Часто возникает необходимость очистить золото от других металлов, содержащихся в сплаве или в ломе. При получении золота путем цианирования, растворения руды в растворе цианистого калия, в конечном продукте золото также часто оказывается в смеси с серебром и медью.

При необходимости сделать из низкопробного золота высокопробное возникает та же задача — очистить драгметалл от сопутствующих примесей. Классический способ, позволяющий достаточно просто провести очистку, растворение золота в царской водке.

Растворение золота

Самостоятельно приготовленная смесь

Царская водка, или Aqua Regia, это смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 по объему и примерно 1:2 по массе. Если точнее, 65-68% по массе азотной кислоты (HNO3) и 32-35% соляной кислоты (HCl). Столь странное название этой смеси было дано алхимиками: только эта «водка» обладала способностью растворять «царя металлов» — золото (само слово «водка» в русском научном языке обозначало химическую «воду» — жидкий реактив; за крепким алкогольным напитком этот термин закрепился уже намного позже).

В результате реакции металлического золота с царской водкой образуется комплексное соединение — золотохлористоводородная кислота, или тетрахлораурат водорода. При этом происходит следующая реакция:

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

Исходя из данного химического уравнения и плотности царской водки получается, что для растворения 1 грамма золота нужно минимум 5 мл реактива. При этом на самом деле растворяется золото только в соляной кислоте. Ни азот, ни кислород в состав золотохлористоводородной кислоты не входят. Азотная кислота выступает только как окислитель, катализирующий вступление золота в реакцию. В связи с этим процесс растворения лучше производить следующим образом.

Прежде всего, если мы имеем дело с содержащим золото ломом, нужно с помощью магнита удалить ферромагнитные частицы. После этого максимально очистить золото от примесей с помощью других кислот, прежде всего чистой азотной. Лишь затем можно начинать процесс растворения золота.

Сначала нужно отмерить по 3.75 мл соляной кислоты на каждый грамм золотосодержащего металла и залить его только ей одной. Если при этом начинается более-менее заметная реакция, значит, какие-то примеси уже начали растворяться. Нужно дождаться окончания процесса, слить раствор и залить металл новой порцией соляной кислоты. Теперь нужно начать подогревать емкость с реактивом, понемногу добавляя азотную кислоту из расчета 1.25 мл на 1 грамм металла.

Главное — не переборщить с азотной кислотой, так как при осаждении золота из раствора именно от нее нужно будет наиболее последовательно избавляться. Как только весь металл растворится, следует сразу же перестать добавлять ее в раствор. Притом не обязательно растворится все исходное вещество: серебро, в отличие от золота, в царской водке пассивируется за счет образования плотной хлоридной пленки на поверхности. После того как растворение закончилось, следует продержать раствор нагретым около получаса.

Фильтрование раствора

Теперь настало время отфильтровать раствор. Пока фильтр можно использовать достаточно грубый, а более тонкая очистка произойдет позже.

Полученный в результате осадок

Следует понимать, что сама по себе царская водка — вещество достаточно неустойчивое: соляная и азотная кислоты вступают в реакцию между собой. Изначально прозрачная, она вскоре окрашивается в оранжево-буроватый оттенок оксидов азота, а потом и вовсе теряет окислительные свойства. При этом происходят следующие реакции:

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

Кроме того, обе кислоты просто испаряются. В связи с этим, целесообразно на этой стадии выдержать раствор около суток, так как это облегчит дальнейший процесс выпаривания азотной кислоты.

При выпаривании следует добавить к раствору небольшое количество серной кислоты, не более 50 мл на литр. Это поможет осадить остаточные количества свинца и хлорида серебра (который, хоть и малорастворим, в небольших количествах в растворе может присутствовать). Кроме того, и процесс выпаривания пойдет быстрее.

Нагревание производится медленно и осторожно. Раствор упаривается до консистенции сиропа (не более!). До кипения доводить нельзя, так как в этом случае нельзя исключать выпадения золота в виде металлического осадка уже на этой стадии.

После добавляем к раствору соляную кислоту до исходного объема и снова упариваем до сиропообразного состояния. Процесс повторяется трижды. Следом за этим жидкость разбавляется в 2 раза холодной водой и оставляется в холоде на сутки. При этом остатки хлорида серебра должны выпасть в осадок: он растворяется только в концентрированной соляной кислоте, и тем лучше, чем выше температура. Соответственно, при падении концентрации и температуры AgCl осаждается. Вот теперь проводится фильтрование «по полной программе»: никакой мути в растворе остаться не должно.

Что собой представляет формула водки? Какая она на самом деле? Давайте сначала исследуем царскую водку. Эта жидкость является соединением насыщенных азотной и Азотная HNO3 и соляная HCl берутся в соответствии 1:3 по объёму. Здесь массовая аналогия в пересчёте на чистые вещества составляет 1:2.

История

Впервые царскую водку описал Псевдо-Гебер. Он был неизвестным алхимиком. Его трактаты распространялись в Европе в четырнадцатом веке. Задолго до обнаружения соляной кислоты в латинских трудах была описана химическая формула царской водки. Эту жидкость получали путём сухой сублимации смеси квасцов, селитры, медного купороса и нашатыря в стеклянном замазанном сосуде. Ёмкость снабжалась колпаком либо стеклянной крышкой.

Альберт великий в своих сочинениях называет царскую водку aqua secunda. Это название означает "вторичная водка". Aqua prima переводится как "первичная водка", что значит У иных алхимиков формула водки называется aqua regia.

Бонавентура в 1270 году предал огласке свой собственный метод получения чудо-жидкости: он разжижал нашатырь в "крепкой водке" (aqua fortis, азотная кислота). Бонавентура смог установить, что азотная кислота может растворять серебро, отсоединяя его от золота. Он определил, что "царская водка" способна растворить "царя металлов" - золото. А ведь до некоторых пор считалось, что это вещество невозможно подвергнуть изменениям.

Таким образом, появилось наименование aqua regia. стали обозначать составленным из знака воды и буквы "R".

Царская водка и алхимия

В алхимии Андреаса Либавия за 1597 год впервые было описано изготовление царской водки путём смешивания насыщенных соляной и азотной кислот. Алкагест является универсальным растворителем. Его приготовление рассматривалось как разгадка одной из наиважнейших задач алхимии.

Царскую водку в практике алхимии использовали достаточно часто. Это привело к значительному росту знаний о химических реакциях и веществах. Кроме того, подобные опыты способствовали становлению технической химии и пробирного анализа.

В работах Лавуазье формула водки "царской" называлась нитромуриевой кислотой. Учёные думали, что выделяющийся в газообразном состоянии хлор является оксидом элемента мурия или дефлогистированной соляной кислотой.

В России у неё было много имён. В трудах М.В. Ломоносова за 1742 год она имеет название "королевской водки". М. Парпуа в 1796 году назвал её "царской водкой". В.В. Петров в 1801 году дал ей имя селитро-соляной кислоты, а Г.И. Гесс в 1831 году назвал её азотноводохлорной кислотой. Распространены и другие наименования этой жидкости.

В русском языке слово "водка" появилось в четырнадцатом веке. Оно являлось уменьшительным от слова "вода" и имело данное значение вплоть до середины девятнадцатого века. Далее это слово получило значение "спиртной напиток", поначалу оно было диалектным. И лишь в начале двадцатого века под водкой стали подразумевать крепкое спиртное.

Свойства

Царская водка имеет жёлто-оранжевый цвет с сильным запахом и хлора. Только что приготовленная жидкость бесцветна, однако быстро приобретает оранжевый цвет.

Из чего готовится царская водка? Формула её довольно-таки интересна. При взаимодействии HNO3 и HCI возникает сложная смесь продуктов с высокой активностью, в числе которых находятся ассоциаты и свободные радикалы. Эта жидкость является одним из мощнейших окислителей. Смесь готовят прямо перед использованием, так как при хранении она распадается и теряет окислительные качества:

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

Эффективность царской водки как окислителя в большей степени связана с уменьшением возможности окисления металлов. Это происходит благодаря образованию комплексных хлоридных соединений. Комплексообразование в окислительной сильнокислой среде делает возможным разжижение таких металлов с низкой активностью, как платина, золото и палладий, уже при комнатной температуре.

Применение

Эту жидкость используют в виде реактива в химических лабораториях. Ею очищают стеклянную посуду от следов органических веществ. Царскую водку используют в пробирных анализах высокородных металлов и их сплавов, при аффинаже платины и золота, при получении хлоридов металлов и так далее.

Водка

Водкой называют бесцветный спиртной напиток. Это водно-спиртовая жидкость без явного запаха и вкуса. Крепость водки может быть совершенно разная: по российским нормам - 40-45% и 50-56% объёмных, по законоположению ЕС - не менее 37,5%.

Классическая формула водки довольно интересная - C2H5OH 40% + H2O 60%. Процесс производства этой жидкости состоит из приготовления исправленной воды и смешивания этилового ректификованного спирта, извлечённого из пищевого сырья, с восстановленной водой. Водно-спиртовая смесь обрабатывается модифицированным крахмалом либо активированным углём. Затем её фильтруют, вносят ингредиенты, перемешивают, проводят повторное фильтрование и разливают в потребительскую тару. Готовую продукцию оформляют соответственно.

Не менее интересна химическая формула водки крепостью 40,0 - 45,0% с особенным ароматом и вкусом. Такую жидкость называют особой. Её производят с помощью внесения разнообразных ингредиентов, вкусовых и ароматических добавок.

При неумеренном и регулярном употреблении водка вызывает алкогольную зависимость и привыкание.

Менделеев

В России о "горькой" ходит много легенд. Один из мифов указывает на связь появления водки с деятельностью Д.И. Менделеева. Основанием послужила его докторская диссертация, которая называлась "О соединении спирта с водой".

О, эта формула водки Менделеева! Какая же она на самом деле? В мифе рассказывается о следующем:

• Занимаясь диссертацией, ученый установил необычные свойства водно-спиртовой жидкости. Смесь имела концентрацию этанола 43% по объёму и странно воздействовала на живой организм.
• С подобной концентрацией водно-спиртовую жидкость можно получить, лишь смешивая весовые части спирта и воды.
• Основываясь на этих фактах, Менделеев смог разработать рецептуру под названием "Московская особенная". Этот эксклюзив в 1894 году был запатентован российским правительством как национальная русская водка.

Конечно же, Д.И. Менделеев никогда не принимал участия в создании либо модернизации водки. Лишь немногие его работы впоследствии были использованы для изготовления этой жидкости.

«Бальзам Болотова» применяют как профилактическое средство, которое повышает иммунитет, способствует уменьшению риска различных заболеваний, предотвращает инсульт и инфаркт. «Бальзам Болотова» способствует общему омоложению организма. Помогает при заболеваниях ЖКТ, изжогах, герпесе, геморрое, рака и СПИДа.

Царскую водку необходимо употреблять сразу после сна, т.к. он нейтрализует вредные вещества, которые скапливаются в организме человека в процессе сна. После приема вы будете чувствовать себя бодрым.

Царскую водку Болотова («Бальзам Болотова») нужно употреблять:


1. Для стимуляции образования ферментов желудочного сока (пепсинов).

2. Для нормализации пониженной секреции желудочного сока.

3. Для нормализации нулевой кислотности желудочного сока.

4. Для разжижения крови в кровеносной системе.

5. Для нейтрализации повышенного содержания сахара в крови и очищения сосудов от солей жирных кислот.

6. Для омоложения организма, вследствие увеличения процента молодых клеток.

7. Для расщепления старых и больных клеток, клеток болезнетворных организмов.

8. Для нормализации организма при его ощелачивании вследствие преобладающего приема в пищу растительных продуктов, имеющих большую щелочность и приносящих вред.

9. Для лечения изжоги, гастрита, язвы желудка, геморроя, герпеса и прочего.

10. Для нормализации работы всего желудочно-кишечного тракта.

11. Для повышения иммунитета организма (при создании мукополисахаридов).

12. Для расщепления бляшек в сосудах.

13. Для предотвращения инсульта, инфаркта, аритмии, при атеросклерозе сосудов.

14. Для нормализации незакрывающегося и ослабленного привратника 12-ти перстной кишки.

15. Для нейтрализации свободных радикалов.

Этот уникальный напиток участвует в расщеплении клеток, поврежденных нитратами, радионуклидами, свободными радикалами, канцерогенными веществами, различными ядами солей тяжелых металлов. Он расщепляет все виды раковых клеток, протоплазма которых ослаблена приемом аминокислоты ТРИПТОФАН.

Приготовление: Необходимо взять 3-х литровую банку и заполнить ее чистой водой, оставив в банке место для следующих ингридиентов, которые надо добавлять и тщательно перемешивать в следующей последовательности: 300 мл виноградного уксуса (6% концентрации), 3-6 чайных ложек серной кислоты (98%), 3-6 чайных ложек соляной кислоты (36%), 12 таблеток нитроглицерина.

Внимание: Соблюдайте последовательность добавления ингредиентов царской водки и после добавления каждого компонента тщательно размешивайте полученный раствор.

Прием: Принимать по от 1 чайной ложки до 2 стловых ложек 3-4 раза в день до еды или в составе любого напитка сразу после еды, к примеру чая или кофе. Между приемами не лучше не пить. Также нужно выпить напиток сразу после сна.

Максимальная дозировка - 2 ст. ложки 4 раза в день.

Материал из Википедии - свободной энциклопедии

Царская водка
Общие
Сокращения	A.R.
Традиционные названия	Aqua Regia, Aqua Regis
Хим. формула	Смесь HNO 3 , HCl и H 2 O
Физические свойства
Состояние	жидкость жёлто-оранжевого цвета с сильным запахом хлора и диоксида азота
Плотность	1,01-1,21 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	-42 °C
Т. кип.	108 °C
Давление пара	21 мбар (при 20 °C)
Классификация
Рег. номер CAS	8007-56-5
PubChem
SMILES
InChI
ChemSpider
Безопасность
Пиктограммы СГС
NFPA 704
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа) , если не указано иного.

Название не имеет отношения к спиртным напиткам и происходит от устаревшего значения слова «водка» и уникальной способности смеси растворять золото .

История исследования и использования

В России

В России её называли королевской водкой (М. В. Ломоносов , 1742 г.), царской водкой (М. Парпуа, 1796 г.), селитро-соляной кислотой (В. В. Петров , 1801 г.), азотноводохлорной кислотой (Г. И. Гесс , 1831 г.); известны и другие названия . Слово «водка » первоначально появилось в русском языке примерно в XIII-XIV веках как уменьшительное от слова «вода» и имело таковое значение основным вплоть до середины XIX века. Значение «спиртной напиток» слово «водка» приобрело где-то между XIV и XIX веками первоначально как диалектное, и лишь в конце XIX - начале XX века стало обозначать единственно «крепкий спиртной напиток» .

Свойства

Растворение платины в царской водке

Представляет собой жидкость жёлто-оранжевого цвета с сильным запахом хлора и диоксида азота . Только что приготовленная царская водка бесцветна, однако быстро приобретает оранжевый цвет .

При взаимодействии HCl и HNO 3 образуется сложная смесь высокоактивных продуктов, в том числе ассоциатов, диоксида азота, хлора и нитрозилхлорида (хлористого нитрозила). Наличие среди продуктов взаимодействия хлорида нитрозила NOCl и хлора в сильнокислой среде делает царскую водку одним из сильнейших окислителей . Смесь готовят непосредственно перед её применением: при хранении она разлагается с образованием газообразных продуктов (образование диоксида азота и нитрозилхлорида придаёт царской водке окраску).

3 H C l + H N O 3 ⟶ C l 2 + N O C l + 2 H 2 O ; {\displaystyle {\mathsf {3HCl+HNO_{3}\longrightarrow Cl_{2}+NOCl+2H_{2}O}};} 2 N O C l → 2 N O + C l 2 {\displaystyle {\mathsf {2NOCl\rightarrow 2NO+Cl_{2}}}} 2 N O + O 2 ⟶ 2 N O 2 {\displaystyle {\mathsf {2NO+O_{2}\longrightarrow 2NO_{2}}}}

Эффективность царской водки как окислителя в значительной степени связана с уменьшением потенциала окисления металлов вследствие образования хлоридных

Соляная кислота НС1

Газообразный хлористый водород представляет собой бесцветный газ с резким запахом, очень гигроскопичный. Растворяясь в воде, он образует соляную кислоту следующих видов: дымящая соляная кислота (40%-ная), плотность 1,198 г/см 3 ; концентрированная соляная кислота (24- 36 %-ная), плотность 1,12-1,18 г/см 3 ; раз­бавленная соляная кислота (12,5%-ная), плотность 1,06 г/см 3 .

При нагревании разбавленной соляной кислоты из нее испаряется вода, из концентрированной кислоты при температуре кипения 111° С выделяется газообразный хлористый водород. При этом в обоих случаях образуется смесь постоянного состава из 20,24% НС1 и 79,76% воды.

Соляная кислота представляет собой сильно агрессивный водный раствор хлористого водорода (техническая соляная кислота окрашена в желтый цвет, так как в ней содержатся примеси хлорида железа).

Многие неблагородные металлы, растворяясь в соляной кислоте, образуют хлориды:

Zn + 2НС1→ZnCl 2 + Н 2 .

Некоторые хлориды образуют на металлах трудно растворимый слой, предотвращающий дальнейшее воздействие кислоты. Серебро, например, покрывается нерастворимым слоем хлорида серебра, при этом происходит следующая реакция:

2НС1 + 2Ag→2AgCl + Н 2 .

Вследствие этого серебро практически не растворяется в соляной кислоте. Соляная кислота применяется для растворения металлов, получения паяльной жидкости, как «осадитель» серебра и для приготовления царской водки.

Царская водка представляет собой смесь из 3 частей соляной кислоты и 1 части азотной кислоты. При длительном хранении эта смесь разлагается, поэтому приготавливать ее следует непосредственно перед использованием. Царская водка применяется только для растворения таких металлов, как золото и платина. Данный процесс можно продемонстрировать на примере растворения золота.

Сначала азотная кислота оказывает окисляющее действие на соляную кислоту:

HNO 3 + ЗНС1→NOC1 + С1 2 + 2Н 2 О.

При этом образуются нитрозилхлорид O=N-С1, который можно рассматривать как хлорангидрид азотистой кислоты, и свободные ионы хлора, которые сразу же после их возникновения взаимодействуют с атомами золота и поэтому являются химически более агрессивными, чем газообразный хлор С1 2:

Au + NOC1 + С1 2 →АиС1 3 + N0.

Образовавшийся хлорид золота немедленно присоединяет к себе молекулу соляной кислоты, образуя золотохлористово-дородную кислоту, называемую хлорным золотом:

AuС1 3 + НС1 → H

Эта комплексная кислота кристаллизуется с четырьмя молекулами воды в виде светло-желтых кристаллов:

H 4Н 2 0,

при растворении которых в воде получается точно также окрашенная жидкость. С платиной реакция проходит аналогичным образом, а конечным продуктом в этом случае является платино-хлористоводородная кислота, которая кристаллизуется с шестью молекулами воды:

H 6Н 2 0.

Серная кислота H 2 SO 4

Серная кислота бывает следующих видов: чистая (100%-ная), плотность 1,85 г/см 3 ; концентрированная (98,3%-ная), плотность 1,84 г/см 3 ; техническая (94-98%-ная), плотность до 1,84 г/см 3 ; разбавленная (~10%-ная), плотность 1,06- 1,11 г/см 3 .

В горячей концентрированной серной кислоте все металлы, кроме золота и платины, растворяются, образуя сульфаты.

Серная кислота представляет собой маслянистую, в чистом виде бесцветную жидкость с высокой плотностью (из-за органических загрязнений техническая серная кислота темного цвета). Дымящая серная кислота содержит избыточную трех-окись серы и поэтому особенно активна.

Серная кислота очень гигроскопична, она отбирает у многих веществ даже химически связанную воду, в результате чего органические вещества обугливаются.

Серную кислоту можно разбавлять водой в любом соотношении, при этом она тонкой струей наливается в воду, но ни в коем случае не наоборот, так как при разбавлении выделяется такое количество тепла, что капли воды вскипают и разбрызгиваются вместе с частицами кислоты.

Металлы растворяются в серной кислоте согласно следующей реакции:

Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + Н 2

Даже такие металлы, которые являются электрохимически благородными, могут, как и в случае с азотной кислотой, за счет предшествующего окисления растворяться в серной кислоте. Рассмотрим пример с медью:

Cu + H 2 SO 4 → CuO + S0 2 + Н 2 O

Это возможно потому, что серная кислота окисляет металл и становится сернистой кислотой, которая тут же распадается на двуокись серы и воду.

Затем окись меди растворяется в серной кислоте, точно также как в травильном растворе растворяется темный налет окиси меди, образовавшийся при отжиге:

CuO + H 2 S0 4 → CuS0 4 + Н 2 0.

Суммарная реакция имеет следующий вид:

Cu + 2H 2 SO 4 → CuS0 4 +S0 2 +2H 2 0.

Красная закись меди сначала превращается в серной кислоте в окись меди, а затем растворяется подобно окиси меди:

Cu + H 2 SO 4 →2CuO+SO 2 +H 2 O

Образование окислов металлов возможно только в концентрированной кислоте. Например, холодная, разбавленная до концентрации менее 20% серная кислота растворяет только самые неблагородные металлы, такие как железо, цинк, алюминий, в то время как, к примеру, медь и серебро не вступают в реакцию. Это обстоятельство используется, когда необходимо выполнить гибку трубки из благородного металла с помощью оправки из одного из этих неблагородных металлов и затем удалить ее вытравливанием.

Ювелиры используют серную кислоту для травления, при определении пробы, в качестве добавки для желтой протравы, для растворения различных металлов и при кислотном меднении.