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.
Древние алхимики называли золото "царем металлов". На золото не действуют обычные кислоты, поэтому когда была открыта кислота, которая способна растворить этот благородный металл, алхимики назвали ее"царской водкой" (Aqua regia - правильнее перевести с латинского как "царская вода"). Царская водка способна растворять не только золото, но и платину.
Что же представляет собой царская водка? Это смесь двух кислот - соляной и азотной в соотношении 3:1 (три объемных части соляной кислоты на 1 объемную часть азотной кислоты). Царская водка - жидкость желтого цвета, имеющая запах хлора и окислов азота.
Впервые царскую водку получил итальянский алхимик Бонавентура в 1270 г. Любопытно, что в тот момент соляная кислота еще не была известна науке. Царскую водку тогда готовили путем перегонки смеси селитры, медного купороса и квасцов с добавлением нашатыря.
Окислительные свойства царской водки при хранении пропадают, потому что на воздухе из нее испаряется хлор, а именно он является главным в реакциях окисления. Поэтому для работы годится только свежеприготовленный реактив.
Как царская водка действует на благородные металлы?
Сначала азотная кислота взаимодействует с соляной. При этом образуются два сильнейших окислителя - нитрозилхлорид и хлор:
HNO 3 + 3HCl = NOCl + Cl 2 + 2H 2 O.
Эти два реагента в паре в состоянии окислить золото даже при комнатной температуре:
Au + NOCl 2 + Cl 2 = AuCl 3 + NO.
Образовавшийся хлорид золота AuCl 3 тут же присоединяет ещё одну молекулу соляной кислоты HCl, образуя тетрахлорозолотую кислоту (известную как «хлорное золото»):
AuCl 3 + HCl = H ].
Суммарно реакция окисления золота царской водкой выглядит так:
Au + 4HCl + HNO 3 = H + NO + 2H 2 O.
Тетрахлорзолотая кислота кристаллизуется с четырьмя молекулами воды: H(AuCl 4) · 4Н 2 О. Кристаллы её светло-жёлтые, водный раствор также окрашен в жёлтоватый цвет.
Аналогично протекает реакция с платиной с образованием платинохлористоводородной кислоты H 2 :
3Pt + 18 HCl + 4HNO 3 = 3 H 2 + 4NO + 8H 2 O
Получить из гидрата тетрахлорзолотой кислоты чистое золото очень просто: ее нужно нагреть. При нагревании "хлорное золото" разлагается с выделением HCl и красновато-коричневых кристаллов хлорида золота (III) AuCl 3 . Если обработать раствор хлорида золота (III) едкой щелочью NaOH, выпадает желто-коричневый гидрооксид золота(III) Аu(ОН) 3 , который при нагревании превращается в оксид золота Аu 2 О 3 . А оксид золота при температуре выше 220° разлагается: 2Аu 2 О 3 = 4Au + 3O 2 .
Между прочим...
Золото, помимо царской водки, растворяется еще в горячей концентрированной селеновой кислоте:
2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O.
Уникальное свойство царской водки использовал во время Второй Мировой войны известный датский физик лауреат Нобелевской премии Нильс Бор. В 1943 году, спасаясь от гитлеровских оккупантов, он вынужден был покинуть Копенгаген. Но у него хранились две золотые Нобелевские медали его коллег - немецких физиков-антифашистов Джеймса Франка и Макса фон Лауэ (медаль самого Бора была вывезена из Дании раньше). Не рискуя взять медали с собой, ученый растворил их в царской водке и поставил ничем не примечательную бутылку подальше на полку, где пылилось много таких же бутылок и пузырьков с различными жидкостями. Вернувшись после войны в свою лабораторию, Бор прежде всего нашел драгоценную бутылку. По его просьбе сотрудники выделили из раствора золото и заново изготовили обе медали.
Что такое царская водка?
На сегодняшний день практически любой человек на вопрос: «Что такое царская водка ?» с уверенностью ответит, что это напиток. Однако большинство людей знает «Царскую водку» всего лишь как наименование продукта, а не как состав химических элементов, особо опасный для человека.
Наименование царская водка используется и как химический термин, и как название всеми известного алкоголя. Итак, что такое царская водка на самом деле и как она появилась?
В 14 веке неизвестный алхимик из Европы впервые описал в своих трактатах современный способ изготовления этой смеси. Но ещё задолго до него учёные и алхимики со всех концов мира пытались воссоздать царскую водку.
В 1270 году алхимик из Италии описывал её приготовление как сухое смешивание нашатыря, квасцов, купороса и , и опирался на свойства растворять и искал к этому компоненту тот решающий, который сможет растворить .
На тот момент ещё не была изобретена. Цель, которую преследовали все алхимики на протяжении множества веков, была одной: найти универсальный растворитель, который сможет воздействовать на большинство благородных металлов. И такой растворитель был найден, когда впервые была создана царская водка .
Сначала она называлась «вторичная водка», поскольку «первичной» была азотная . Но после того как получившаяся смесь смогла растворить элемент , который до той поры считался неразрушимым, царская водка получила своё официальное название с перевода слов «aqua regia».
Состав царской водки
Царская водка − кислота , являющаяся смесью из двух концентрированных кислот, и, соответственно, употреблять внутрь её категорически запрещено. Смесь царской водки обладает составом из компонентов: азотной и соляной по соотношению три к одному.
Формула царской водки выглядит так: HNO3 + 3 HCl. Иногда к составу добавляется серная , в этом случае формула такова: HNO3 + 3 HCl + H2SO4. Эта может растворить и , зато, к примеру, тефлон ей не под силу.
Царская водка представляет собой жидкость прозрачного , если она только что приготовлена. После приготовления смесь становится -оранжевой и выделяет сильный запах и диоксид , пар которого также опасен для жизни человека.
Как сделать царскую водку в домашних условиях
Для этого понадобится: концентрированные азотная и соляная , пробирка из с отметками, стеклянная палочка. Чтобы получить смесь, нужно смешать азотную и соляную концентрированные в соотношении один к трём.
Действовать нужно предельно аккуратно, при этом смешивать реагенты следует в одной пробирке, не отмеряя в других приборах, чтобы исключить риск разливания.
Работать нужно в хорошо проветриваемом помещении, поскольку газообразные испарения химической реакции смертельно опасны. Смешав жидкости, нужно аккуратно перемешать их, не взбалтывая. Если цвет сменился на жёлто-оранжевый, значит всё сделано правильно. Царская водка на фото ниже.
Применения царской водки
Сегодня царскую водку используют как реактив, а также для стерильности стеклянных приборов в лабораториях и при анализе сплавов. Царская водка и металлы часто используются для разделения последних. К примеру, вот способ извлечения из смеси металлов. Для этого понадобится: металлов, содержащий , царская водка.
Царскую водку нужно предельно аккуратно нагреть до 60-70 градусов и погрузить в эту смесь . Сплав металлов должен быть предварительно очищен, чтобы не допустить загрязнения.
Молекулы оседают на дне сосуда. Для того чтобы соединить их получить в форме цельного куска, нам понадобится гидразин. В жидкой форме гидразин бесцветен, но использовать лучше порошок, так как он не имеет неприятного запаха. Потребуется размешать в 1 литре воды примерно 150-200 грамм гидразина и влить получившийся раствор в царскую водку.
Начнёт отделяться, но выглядеть будет как ржавый металл, потому что оно низкой . Проведя эту операцию несколько раз можно получить высшей , которое нельзя найти в магазинах.
Большинство людей слышали о царской водке, как об алкогольном напитке. На самом деле рецептов этой водки не один, и даже не два, а множество. Состав оригинальной водки «Царской» не только отличается от смеси царской водки, но и не имеет никаких схожих элементов.
В ней имеются: питьевая вода, этиловый зерновой спирт, липовый мёд и настойка. Водка этой марки считается напитком высшего и продаётся в бутылках из дорогостоящего матового стекла с декором. Сама идея создания напитка с названием «Царская» возникла по случаю празднования трёхсотлетия Санкт-Петербурга.
Состав царской водки разрабатывался на основе рецептов алкоголя, подаваемого на стол императорской династии Романовых. Водка «Царская» выпускается в нескольких сериях.
Существует водка «Царская» золотая , её состав практически не отличается от состава оригинальной. Бутылка выполнена из такого же матового стекла в золотистых тонах. К категории суперпремиум относится водка «Царское село».
В её состав, помимо основных ингредиентов, входит настойка из ягод черёмухи и листьев малины. Роскошно выполненная упаковка с бутылкой водки «Императорская коллекция» включает в себя только воду, спирт класса «Люкс» и спирт ароматный.
Все четыре вида выпускаются также и в красивых подарочных упаковках. Водка «Царская» имеет объёмы 0.5 , 0.7, 0.75 и 1 литр. Крепость алкоголя составляет 40%.
Рецепт царской водки можно узнать и у докторов, и у любителей домашней водки. Вот, например, рецепт царской водки Болотова: 1 литр очищенной воды, 200 мл виноградного уксуса, по 15 грамм концентрированной серной и соляной , 5 измельчённых таблеток нитроглицерина.
Также доктор Болотов советует принимать напиток только в целях лечения и очищения организма. Есть и другой рецепт домашней водки: 60 мл водки, 10 мл вермута, по 10 мл настоек на апельсинах и на перце.
Цена царской водки
На водку «Царская» цена начинается от 300 рублей и заканчивается 600-700 . Бутылка будет объёмом 0.5 литра. Стоимость водки объёмом 0.75 литра начинается от 800 рублей и заканчивается 1800 рублями.
За 1 литр водки «Царской» можно отдать от 1000 рублей и больше. А объём в 1,5 и 2 литра стоит порядка 1500-2000 рублей. Примерно за сумму 2500-4000 рублей можно приобрести подарочный набор в комплекте с графином или рюмками.
Домашняя же водка обычно не продаётся, так как ингредиенты для неё найти довольно легко, а рецепт выполнения прост и не требует сложных действий. На изготовление домашней царской водки вы потратите не более 100 рублей, правда, выдерживать её придётся от трёх месяцев и более.
Где купить царскую водку
Купить водку «Царскую» можно и в , и в любом вашего города. На сегодняшний день водка – востребованный продукт. А водка хорошего класса и в красивой упаковке должна стоять на прилавках всех магазинов. В интернете больше среди подарочных вариантов, зато доставить товар могут прямо к вам домой.
А в магазине вы, скорее всего, найдёте водку, которую можно поставить на праздничный стол или распить по особому случаю. Царскую водку из можно приобрести в магазинах, специализирующихся на промышленной химии. Их не так много, однако в интернете вы их сможете отыскать.
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!