Woda królewska - Polski Serwis Naukowy

Woda królewska niedługo po przygotowaniu

Woda królewska (łac. aqua regia) – mieszanina stężonego kwasu solnego i azotowego w stosunku objętościowym 3:1. Ma bardzo silne własności utleniające, roztwarza złoto, platynę, pallad i inne metale szlachetne oraz inne odporne chemicznie metale (cyrkon, hafn, molibden). Odporne na jej działanie są rod, osm, wolfram i tantal oraz iryd i ruten do temperatury 100 °C.

Tantal (Ta, łac. tantalium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od Tantala – postaci w mitologii greckiej.

in statu nascendi (łac. w trakcie tworzenia) - termin ten odnosi się do produktów przejściowych reakcji chemicznych, których nie można wyodrębnić ze środowiska tej reakcji. Istnieją one zatem tylko w "trakcie tworzenia", po czym zanikają na skutek reakcji następczych. Mimo to, w określonych warunkach można uzyskać ich stosunkowo wysokie stężenie w warunkach równowagi chemicznej lub na skutek stałego dostarczania do układu substratów w tempie zbliżonym do szybkości reakcji następczych z udziałem produktu pośredniego.

Świeży roztwór jest bezbarwny, ale szybko przybiera kolor pomarańczowy. Jest silnie żrący. Dawniej używany w laboratoriach do czyszczenia szklanych naczyń z zanieczyszczeń organicznych i osadów metali.

Proces roztwarzania złota przez wodę królewską przypisywano dawniej powstawaniu w mieszaninie silnie reaktywnego chloru in statu nascendi: 3HCl + HNO3 → 2Cl + 2H2O + NOCl

Tego typu reakcje są nadal cytowane, jednak obecnie zwykle przyjmuje się, że czynnikiem utleniającym jest kwas azotowy, a przebieg reakcji może być następujący:

Kamień filozoficzny (łac. lapis philosophorum) – legendarna substancja od wieków poszukiwana przez alchemików, zamieniająca metale nieszlachetne w szlachetne. Grecki alchemik Zosimos z Panopolis określił ją mianem xerion (→ arab. El Iksir, łac. elixir, pol. eliksir). Znany też jako tynktura (od łac. "tinctura" - nalewka).

Platyna (Pt, łac. platinum) - pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym, metal szlachetny. Nazwa pochodzi od hiszpańskiego słowa platina, zdrobnienia słowa oznaczającego srebro. Pierwiastek ten był znany w Ameryce jeszcze w czasach prekolumbijskich. Do Europy został sprowadzony w 1750 roku przez Hiszpanów, którzy sądzili, że jest to tylko odmiana srebra. Platyna posiada 36 izotopów z zakresu mas 172-201. W naturalnym składzie izotopowym występują izotopy 190, 192, 194, 195, 196 i 198, z których 194, 195, 196 i 198 są trwałe i stanowią główną część składu.

Au + 4Cl + 3NO−3 + 6H → [AuCl4] + 3NO2↑ + 3H2O

lub: Au + 4Cl + NO−3 + 4H → [AuCl4] + NO↑ + 2H2O

Proces ten jest dwustopniowy. Pierwszy etap to utlenianie złota do jonów Au przez kwas azotowy(V), Au + 3NO−3 + 6H → Au + 3NO2↑ + 3H2O

które następnie wiązane są przez jony chlorkowe do kompleksowego anionu chlorozłocianowego [AuCl4]: Au + 4Cl → [AuCl4]

Chlorek nitrozylu występuje w wodzie królewskiej w bardzo małych ilościach.

Kwas solny, kwas chlorowodorowy (H Cl) (pot. zalzajer, zajzajer od niem. Salzsäure) - kwas beztlenowy, będący roztworem chlorowodoru w wodzie. Jest to nieorganiczny związek chemiczny. Czasami kwasem solnym nazywa się też roztwór chlorowodoru w innych rozpuszczalnikach polarnych np: w acetonie. Rozcieńczony kwas solny znajduje się w żołądku człowieka i ssaków - umożliwia trawienie białek, aktywując proteazy w żołądku. Nazwa "kwas solny" pochodzi od dawnej metody jego otrzymywania ze stężonego kwasu siarkowego(VI) i chlorku sodu (kwas z soli).

Związki kompleksowe (inaczej kompleksy, związki koordynacyjne) – związki chemiczne, w których można wyróżnić jeden lub więcej atomów centralnych, otoczonych przez inne atomy lub ich grupy zwane ligandami, przy czym przynajmniej jedno wiązanie atomu centralnego z ligandem ma charakter wiązania koordynacyjnego.

Historia

Pierwszy opis wody królewskiej znany jest z pism anonimowego alchemika z XIV wieku znanego jako Pseudo-Geber, prawodpodobnie Włocha lub Hiszpana. Jednym z powodów jej odkrycia była chęć uzyskania mitycznego kamienia filozoficznego.

W przeszłości była cenionym i chętnie używanym odczynnikiem alchemicznym. Przypisywano jej magiczne właściwości, które jakoby były niezbędne do roztwarzania złota i srebra.

Przypisy

Stanisław Tołłoczko, Wiktor Kemula: Chemia nieorganiczna z zasadami chemii ogólnej. Warszawa: PWN, 1954, s. 310.
Sheng PP, Etsell TH. Recovery of gold from computer circuit board scrap using aqua regia. „Waste Management & Research”. 25 (4), s. 380-383, 2007. doi:10.1177/0734242XO7076946.
D.A. Auerswald, P.H. Radcliffe. Process technology development at Rand Refinery. „Minerals Engineering”. 18 (8), s. 748-753, 2005. doi:10.1016/j.mineng.2005.03.011.
Charles D. Mickey. Artistic metalwork and chemical technology. „J. Chem. Educ.”. 58 (4), s. 315-320, 1981. doi:10.1021/ed058p315.
Harold H. Harris. Is It Real Gold?. „J. Chem. Educ.”. 76 (2), s. 198-199, 1999. doi:10.1021/ed076p198.
F. Bonaccorso, G. Calogero, G. Di Marco, O. M. Maragò, P. G. Gucciardi, U. Giorgianni, K. Channon, G. Sabatino. Fabrication of gold tips by chemical etching in aqua regia. „Rev. Sci. Instrum.”. 78 (10), s. art. nr 103702, 2007. doi:10.1063/1.2782682.