жидкость жёлто-оранжевого цвета с сильным запахом хлора и диоксида азота
Плотность
1,01-1,21 г/см³
Термические свойства
Температура плавления
-42 °C
Температура кипения
108 °C
Давление пара
21 мбар (при 20 °C)
Классификация
Рег. номер CAS
8007-56-5
Рег. номер PubChem
62687
Безопасность
Токсичность
Содержание
История
В работах Лавуазье царская водка именовалась нитромуриевой кислотой, в соответствии с представлениями о том, что выделяющийся газ (хлор) не что иное, как оксид элемента мурия, дефлогистированная соляная кислота.
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 HNO3 образуется сложная смесь высокоактивных продуктов, в том числе ассоциатов и свободных радикалов. Наличие среди продуктов взаимодействия хлорида нитрозила NOCl и атомарного хлора in statu nascendi в сильнокислой среде делает царскую водку одним из сильнейших окислителей. Смесь готовят непосредственно перед её применением: при хранении она разлагается с образованием газообразных продуктов (именно выделение диоксида азота придаёт царской водке окраску) и теряет окислительные свойства.
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:
Серебро не растворяется в царской водке из-за пассивации поверхности образующейся плёнкой хлорида серебра. Пассивация поверхности металла кислотоустойчивыми оксидами является причиной устойчивости к царской водке хрома, титана, тантала, циркония, гафния и ниобия.
Царская водка применяется как реактив в химических лабораториях, для очистки стеклянной посуды от следов органических веществ (например, в ЯМР-спектроскопии), в пробирном анализе благородных металлов и их сплавов, при аффинаже золота и платины, получении хлоридов металлов и другого.
Интересный факт
В нацистской Германии было запрещено принятие Нобелевской премии после того, как в 1936 году премию мира присудили противнику национал-социализма Карлу фон Осецкому. Немецкие физики Макс фон Лауэ и Джеймс Франк доверили хранение своих золотых медалей Нильсу Бору. Когда в апреле 1940 года немцы оккупировали Копенгаген, во избежание возможной конфискации сотрудник Института Нильса Бора химик Георг Хевеши растворил эти медали в царской водке (сам Хевеши был удостоен Нобелевской премии по химии в 1943 году).
Что такое Царская водка? Состав и свойства Царской водки
Что такое царская водка?
На сегодняшний день практически любой человек на вопрос: «Что такое царская водка?» с уверенностью ответит, что это алкогольный напиток. Однако большинство людей знает «Царскую водку» всего лишь как брендовое наименование продукта, а не как состав химических элементов, особо опасный для здоровья 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 селитры, и опирался на свойства азотной кислоты растворять серебро и искал к этому компоненту тот решающий, который сможет растворить золото.
На тот момент соляная кислота 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 кислота. Но после того как получившаяся смесь смогла растворить элемент золота, который до той поры считался неразрушимым, царская водка получила своё официальное название с перевода слов «aqua regia».
Состав
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 кислоты по соотношению три к одному.
Формула царской водки выглядит так: HNO3 + 3 HCl. Иногда к составу добавляется серная кислота, в этом случае формула такова: HNO3 + 3 HCl + H2SO4. Эта кислота может растворить золото и платину, зато, к примеру, тефлон ей не под силу
Царская водка- это смесь кислот
Царская водка представляет собой жидкость прозрачного цвета, если она только что приготовлена. После приготовления смесь становится жёлто-оранжевой и выделяет сильный запах хлора и диоксид азота, пар которого также опасен для жизни человека.
Как сделать царскую водку в домашних условиях
Для этого понадобится: концентрированные азотная и соляная кислоты, пробирка из стекла с отметками, стеклянная палочка. Чтобы получить смесь, нужно смешать азотную и соляную концентрированные кислоты 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.
Применение
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 золота из смеси металлов. Для этого понадобится: сплав металлов, содержащий золото, царская водка.
Царскую водку нужно предельно аккуратно нагреть до 60-70 градусов и погрузить в эту смесь сплав. Сплав металлов должен быть предварительно очищен, чтобы не допустить загрязнения. Далее потребуется подождать, пока сплав не растворится и не закончится реакция. Обычно это занимает около 6 часов. Растворившиеся золото в смеси не видно, но переживать не стоит, оно там есть.
Молекулы золота 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.
Золото начнёт отделяться, но выглядеть будет как ржавый металл, потому что оно низкой пробы. Проведя эту операцию несколько раз можно получить золото высшей пробы, 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 кислот 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 класса 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 медицинской серной и соляной кислоты, 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.
На водку «Царская» цена начинается от 300 рублей и заканчивается 600-700 рублями. 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.
«Царская» водка, как алкоголь продается во многих продуктовых магазинах
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
Купить водку «Царскую» можно и в интернете, и в любом магазине вашего города. На сегодняшний день водка – востребованный продукт. А водка хорошего класса и в красивой упаковке должна стоять на прилавках всех магазинов. В интернете выбор 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 кислот можно приобрести в магазинах, специализирующихся на промышленной химии. Их не так много, однако в интернете вы их сможете отыскать.
Отзывы
Царскую водку домашнего приготовления не похвалить сложно, особенно если делали вы её собственноручно. Поменять вкус, крепость, сладость или добавить горчинки вы можете по своему усмотрению, а значит, результат вам, скорее всего, понравится. А вот о покупной водке, разливаемой на заводе, определённое мнение составить трудно.
Здесь критериями оценки является не только вкус, но и качество с ценой. По мнениям потребителей водки «Царской» следует сделать вывод, что на вкус, конечно, не всем, но, большинству покупателей водка приходится по вкусу. Лишь некоторые отмечают неприятное послевкусие и неприятный запах, но всем, как известно, угодить невозможно.
Единственным минусом этой водки остаётся дороговизна, зато внешний вид бутылки и подарочной упаковки покупателям нравится. Качество и красивое исполнение водки «Царская» обеспечивают ей покупателей и положительные отзывы.
Чего в царскую водку входит один объем и чего 3 объема
Хотя в России один из заводов Санкт-Петербурга выпускает для потребителей водку с названием «Царская», обычно под царской водкой подразумевают вовсе не алкогольный напиток.
Царская водка, что это?
Царская водка – это смесь концентрированных кислот, очень опасное ядовитое вещество. Обычно в состав царской водки входят соляная кислота HC l (один объем) и азотная HNO 3 (три объема). Иногда к ним добавляется серная кислота (H 2 SO 4 ). Такой «коктейль» представляет собой жидкость жeлтого цвета, пахнущую хлором и окислами азота. Но сначала в средние века алхимики, в том числе известный арабский алхимик Гебер, царскую водку готовили без неизвестной тогда соляной кислоты. Ее готовили путем перегонки смеси селитры, медного купороса и квасцов с добавлением нашатыря.
Царская водка обладает сильной окислительной способностью. Она, в частности, растворяет почти все металлы, в том числе и такие благородные металлы, как золото, палладий и платина, при том, что ни один из благородных металлов не растворяется в каждой из кислот, входящих в царскую водку, но взятой по отдельности.
Так, азотная кислота действует окисляюще на соляную:
Во время этой реакции возникают два активных вещества: хлор и нитрозилхлорид. Они могут растворить золото:
Образовавшийся хлорид золота присоединяет ещё молекулу HCl. Образуется тетрахлорозолотая кислота, известная в обиходе как «хлорное золото»:
Эта комплексная кислота кристаллизуется с четырьмя молекулами воды в виде H(AuCl4).4Н2О. Ее кристаллы светло-желтые. Водный раствор также окрашен в желтоватый цвет. Далее, если осторожно нагреть золотохлористоводородную кислоту, то она разлагается с выделением HCl и красновато-коричневых кристаллов хлорида золота (III) AuCl3. При нагревании все соединения золота легко разлагаются с выделением металлического золота.
Реакция протекает аналогично и с платиной. Так, при растворении платины в царской водке получается платинохлористоводородная кислота H2(PtCl6). При выпаривании раствора она выделяется в виде красно-бурых кристаллов состава H2(PtCl6).6H2O.
История царской водки
Именно с особыми возможностями и связано происхождение названия кислотного «коктейля». Алхимики, искавшие «философский камень», который мог бы превратить любой металл в золото, считали само золото «царем металлов». А раз золото — царь металлов, то и «вода», которая растворяет его, должна быть царем вод. Так кислотный раствор и назвали аква регия (лат. aqua regia). Правильнее было бы называть данный «коктейль» царской водой, но в русский язык, в отличие от многих других языков, вошла именно «царская водка».
Конечно, царскую водку категорически нельзя употреблять, как обычную – внутрь организма. Применяется царская водка как реактив в химических лабораториях, при аффинаже золота (Au) и платины (Pt), а также для получении хлоридов металлов и в других целях. Любопытно, что царская водка не растворяет родий (Rh), тантал (Ta), иридий (Ir), фторопласт и некоторые пластики.
Применение царской водки
Чаще всего царская водка применяется именно как реактив для получения хлоридов металлов.
Воры нередко используют царскую водку (или отдельно концентрированную азотную кислоту) для открывания навесных замков. Заливают в механизм замка, немного выжидают и просто сбивают замок молотком.
Любители используют также царскую водку для добычи золота из радиодеталей.
Главным в царской водке, как показал тот же Гебер, является хлор. Из оставленной на воздухе или на длительном хранении царской водки он испаряется. В таком случае царская водка перестает действовать на золото. Поэтому перед употреблением по назначению следует изготовлять свежую царскую водку.
Интересные факты о царской водке
Интересно, что когда во время Второй мировой войны в апреле 1940 года немецкие войска оккупировали столицу Дании Копенгаген, венгерский химик Хевеши растворил в царской водке золотые нобелевские медали немецких физиков Макса фон Лауэ и Джеймса Франка. Их хранили в Институте Нильса Бора, чтобы спрятать от фашистов. Те были яростными ненавистниками нобелевской награды, так как противник национал-социализма Карл фон Осецкий в 1935 году получил Нобелевскую премию мира. После окончания войны Хевеши экстрагировал спрятанное в царской водке золото и вручил его Шведской королевской академии наук, которая изготовила новые медали и передала их Максу Лауэ и Джеймсу Франку.
В 2010 году исследователи из США получили «органическую царскую водку», которая способна к селективному растворению благородных металлов. Это может привести к разработке новых подходов к извлечению из промышленных отходов и повторному использованию таких благородных металлов, как золото и платина, а также к получению наноматериалов.
«Царской водкой» назвал свой бальзам один из «народных» лечителей, но пить лекарство, содержащее уксус, серную и соляную кислоты, врагу не пожелаешь.
И еще, информация для любителей крепких напитков: кроме обычной сорокоградусной водки с названием «Царская водка» существует и одноименный коктейль:
10 мл белого десертного вермута,
10 мл апельсиновой настойки,
10 мл перцовой настойки,
Смешать все компоненты в стакане со льдом и слить охлажденную смесь через ситечко в конусный фужер.
Содержание статьи
Царская водка: из чего она состоит?
Царская водка является смесью кислот высокой концентрации, а следовательно — сильнейшим ядом. Действие этой смеси на человеческий организм страшно даже представить — ведь царская водка способна растворять металлы! Обычно она состоит из одной части соляной кислоты (HCl) и трех частей азотной (HNO3). Допустимо также добавлять туда серную кислоту (H2SO4). Выглядит царская водка как жидкость желтого цвета, от которой исходит далеко не приятный запах хлора и окислов азота.
Царская водка замечательна тем, что растворяет практически все металлы, даже такие, как золото и платина, но при этом ни в одной из кислот, входящих в ее состав, металлы не растворяются. Активные вещества, способные растворять металлы, рождаются при смеси кислот, в ходе сложных химических реакций. Впрочем, есть металлы, которые царской водке не по зубам: это родий, иридий и тантал. Не растворяется в царской водке также фторопласт и некоторые пластики.
История создания и названия
Царская водка была создана благодаря исследованиям алхимиков, неутомимых в поисках легендарного «философского камня», который должен был превращать любое вещество — в золото. Они называли золото «царем металлов», соответственно, жидкость, способную его растворить — нарекли «царем вод» (по-латыни — aqua regia). Но русские алхимики перевели это название на родной язык несколько своеобразно — в их устах «царь вод» стал «царской водкой».
Царскую водку алхимики научились готовить еще до того, как была открыта соляная кислота. В те времена для изготовления этого состава использовали перегонку смеси селитры, квасцов и медного купороса, добавляя туда также нашатырь.
Использование царской водки
Сегодня, когда философский камень уже никто не ищет, царская водка используется как реактив в химических лабораториях — например, при аффинаже золота и платины. Но чаще всего царская водка нужна химикам в качестве реактива для получения хлорида различных металлов. Любители же используют царскую водку для того, чтобы добывать золото из радиодеталей.
Важно помнить, что царская водка сохраняет свои свойства только при наличии в ней хлора, который, если оставить сосуд с веществом открытым, быстро испарятся. При длительном хранении царской водки хлор также постепенно выветривается, и жидкость перестает растворять металлы.
Царская водка, которую можно пить
Существует одноименный коктейль, который можно приготовить по следующему рецепту:
Смешайте все ингредиенты и подавайте в бокале со льдом, но золото этот состав, разумеется, растворять уже не будет.
Растворители золота — это вещества, которые способны воздействовать на драгметалл и трансформировать элемент на некоторое время. У многих может возникнуть вопрос, зачем растворять золото? Этот процесс предназначен в первую очередь для очистки драгметалла от примесей и эффективной переработки отходов.
Растворение золота в царской водке
Процесс растворения
Растворяя золото, можно с помощью последующих процессов добиться высшей пробы, то есть увеличить количество драгметалла металла в сплаве. Процесс происходит в три этапа:
Именно для первой стадии нужны растворители. Но не каждое сильнодействующее вещество подойдет для таких целей. Золото — благородный металл, что означает инертность вещества по отношению ко многим реактивам. Но в то же время существуют кислоты или смеси, которые способны растворить золото.
Растворение — сложный процесс, но можно выполнить его и в домашних условиях. Например, перед очисткой лома или извлечением драгметалла из радиодеталей. Но перед тем как добавлять реактивы в изделия, стоит очистить лом от примесей. Например, с помощью магнита избавится от ферромагнетиков. Затем лом можно опустить в азотистую кислоту, чтоб избавиться сразу от части металлов.
Реактивы (вещества) для первого этапа очистки
Среди реактивов, которыми можно растворить золото, самым известным и применяемым является царская водка, или Aqua Regia. Вещество очень популярное, его изучают даже на уроках химии в школе. Как растворить золото в царской водке — вопрос, который волнует домашних экспериментаторов. По составу царская водка — это смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 по объему и 1:2 по массе. Около 65-67% приходится на азотную кислоту по массе и 33-36% — соляной кислоты.
Царским прозвали реактив, поскольку он мог растворить «царя металлов», ну а водка изначально была жидким веществом. Намного позже значение этого слова стало ассоциироваться с алкогольным напитком. С точки зрения химии, в результате реакции получается вещество — золотохлористоводородная кислота, или тетрахлораурат водовода.
Формула процесса выглядит так: Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O. Поэтому, ориентируясь на уравнение, для растворения 1 грамма золота необходимо 5 миллилитров царской водки. В реакции именно соляная кислота является растворителем, а азотная выступает в роли катализатора, то есть ускоряет процесс и компенсирует реакцию.
Поэтому в процессе растворения лучше всего брать 3,75 миллилитра соляной кислоты на грамм лома золота. После того как начнет происходить видимая реакция, выдержите металл в растворе до 5 минут и слейте кислоту, после чего залейте новой порцией вещества. Далее поставьте емкость с ломом и кислотой на плиту и нагревайте смесь, вливая в нее азотную кислоту в пропорции 1,25 миллилитр на 1 грамм металла.
Все реактивы должны быть просчитаны, особенно азотная кислота. Именно от этого вещества придется избавляться в процессе фильтрации и осаждения. После растворения металла не стоит добавлять азотную кислоту в раствор. После завершения процесса растворения необходимо продержать получившуюся смесь нагретой около 30 минут.
Следующим этапом будет фильтрация золота, которая происходит уже с помощью других веществ. Фильтрация — процесс, проходящий в два этапа. Перед фильтрацией после растворения нужно выдержать раствор около суток, поскольку за это время кислоты в составе царской водки испаряются. Само по себе вещество нестойкое, что облегчает последующую очистку драгметалла.
Из всех существующих веществ не только водка справляется с процессами растворения благородного металла. На золото действуют:
Благородность золота, с точки зрения современной химии, все же не так совершенна, как хотелось бы. Конечно, в домашних условиях эти реакции проводить опасно, но в лабораториях и на заводах есть возможность за ними наблюдать. Эти реакции и позволяют экономнее относиться к сырью в виде золота, а также делать драгметалл более чистым. Перед проведением реакций убедитесь, что все реактивы подготовлены правильно и соблюдены меры предосторожности.
А чтоб уберечь свое изделие из золота от негативных реакций, лучше не контактируйте с йодной настойкой. Особенно от воздействия веществ следует беречь украшения с меньшим составом драгметалла, поскольку лигатура быстрее реагирует на химические реактивы.
Именно с особыми возможностями и связано происхождение названия кислотного «коктейля». Алхимики, искавшие «философский камень», который мог бы превратить любой металл в золото, считали само золото «царем металлов». А раз золото — царь металлов, то и «вода», которая растворяет его, должна быть царем вод. Так кислотный раствор и назвали аква регия (лат. aqua regia). Правильнее было бы называть данный «коктейль» царской водой, но в русский язык, в отличие от многих других языков, вошла именно «царская водка».
