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.
Царская водка представляет собой состав концентрированных соляной и азотной кислот в соотношении по объему 1:3. Данный синтез имеет сильнейшую окислительную способность, растворяя даже золото. Но почему она так называется? Все просто, царская водка, способна растворить «царя металлов», то есть золото, а водка от ласкательного водица. В трудах Альберта Великого эта субстанция упоминалась как «aqua secunda» вторичная водка, позже другие алхимики в своих сочинениях называли её «aqua regia (regis)».
История царской водки
Поворотным ключом в развитии химии стал XIII век, когда алхимики открыли сильные минеральные кислоты, способные растворять многие нерастворимые в воде вещества. До этого мир знал лишь о уксусной кислоте, известной еще с античных времен. Вновь открытые кислоты оказались в миллион раз сильнее, что вынесло алхимию на новый рубеж, ведь стало возможным производить множество химических процессов и реакций. Так вскоре была открыта и азотная кислота, названная «aqua fortis» - крепкая вода, разъедающая всё, что вступало с ней в контакт, за исключением золота, все известные на то время металлы. Спустя три века открыли хлористый водород (соляную кислоту).В 1597 году алхимик Андреас Либавия впервые описал приготовление царской водки, путём смешивания концентрата азотной и соляной кислоты. До этого были попытки получения алкагеста, перегоняя в стеклянном сосуде сухим путем смеси селитры, нашатыря, медного купороса и квасцов и накрывая крышкой или колпаком. Этот способ был описан в XIV веке алхимиком Псевдо-Гебером, но был очень кропотливым и сложным, к тому же такая смесь могла справиться с серебром, но золото было ему неподвластным. И вот в XVI веке универсальный растворитель всё же был найден и изобретение «царская водка» способствовало становлению технической химии и усовершенствованию пробирного анализа.
Из каких кислот состоит царская водка
Что касается состава царской водки, оказалось, что химическая смесь соляной и азотной кислоты при взаимодействии своих компонентов усиливает свои способности в несколько раз. Смесь получилась настолько сильной, что в ней растворяется золото, и даже платина при соотношении 1:4 (соляная кислота при реакции с азотной кислотой высвобождает хлор, при этом раствор зеленеет, а частицы свободного хлора атакуют золото).Формула взаимодействия выглядит так:
Кислота азотная окисляет кислоту соляную
HNO3 + 3HCl = NOCl + Cl2 + 2H2O.
Во время этого процесса появляется два активных вещества: нитрозилхлорид и хлор, которые в состоянии растворить золото:
Au + NOCl2 + Cl2 = AuCl3 + NO.
Хлорид золота моментально присоединяет к себе молекулу HCl, при этом образуется тетрахлорозолотая кислота, еще известна в народе как «хлорное золото»: AuCl3 + HCl = H (AuCl4).
Приготовление царской водки в домашних условиях должно проходить с соблюдением всех мер безопасности и хорошо проветриваемом помещении.
Чтобы приготовить царскую водку, Вам понадобиться обзавестись двумя основными ингредиентами: концентрированная соляная и азотная кислота.
Так же настоятельно рекомендуем использовать только стеклянные пробирки (с отметками) и стеклянную палочку для равномерного размешивания «гремучей смеси». Оригинальный состав представляет собой смесь двух кислот в количественном соотношении 1: 3. Смешивайте, используя только одну пробирку, не отмеряйте кислоты в других емкостях, таким образом Вы минимизируете шанс проливания кислоты.
Теперь нужно обговорить по отдельности те компоненты, с которыми Вам придётся столкнуться при изготовлении царской водки.
Азотная кислота
Одноосновная кислота, чувствительна к свету, имеет очень резкий удушливый запах. Азотная кислота при сильном освещении будет распадаться на оксид азота и воду. В связи с этим, одну из сильнейших кислот, хранят в темной или непрозрачной емкости. Концентрированный раствор азотной кислоты, не растворяет алюминий и железо, поэтому можно смело хранить в металлической посуде.
Хочется отметить, что азотная кислота есть очень сильным электролитом (как и большинство кислот) и окислителем. Очень интересным фактом, есть то, что азотная кислота (как и озон) может образоваться в атмосфере при сильных вспышках молнии. Состав атмосферного воздуха состоит на 78% из Азота, который реагирует с атмосферным кислородом. В результате такой реакции получается оксид азота (NO). В последствии при дальнейшем окислении на открытом воздухе оксид азота преобразовывается в диоксид азота (NO2 или как его еще называют бурый газ). Когда атмосферная влага вступает в реакцию с диоксидом Азота, получается азотная кислота. Концентрация в таких случаях минимальна, и она совсем не опасна для людей, животных и природы.
Соляная кислота
Вторым компонентом царской водки есть соляная кислота. Эта кислота бесцветная, на открытом воздухе выделяет пар в виде «дыма», очень сильно едкая жидкость (соляная кислота технического значения может иметь желтоватый оттенок из-за наличия в ней примесей железа и хлора).
Когда речь идет о физических свойствах соляной кислоты, здесь нужно отметить ее сильную сторону при растворении всех металлов (которые стоят в ряду напряжения до водорода) при этом выделяется Н2 и образуются соли хлоридов). Нужно быть очень осторожным при использовании данной кислоты, проводить работу или эксперименты на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении, так как кислота имеет очень резкий запах и сильно раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей человеческого организма.
Производство соляной кислоты происходит путем растворения газообразного хлороводорода в обычной воде (Н2О). В свою очередь хлороводород можно получить путем взаимодействия на хлорид натрия высококонцентрированной серной кислотой.
Применение царской водки
Многие советские и постсоветские семьи наизусть знали состав царской водки. В народе ее применяют для растворения золота в домашних условиях, с целью извлечения чистого золота из микросхем, транзисторов, наручных часов и других ненужных приборов, которые в своем составе имеют небольшое количество золота.Основным аспектом успешного завершения, задуманного Вами химического эксперимента с царской водкой есть безопасность. Используйте средства индивидуальной защиты, соблюдайте правила безопасности, будьте предельно бдительны и внимательны, на кону будет стоять Ваша жизнь и здоровье.
Видео о царской водке
Рецепт «Царской Водки»
На литр воды заливаем 100 мл виноградного уксуса 6%. Уксус такого разведения как правило и продается в магазинах, так что найти не проблема. Затем в смесь следует влить столовую ложку серной кислоты 96%, а в последнюю очередь столовую ложку соляной кислоты 38%. Обратите внимание, что последовательность вливания жидкостей должна быть именно такой, как сказано! В завершение в смесь добавляем 4 таблетки нитроглицерина.
Как принимать Царскую Водку
Принимать состав следует по одной столовой ложке сразу перед едой, если кислотность желудка пониженная или нормальная, либо через полчаса после еды, если кислотность повышенная. Можно добавлять в чай или какой-то другой напиток.
Количество приемов — четыре раза в день: первый раз сразу после пробуждения, а также после каждого приема пищи, по схеме, описанной выше.
Почему именно виноградный уксус?
В принципе, можно добавлять и яблочный уксус в Царскую Водку, но в этом случае придется добавлять две столовые ложки сухого красного вина, чтобы ввести в смесь пировиноградную кислоту, которая присутствует в виноградном уксусе.
Поэтому, если есть возможность, то лучше сразу приобретать именно виноградный уксус, тем более, что найти его сейчас не проблема. Магазинов много и разнообразие действительно большое.
Дополнительные ингредиенты
Отдельно необходимо рассказать про то, на чем можно настаивать Царскую Водку. Сам Болотов говорит, что ее можно настаивать на любом лекарственном растении, которое вы используете в своей терапии. То есть, царский напиток сочетается со всеми растениями.
На одну порцию «царской водки» берут три столовые ложки вашего измельченного лекарственного растения. Настаивать состав три дня, после чего настой уже можно принимать.
Настой Царской водки на Чистотеле или Полыни
Очень хорошие горечьсодержащие добавки, которые стимулируют выработку трипсинов в поджелудочной железе. Трипсин — это фермент, расщепляющий белки и пептиды, обладает противовоспалительным действием. Особая его ценность в том, что он способен избирательно расщеплять ткани, подвергшиеся некрозу. Простыми словами, этот фермент чистит наш организм, хорошо помогает для профилактики опухолей разной природы.
Можно добавлять смесь полыни (2 ст. л.) и чистотела (1 ст. л.). Либо по 3 ст. л. каждого растения.
Интервью с Б. В. Болотовым
В завершение предлагаю посмотреть интервью с академиком Болотовым. Посмотрите, быть может вас оно вдохновит изменить себя и свое отношение к жизни. Ну а если вы уже на дорожке здоровья, то пусть это интервью добавит вам уверенности!
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
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 комплексных соединений . Комплексообразование в сильнокислой окислительной среде делает возможным растворение уже при комнатной температуре даже таких малоактивных металлов , как золото , платина и палладий :
A u + 4 H C l + H N O 3 ⟶ H [ A u C l 4 ] + N O + 2 H 2 O {\displaystyle {\mathsf {Au+4HCl+HNO_{3}\longrightarrow H+NO\uparrow +2H_{2}O}}} 3 P t + 18 H C l + 4 H N O 3 ⟶ 3 H 2 [ P t C l 6 ] + 4 N O + 8 H 2 O {\displaystyle {\mathsf {3Pt+18HCl+4HNO_{3}\longrightarrow 3H_{2}+4NO\uparrow +8H_{2}O}}}Скорость растворения (
