Tabla de Contenidos
Aqua regia este un amestec puternic oxidant preparat prin amestecarea a doi acizi minerali concentrați puternici, și anume acidul clorhidric concentrat (HCl) și acidul azotic concentrat (HNO 3 ). Având în vedere caracteristicile acide și oxidante ale acva regiei, este capabil să dizolve o mare varietate de minerale, inclusiv minerale care conțin aur, platină și alte metale nobile.
Compoziția de aqua regia
Aqua regia este mai mult decât un simplu amestec de doi acizi puternici. În acest amestec, acidul clorhidric și acidul azotic reacționează unul cu celălalt pentru a genera unele specii chimice foarte reactive. Pentru început, deși acidul azotic este un acid puternic, este și un oxidant puternic și este capabil să oxideze acidul clorhidric în clor gazos și apă, reducându-se la clorură de nitrozil. Reacția este următoarea:
Clorul gazos este un gaz iritant și foarte corosiv datorită naturii sale puternic oxidante. La rândul ei, clorura de nitrozil este o specie instabilă care suferă o reacție de disproporționare (se oxidează și se reduce) pentru a produce oxid nitric și o altă moleculă de clor. Oxidul de azot poate reacționa apoi cu oxigenul din aer pentru a produce dioxid de azot.
Reacțiile descrise sunt prezentate mai jos:
Reacția generală este următoarea:
După cum putem vedea, reacția necesită un raport stoechiometric de 3 moli de HCI pentru fiecare 1 mol de HNO3 . În acest fel, este capabil să genereze trei moli de clor gazos, care poate oxida cu ușurință majoritatea compușilor organici și anorganici.
Utilizări ale acva regiei
Aqua regia are multe utilizări, inclusiv:
- Gravarea diferitelor suprafețe.
- Rafinarea unor metale nobile precum aurul și platina.
- Rafinarea clorului.
- De asemenea, sunt folosite în unele laboratoare pentru curățarea sticlei.
Măsuri de siguranță pentru prepararea și manipularea acva regiei
Caracteristicile acva regiei fac din aceasta un amestec foarte toxic si corosiv. Din acest motiv, trebuie manevrat cu grijă extremă. Câteva măsuri de siguranță esențiale pentru manipularea în siguranță a acestei substanțe sunt:
- Doar pregătiți aqua regia și deschideți recipientele care o conțin în interiorul unei hote.
- Pregătiți doar cantitatea care va fi utilizată în momentul în care va fi utilizată, deoarece amestecul este instabil.
- Purtați întotdeauna ochelari de protecție, mănuși de nitril și halat de laborator atunci când îl manipulați.
- Dacă va fi manipulat în afara unei hote, este de preferat să folosiți o mască de gaz pentru a filtra clorul și diferiții oxizi de azot generați de reacția dintre acizii clorhidric și acizii azotici.
- În cazul contactului cu pielea, neutralizați cu o soluție de bicarbonat de sodiu și clătiți cu apă din abundență cât mai curând posibil.
Etape pentru prepararea unei soluții acide de aqua regia
Acidul azotic concentrat are o concentrație de aproximativ 14,4 molar, în timp ce acidul clorhidric concentrat are o molaritate de aproximativ 12 molar. Deoarece reacția necesită un raport de 3:1 HCI:HNO3 , aceasta implică faptul că va fi necesar un minim de 3,6 ml de acid clorhidric concentrat pentru fiecare 1 ml de acid azotic concentrat. Acest raport ar putea fi crescut puțin la 4:1 pentru a compensa pierderile prin evaporare de HCI în acidul concentrat.
Cu aceste informații în mână, mai jos sunt pașii pentru prepararea acva regiei în laborator:
Pasul 1: Determinați cantitățile din fiecare acid de amestecat
Primul pas presupune, in primul rand, sa stii cata aqua regia vrei sa produci. Apoi, presupunând că volumele ambelor soluții sunt aditive și că suma a 4 mL de HCl plus 1 mL de HNO3 dă 5 mL de acva regia, putem stabili următoarele proporții pentru a determina cantitatea din fiecare componentă pe care o vom trebuie să pregătiți cantitatea dorită de acva regia:
- Pentru fiecare 5 ml de acva regia, sunt necesari 4 ml de HCI concentrat.
- Pentru fiecare 5 ml de acva regia, este necesar 1 ml de HNO3 concentrat .
Astfel, dacă dorim să pregătim 100 mL de apă regia, atunci vom avea nevoie de (100 mL de apă regia)*(4 mL HCl/ 5 mL de apă regia) = 80 mL de HCl concentrat. Cei 20 ml lipsă corespund acidului azotic concentrat.
Pasul 2: Măsurați cantitățile fiecărui acid
Folosind o pipetă gradată sau volumetrică, măsurați mai întâi volumul de HCl (80 ml în exemplul nostru anterior) și HNO3 ( 20 ml în același exemplu).
Pasul 3: Se amestecă adăugând mai întâi HCI
Odată ce ambii acizi au fost măsurați, se adaugă mai întâi cantitatea de HCl într-un recipient de sticlă, fie că este un balon cotat, un flacon sau un pahar. Apoi, încet și cu agitare constantă, se adaugă acidul azotic.
Pasul 4: Folosiți imediat și nu depozitați restul sigilat
Aqua regia nu este foarte stabilă, așa că este indicat să o folosești imediat. In cazul in care ne ramane apa regia cand terminam de folosire, aceasta poate fi depozitata intr-un recipient de sticla atata timp cat nu este inchisa ermetic. Acest lucru se datorează faptului că gazele se pot acumula și crea presiune până când recipientul se rupe. Dacă doriți să aruncați excesul de acva regia, nu o aruncați niciodată direct la canalizare, ci mai degrabă în recipientul pentru reziduuri acide din laborator.
Referințe
Exerciții F&Q. (2019, 5 mai). Molaritatea și normalitatea unui acid clorhidric comercial – Exerciții F&Q . https://ejercicios-fyq.com/Molaridad-y-normalidad-de-un-acido-clorhidrico-comercial
Chimie.ES. (nd). Agua_regia . https://www.quimica.es/enciclopedia/Agua_regia.html
SGS America Latină. (nd). Aur folosind acva regia . https://www.sgs-latam.com/es-es/mining/analytical-services/chemical-testing/precious-metals/gold-by-aqua-regia
