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发布日期:2015-12-22  浏览次数:388
核心提示:王水(aqua regia) 又称"王酸"、"硝基盐酸",是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体,是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO₃)按体积比3:

王水(aqua regia) 又称"王酸"、"硝基盐酸",是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体,是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO)按体积比3:1组成的混合物。它是少数几种能够溶解金(Au)物质的液体之一,它名字正是由于它的腐蚀性之强而来。王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中,不过一些金属单质如钽(Ta),无机盐如氯化银、硫酸钡,有机物中的塑料之王--聚四氟乙烯、蜡烛等高级烷烃等,不受王水腐蚀。王水极易变质,有氯气的气味,因此必须现配现使用。


盐酸是于约800年左右波斯人炼金术士贾比尔·伊本·哈杨(Jabir ibn Hayyan)将食盐与矾(硫酸)混合到一起时发现的。他将盐酸与硝酸混合在一起发明了能够溶解金的王水。


有两位科学家,劳厄和弗兰克,曾获得1914年和1925年的物理学奖,德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌,他们辗转来到丹麦,请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。


1940年,纳粹德国占领丹麦,受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西(1943年化学奖得主)帮他想了个好主意:将奖牌放入“王水”(盐酸硝酸混合液)中,纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上,来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后,溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩,按当年的模子重新铸造,于1949年完璧归赵时,当时弗兰克工作的美国芝加哥市还专门举行了一个隆重的奖牌归还仪式。


王水同时具有硝酸的氧化性和氯离子的强配位能力,因此可以溶解金、铂等不活泼金属。浓盐酸的加入并不是增强了硝酸的氧化性,而是增强了金属的还原能力。Au(金)与Cl(氯)元素配位形成AuCl4(四氯合金),增强了金属的还原能力,使硝酸氧化金变得可能。


原理

王水


虽然王水单一的两个组成部分无法溶解金,但它们联合起来却可以溶解金,原理是这样的:酸性条件下的硝酸离子(NO3-)是一种非常强烈的氧化剂,它可以溶解极微量的金(Au),而盐酸提供的氯离子(Cl-)则可以与溶液中的金离子(Au3+)反应,形成四氯合金离子([AuCl4]-)(铂是生成了六氯合铂离子,对应氯铂酸),使金离子在氯离子的配位作用下减少,降低了金离子的电势,反应平衡移动,这样金属金就可以进一步被溶解了。


其实硝酸根的氧化性并没有增加,只是盐酸提供的氯离子增强了金、铂等金属原子的还原性

关键词: 王水
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