George de Hevesy rozpuścił medale Nagrody Nobla należące do Maxa von Laue i Jamesa Francka w wodzie królewskiej. Zrobił to, aby uniemożliwić nazistom zabranie medali, które były wykonane ze złota o wysokiej czystości. Pozostawił roztwór wody królewskiej i złota na półce w swoim laboratorium w Instytucie Nielsa Bohra, gdzie wyglądał jak kolejny słoik produktów .chemikalia. Naukowiec Hevesy wrócił do swojego laboratorium po zakończeniu wojny i odzyskał kolbę; w konsekwencji odzyskał złoto i przekazał je Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk, aby fundacja Nobla mogła przerobić medale nagrody Nobla i ponownie wręczyć je Laue i Franckowi, zdobywcom nagrody.

Zastosowania wody królewskiej

Woda królewska jest przydatna do rozpuszczania złota i platyny w laboratorium i na małą skalę, ale jej najważniejszym zastosowaniem jest ekstrakcja i oczyszczanie tych metali na poziomie przemysłowym. Kwas chloroaurynowy (HAuCl ₄ ) można otrzymać za pomocą wody królewskiej do produkcji elektrolitów w procesie Wohlwilla, który rafinuje złoto na skalę przemysłową i do niezwykle wysokiej czystości (99,999%). Podobnie analogiczny proces stosuje się do produkcji platyny o wysokiej czystości.

Woda królewska jest również używana do wytrawiania metali i mycia naczyń szklanych w laboratoriach chemii analitycznej. Tę mieszaninę kwasów stosuje się również do czyszczenia metali i substancji organicznych z maszyn i wyrobów szklanych w laboratoriach przemysłowych; w szczególności do czyszczenia rur jądrowego rezonatora magnetycznego (NMR) lepiej jest używać wody królewskiej niż kwasu chromowego, ponieważ kwas chromowy jest toksyczny i osadza śladowe ilości chromu, co wpływa na widma NMR.

niebezpieczeństwa związane z wodą królewską

Wodę królewską należy przygotować bezpośrednio przed użyciem. Po zmieszaniu kwasy kontynuują reakcję. Chociaż roztwór po rozkładzie pozostaje silnym kwasem, traci skuteczność czyszczenia.

Woda królewska jest wyjątkowo korozyjna i reaktywna oraz wytwarza opary, które mogą zaszkodzić osobom obchodzącym się z mieszaniną. Z tego powodu zasady ostrożności w laboratorium muszą być przestrzegane co do joty, aby uniknąć wypadków.

utylizacja odpadów

Aqua regia to mieszanina kwasów, które można zneutralizować zasadą. Roztwór należy przechowywać do późniejszej utylizacji z zachowaniem wszelkich protokołów bezpieczeństwa, zarówno z punktu widzenia korozji, jak i ewentualnej obecności śladów metali ciężkich. 

czcionka r

Królewska woda . Bezpieczeństwo i higiena pracy na Uniwersytecie Princeton. Dostępne pod adresem https://ehs.princeton.edu/laboratory-research/chemical-safety/chemical-specific-protocols/aqua-regia

woda królewska Chemistry.es: https://www.quimica.es/enclopedia/Agua_regia.html

George’a DeHevesy’ego . Fundacja Dziedzictwa Atomowego. Dostępne na https://www.atomicheritage.org/profile/george-de-hevesy