Многие слышали о царской водке, но не многие знают, что это не алкогольный напиток, а концентрированная кислота.
Царская водка состоит из азотной и соляной кислоты в пропорции 1 к 3. Её формула: HNO₃+3 HCl. Она способна растворять почти все металлы, в том числе, благородные.
История появления
С давних времен алхимики пытались получить сильную кислоту для растворения металлов. Они выдвигали множество способов получения царской водки, но самые первые упоминания ее создания датируются VIII веком. Впервые их описал алхимик арабско-персидского происхождения Джабир ибн Хайян, более известный как Гебер. Первая царская водка не содержала в себе еще неизвестную соляную кислоту, и готовилась с помощью сухой перегонки смеси селитры, медного купороса и квасцов с добавлением нашатыря.
Современный метод приготовления царской водки был открыт в 1597 году Андреасом Либавием – немецким врачом и химиком. В своем трактате «Алхимия» он впервые описывает способ смешивания концентрированных соляной и азотных кислот для получения сильнейшей кислоты.
Свойства и применение
Царская водка представляет собой жидкость желто-оранжевого цвета с запахом хлора. Взаимодействие азотной и соляной кислоты образует смесь высокоактивных продуктов – диоксида азота, хлора и нитрозилхлорида. Эти компоненты делают царскую водку эффективным окислителем. Кислоту готовят прямо перед её применением, поскольку при хранении она разлагается с образованием газообразных продуктов. Только что приготовленная царская водка не имеет цвета, но быстро сменяется на оранжевый. Окраску жидкости придает образование диоксида азота и нитрозилхлорида.
Образования хлоридных комплексных соединений позволяют растворять при комнатной температуре малоактивные металлы, такие как золото, платина и палладий. Царская водка способна растворить 10 грамм золота за 3 минуты. Рутений растворим в царской водке только в присутствии кислорода воздуха, образуя комплексное соединение – гексахлорорутениевую кислоту. Иридий и родий растворяются только при нагревании в виде высокодисперсных порошков.
Царская водка используется:
- как реактив в химических лабораториях;
- для получения хлоридов металлов;
- для очистки стеклянной посуды от следов органических веществ;
- в пробирном анализе благородных металлов и их сплавов;
- при аффинаже.
Азотно-соляная кислота также пользуется спросом у мастеров по травлению ножей для создания орнаментов и узоров.
Этимология
Название «царская водка» происходит от латинского aqua regis, что дословно переводится как «король вод» или «королевская вода». Такое наименование кислота получила за счет способности растворять «короля» металлов – золото. Слово «водка» использовалось как уменьшительное от слова «вода» в период XIII-XIV вв. Свое первоначальное значение утратило в середине XIX века.
Факты о царской водке
В апреле 1940 года, в оккупированном Германией Копенгагене, венгерский химик Дьёрдь де Хевеши растворил в царской водке золотые нобелевские медали немецких физиков Макса фон Лауэ и Джеймса Франка. Медали хранились в Институте Нильса Бора с целью спрятать их от фашистов, поскольку те отвергали принятие премии мира и могли конфисковать награды. После войны Хевеши экстрагировал спрятанное золото из царской водки и вручил его Шведской королевской академии наук, которая изготовила новые медали для Макса Лауэ и Джеймса Франка.
Несмотря на высокую растворимую способность кислоты, серебро не может раствориться в царской водке из-за пассивации поверхности образующейся плёнкой хлорида серебра. Пассивация поверхности металла вызывает устойчивость к царской водке таких металлов как, хром, титан, тантал, цирконий, гафний и ниобий.
В 2010 году в США получили «органическую» царскую водку, способную к селективному (выборочному) растворению благородных металлов. Это открытие может привести к разработке новых способов извлечения благородных металлов из промышленных отходов, и их повторному использованию, а также к получению наноматериалов.