история царской водки

История царской
водки
кардинал Джованни
Фиданца
(1221-1274)
В 1270 году Бонавентура
указал на применяемый им
метод получения жидкости
растворением нашатыря в
«крепкой водке» (aqua fortis,
азотная кислота).
Бонавентура также
установил способность этой
жидкости растворять «царя
металлов» — золото,
считавшегося до некоторых
пор неподверженным
изменению. Таким образом
появилось название aqua
regia.
Печь для дистилляции
(Псевдо-Гебер, XIV в.)
У Псевдо-Гебера в XIV веке
был свой рецепт
приготовления царской
водки. Задолго до открытия
соляной кислоты в латинских
текстах, приписываемых
Геберу, изложен способ
получения царской водки
путём сухой перегонки
смеси селитры, медного
купороса, квасцов и
нашатыря в стеклянном,
хорошо замазанном сосуде,
снабженном стеклянной
крышкой или колпаком.
Приготовление царской
водки смешением
концентрированных
соляной и азотной кислот
впервые описывается в
«Алхимии» Андреаса
Либавия (1597).
Андреас Либавий
(1555-1616)
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 способствовало
становлению пробирного
анализа и технической
химии.
В работах А.Л. 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 её называли
королевской водкой (М. В.
Ломоносов, 1742 г.),
царской водкой (М.
Парпуа, 1796 г.), селитросоляной кислотой (В. В.
Петров, 1801 г.),
азотноводохлорной
кислотой (Г. И. Гесс, 1831
г.). Слово «водка»
первоначально появилось
в русском языке примерно
в XIII—XIV веках как
уменьшительное от слова
«вода».
Химические свойства
Царская водка
представляет собой
жидкость жёлтооранжевого цвета с
сильным запахом хлора и
диоксида азота. Только
что приготовленная
царская водка бесцветна
(или слегка желтого
цвета), 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 в сильнокислой среде делает царскую
водку одним из сильнейших окислителей.
HNO3 + 3HCl = NOCl + 2Cl∙ + 2H2O
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.
NOCl→NO + Cl∙
2NO + О2 → 2NO2
Эффективность царской водки как окислителя в
значительной степени связана с уменьшением
потенциала окисления металлов вследствие
образования хлоридных комплексных
соединений.
Au + 4HCl + HNO3 = Н[AuCl4] + NO↑ + 2H2O
Комплексообразование в сильнокислой
окислительной среде делает возможным
растворение уже при комнатной температуре
даже таких малоактивных металлов, как золото,
платина и палладий.
3Pt + 18HCl + 4HNO3 = 3Н2[PtCl6] + 4NO↑ + 8H2O
Растворение платины в
царской водке
Платину (буквально с
испанского - "Серебришко)
раньше считали
«неправильным серебром» и
выкидывали в реки или моря,
чтобы не путалась под
ногами
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 ЯМРспектроскопии), в
пробирном анализе
благородных металлов и их
сплавов, при аффинаже
золота и платины,
получении хлоридов
металлов и другого.
Лаборатория пробирного
анализа
Пробирный анализ (также
пробирное искусство) —
методы определения
благородных металлов
(золота, серебра, платины
и др.) в рудах, продуктах
их переработки,
лигатурных сплавах,
слитках, готовых изделиях
Аффинаж – это
химические способы
очистки благородных
металлов от примесей.
Начинается этот
процесс с растворения
металлов в царской
водке.
Аффинаж золота Щавелевой кислотой
Макс фон Лауэ
(1879-1960)
заложил основы
рентгеноструктурного
анализа
В нацистской Германии
было запрещено принятие
Нобелевской премии после
того, как в 1935 году
премию мира присудили
противнику националсоциализма Карлу фон
Осецкому.
Немецкие физики Макс
фон Лауэ и Джеймс Франк
доверили хранение своих
золотых медалей Нильсу
Бору.
Георг Хевеши
(1885-1966)
венгерский химик
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).
После окончания войны
сотрудники Нильса Бора
выделили золото из раствора
тетрахлорозолотой кислоты и
передали его Шведской
королевской академии наук,
которая изготовила новые
медали и вернула их фон Лауэ
и Франку.
Изображена богиня Природы, появляющаяся
из облаков, которая держит в руке Рог
Изобилия. Сбоку стоит Гений Науки и
приоткрывает шаль, которой покрыта голова
богини Природы.
Надпись на медалях гласит: "Inventas vitam
juvat excoluisse per artes". ("Изобретение
делает жизнь лучше, а искусство прекраснее")
Молибден и его
реакция
взаимодействия с
царской водкой
Исследователи из США
получили «органическую
царскую водку», которая
способна к селективному
растворению благородных
металлов.
Результаты исследования могут
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.
Благодаря счастливой случайности
исследователи обнаружили, что золото
растворяется в смеси тионилхлорида (SOCl2) и
пиридина. Дальнейшие эксперименты показали,
что в присутствии тионилхлорида растворение
благородных металлов возможно и для других
органических соединений – N,Nдиметилформамида (DMF), имидазола и
пиразина. Из полученного раствора золото
можно выделить с помощью простого упаривания
с последующим прокаливанием.
Вей Лин (Wei Lin) из
Технологического Университета
Джорджии заявляет, что
изменение качественного
состава смеси
тионилхлорид/органическое
соединение, их соотношения, а
также условий реакции можно
добиться селективного
растворения строго
определенного благородного
металла. Например, в смеси
SOCl2/DMF растворяется только
золото, но не палладий с
платиной.
Система
SOCl2/органическое
соединение является
безопасной альтернативой
системе HCl/HNO3, и
помимо извлечения
благородных металлов из
отходов может найти
применение в синтезе
наноструктур на основе
благородных металлов и
селективном удалении
нанопокрытий.