Химический состав царской водки

Царская водка
Общие
Сокращения A.R.
Традиционные названия Aqua Regia, Aqua Regis
Хим. формула Смесь HNO3, HCl и H2O
Физические свойства
Состояние жидкость жёлто-оранжевого цвета с сильным запахом хлора и диоксида азота
Плотность 1,01-1,21 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления -42 °C
• кипения 108 °C
Давление пара 21 мбар (при 20 °C)
Классификация
Рег. номер CAS 8007-56-5
PubChem 62687
SMILES
ChemSpider 56437
Безопасность
Пиктограммы СГС

Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Ца́рская во́дка (лат. Aqua Regia, Aqua Regis, A.R. ) — смесь концентрированных азотной HNO3 (65—68 % масс.) и соляной HCl (32—35 % масс.) [1] кислот, взятых в соотношении 1:3 по объёму (массовое соотношение, в пересчёте на чистые вещества, около 1:2) [2] .

Название не имеет отношения к спиртным напиткам и происходит от устаревшего значения слова «водка» и уникальной способности смеси растворять золото.

Содержание

История исследования и использования [ править | править код ]

Задолго до открытия соляной кислоты в латинских текстах, приписываемых арабско-персидскому алхимику Геберу (Джабиру ибн Хайян) (VIII век), изложен способ получения царской водки путём сухой перегонки смеси селитры, медного купороса, квасцов и нашатыря в стеклянном, хорошо замазанном сосуде, снабжённом стеклянной крышкой или колпаком [3] .

В сочинениях Альберта Великого она называется aqua secunda («вторичная водка», а «первичная водка» — aqua prima — азотная кислота), у других алхимиков — aqua regia. В 1270 году Бонавентура указал на применяемый им собственный метод получения растворением нашатыря в «крепкой водке» (aqua fortis, азотная кислота) [4] . Бонавентура также установил, что азотная кислота растворяет серебро, отделяя его от золота; используя царскую водку, он установил её способность растворять «царя металлов» — золото, считавшегося до некоторых пор неподверженным изменению. Таким образом появилось название aqua regia (также aqua regis, A.R.) [5] . Алхимический символ царской водки был составлен из знака воды и прописной буквы R. Позднее царская водка описана Псевдо-Гебером, неизвестным алхимиком, трактаты которого стали распространяться в Европе в XIV веке.

Приготовление царской водки смешением концентрированных соляной и азотной кислот впервые описывается в «Алхимии» Андреаса Либавия (1597) [6] . Установление факта растворения благородных металлов в царской водке рассматривалось алхимиками как решение одной из важнейших задач алхимии: приготовление алкагеста — универсального растворителя. Использование царской водки в алхимической практике привело к существенному росту знаний о веществах и химических реакциях [7] и способствовало становлению пробирного анализа и технической химии.

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.

В России [ править | править код ]

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 [8] . 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» [9] .

Свойства [ править | править код ]

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, 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 ; longrightarrow Cl_<2>+NOCl+2H_<2>O>>;> 2 N O C l → 2 N O + C l 2 <2>>>> 2 N O + O 2 ⟶ 2 N O 2 <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 longrightarrow H[AuCl_<4>]+NOuparrow +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 <3>longrightarrow 3H_<2>[PtCl_<6>]+4NOuparrow +8H_<2>O>>>

Читайте также:  Чай имбирь корица лимон мед

Скорость растворения (травления) золота в царской водке составляет примерно 10 мкм/мин. Рутений растворяется в царской водке только в присутствии кислорода воздуха, образуя комплексное соединение — гексахлорорутениевую кислоту [10] . Родий и иридий в компактном состоянии устойчивы, но растворяются при нагревании в виде высокодисперсных порошков (черни) [10] .

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 не растворяет тефлон (фторопласт-4).

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.

Юникод [ править | править код ]

В Юникоде есть 2 алхимических символа царской водки (лат. Aqua regia ).

Кодировка по Unicode и HTML

Графема Unicode HTML
Код Название Шестнадцатеричное Десятичное Мнемоника
🜆 U+1F706 ALCHEMICAL SYMBOL FOR AQUA REGIA 🜆 🜆
🜇 U+1F707 ALCHEMICAL SYMBOL FOR AQUA REGIA-2 🜇 🜇

Интересные факты [ править | править код ]

В нацистской Германии было запрещено принятие Нобелевской премии после того, как в 1935 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 Дьёрдь де Хевеши растворил эти медали в царской водке (сам Хевеши был удостоен Нобелевской премии по химии в 1943 году). Банка с раствором тетрахлорозолотой кислоты благополучно простояла среди сотен других вплоть до завершения оккупации Дании.

После окончания войны Хевеши выделил золото из раствора и передал его Шведской королевской академии наук и Нобелевскому фонду. Из него изготовили новые медали, которые были возвращены фон Лауэ и Франку [11] .

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.

Читайте также:  Тефтели с томатной пастой рецепт с фото

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.

Читайте также:  Цветы для украшения торта своими руками

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

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

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

«>

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *