Tabla de Contenidos
Aqua regia on voimakkaasti hapettava seos , joka valmistetaan sekoittamalla kahta vahvaa väkevää mineraalihappoa, nimittäin väkevää suolahappoa (HCl) ja väkevää typpihappoa (HNO 3 ). Ottaen huomioon aqua regian happamat ja hapettavat ominaisuudet, se pystyy liuottamaan monenlaisia mineraaleja, mukaan lukien mineraaleja, jotka sisältävät kultaa, platinaa ja muita jalometalleja.
Aqua regian koostumus
Aqua regia on enemmän kuin pelkkä kahden vahvan hapon seos. Tässä seoksessa suola- ja typpihappo reagoivat keskenään muodostaen erittäin reaktiivisia kemiallisia yhdisteitä. Ensinnäkin, vaikka typpihappo on vahva happo, se on myös vahva hapetin, ja se pystyy hapettamaan suolahapon kloorikaasuksi ja vedeksi, pelkistäen itsensä nitrosyylikloridiksi. Reaktio on seuraava:
Kaasumainen kloori on ärsyttävä ja erittäin syövyttävä kaasu vahvasti hapettavan luonteensa vuoksi. Nitrosyylikloridi puolestaan on epästabiili laji, joka käy läpi epäsuhtautumisreaktion (se hapettuu ja pelkistää itsensä) tuottaakseen typpioksidia ja toista kloorimolekyyliä. Typpioksidi voi sitten reagoida ilman hapen kanssa tuottaen typpidioksidia.
Kuvatut reaktiot on esitetty alla:
Kokonaisreaktio on seuraava:
Kuten näemme, reaktio vaatii stökiömetrisen suhteen 3 moolia HCl:a jokaista 1 moolia HNO 3 kohden . Tällä tavalla se pystyy tuottamaan kolme moolia kloorikaasua, joka voi helposti hapettaa useimmat orgaaniset ja epäorgaaniset yhdisteet.
Aqua regian käyttötarkoitukset
Aqua regialla on monia käyttötarkoituksia, mukaan lukien:
- Kaiverrus eri pinnoille.
- Joidenkin jalometallien, kuten kullan ja platinan, jalostus.
- Kloorin jalostus.
- Niitä käytetään myös joissakin laboratorioissa lasiesineiden puhdistukseen.
Turvatoimenpiteet aqua regian valmistuksessa ja käsittelyssä
Aqua regian ominaisuudet tekevät siitä erittäin myrkyllisen ja syövyttävän seoksen. Tästä syystä sitä on käsiteltävä erittäin huolellisesti. Joitakin olennaisia turvatoimenpiteitä tämän aineen turvallisen käsittelyn kannalta ovat:
- Valmistele vain aqua regia ja avaa säiliöt, joissa se on vetokuvun sisällä.
- Valmista vain se määrä, joka aiot käyttää käyttöhetkellä, koska seos on epästabiili.
- Käytä aina suojalaseja, nitriilikäsineitä ja laboratoriotakkia käsitellessäsi.
- Jos sitä käsitellään liesituulettimen ulkopuolella, on suositeltavaa käyttää kaasunaamaria kloorin ja erilaisten kloorivetyhapon ja typpihapon välisessä reaktiossa syntyvien typen oksidien suodattamiseen.
- Jos ainetta joutuu iholle, neutraloi se natriumbikarbonaattiliuoksella ja pese runsaalla vedellä mahdollisimman pian.
Aqua Regian happoliuoksen valmistusvaiheet
Väkevän typpihapon pitoisuus on noin 14,4-molaarinen, kun taas väkevän kloorivetyhapon molaarisuus on noin 12-molaarinen. Koska reaktio vaatii HCl:HNO 3 -suhteen 3:1 , tämä tarkoittaa, että jokaista 1 ml väkevää typpihappoa kohden tarvitaan vähintään 3,6 ml väkevää suolahappoa. Tätä suhdetta voitaisiin nostaa hieman arvoon 4:1 väkevän hapon HCl-haihtumishäviöiden kompensoimiseksi.
Kun nämä tiedot ovat käsissäsi, alla on vaiheet aqua regian valmistamiseen laboratoriossa:
Vaihe 1: Määritä kunkin sekoitettavan hapon määrät
Ensimmäinen askel vaatii ensinnäkin sen, että tiedät kuinka paljon aqua regiaa haluat tuottaa. Sitten olettaen, että molempien liuosten tilavuudet ovat additiivinen ja että 4 ml HCl:n ja 1 ml HNO 3 :n summa antaa 5 ml aqua regiaa, voimme määrittää seuraavat suhteet määrittääksemme kunkin komponentin määrän. sinun on valmistettava haluttu määrä aqua regiaa:
- Jokaista 5 ml aqua regiaa kohti tarvitaan 4 ml väkevää HCl:a.
- Jokaista 5 ml aqua regiaa kohti tarvitaan 1 ml väkevää HNO 3:a .
Siten, jos haluamme valmistaa 100 ml aqua regiaa, tarvitsemme (100 ml aqua regia)*(4 ml HCl / 5 ml aqua regia) = 80 ml väkevää HCl. Puuttuvat 20 ml vastaavat väkevää typpihappoa.
Vaihe 2: Mittaa kunkin hapon määrät
Mittaa ensin HCl:n (80 ml edellisessä esimerkissämme) ja HNO 3: n (20 ml samassa esimerkissä) tilavuus mitta- tai tilavuuspipetillä .
Vaihe 3: Sekoita lisäämällä ensin HCl
Kun molemmat hapot on mitattu, lisätään ensin HCl:n määrä lasiastiaan, olipa kyseessä mittapullo, pullo tai dekantterilasi. Sitten hitaasti ja jatkuvasti sekoittaen lisätään typpihappoa.
Vaihe 4: Käytä välittömästi äläkä säilytä ylijäämää suljettuna
Aqua regia ei ole kovin vakaa, joten se on suositeltavaa käyttää välittömästi. Jos aqua regiaa jää yli, kun lopetamme sen käytön, se voidaan säilyttää lasisäiliössä niin kauan kuin se ei ole hermeettisesti suljettu. Tämä johtuu siitä, että kaasut voivat kerääntyä ja muodostaa painetta, kunnes säiliö repeää. Jos haluat hävittää ylimääräisen aqua regian, älä koskaan heitä sitä suoraan viemäriin, vaan pikemminkin laboratorion happamaan jäteastiaan.
Viitteet
F&Q harjoitukset. (2019, 5. toukokuuta). Kaupallisen suolahapon molaarisuus ja normaalisuus – Harjoitukset F&Q . https://ejercicios-fyq.com/Molaridad-y-normalidad-de-un-acido-clorhidrico-comercial
Kemia.ES. (nd). Agua_regia . https://www.quimica.es/enciclopedia/Agua_regia.html
SGS Latinalainen Amerikka. (nd). Kultaa käyttäen aqua regiaa . https://www.sgs-latam.com/es-es/mining/analytical-services/chemical-testing/precious-metals/gold-by-aqua-regia
