تیزاب سلطانی یا Aqua regia چیست و چه کاربردی دارد؟

تیزاب سلطانی یا Aqua regia ترکیبی از اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک با نسبت مولی ۱ به ۳ است. تیزاب سلطانی یک مایع دود کننده به رنگ زرد- نارنجی و گاهی اوقات قرمز است که می تواند فلزات نجیب ، طلا و پلاتین را حل کند.

Aqua regia اسیدی بسیار قوی است که برای بازیافت فلزات گرانبها مورد استفاده قرار می گیرد. این اسید قادر به حل کردن همه فلزات از جمله  تیتانیوم ، رودیوم ، ایریدیوم ، روتنیوم ، اسمیوم ، تنگستن و نقره نیست.

بیشترین کاربرد این اسید قوی در برای حل کردن طلا و پلاتین و همچنین استخراج و عیارسنجی طلا است. برای کسب آگاهی بیشتر در رابطه با کاربرد و قیمت خرید و فروش تیزاب سلطانی با ما در نشریه جهان شیمی فیزیک همراه باشید.

تاریخچه تیزاب سلطانی یا Aqua regia

برخی از سوابق حاکی از آن است که یک کیمیاگر مسلمان در حدود سال ۸۰۰ میلادی با مخلوط کردن نمک و ویتریول (اسید سولفوریک) این ترکیب را کشف کرده است. کیمیاگران در قرون وسطی کوشیدند از aqua regia برای یافتن سنگ فیلسفر استفاده کنند. روند ساخت این اسید تا سال ۱۸۹۰ در مقالات شیمی شرح داده نشده است.

جالب ترین داستان درباره aqua regia مربوط به رویدادی است که در طول جنگ جهانی دوم رخ داده است. هنگامی که آلمان به دانمارک حمله کرد ، جورج دو هویسی شیمیدان، مدال های جایزه نوبل متعلق به ماکس فون لاو و جیمز فرانک را در آکوا رجیا حل کرد. او این کار را کرد تا مدال هایی که از طلا ساخته شده بودند به دست نازی ها نیافتند.

او محلول تیزاب سلطانی حاوی طلا را روی قفسه آزمایشگاه خود در انستیتوی نیلز بور گذاشت جایی که به نظر می رسید فقط یک ماده شیمیایی است. دی هویسی پس از پایان جنگ به آزمایشگاه خود بازگشت طلا ها را بازیابی کرد و به آکادمی علوم سلطنتی سوئد هدیه داد تا بنیاد نوبل مجدداً مدال های جایزه نوبل را به لاو و فرانک اعطا کند.

روش تهیه تیزاب سلطانی یا Aqua regia

نسبت مولی معمول بین اسید هیدروکلریک و اسید نیتریک غلیظ شده ۱ به ۳ است. به خاطر داشته باشید  HCl غلیظ حدود ۳۵٪ وHNO3 غلیظ حدود ۶۵٪ این محلول را تشکیل می دهد ، بنابراین نسبت حجمی این محلول معمولاً از ۴ قسمت اسید هیدروکلریک غلیظ و ۱ قسمت اسید نیتریک غلیظ تشکیل شده است. حجم نهایی معمولی برای اکثر کاربردها فقط ۱۰ میلی لیتر است. مخلوط کردن حجم زیادی از aqua regia غیر معمول است.

برای تهیه این ترکیب باید اسید نیتریک را به اسید هیدروکلریک اضافه کنید. هیدروکلریک را به نیتریک اضافه نکنید! محلول بدست آمده مایعی قرمز یا زرد رنگ است که به شدت بوی کلر خواهد داد. به همین دلیل این کار باید زیر هود انجام شود.

کاربرد تیزاب سلطانی یا Aqua Regia

تیزاب سلطانی برای حل کردن طلا و پلاتین مفید است و در استخراج و تصفیه این فلزات کاربرد دارد. اسید کلروئوریک ممکن است با استفاده از aqua regia برای تولید الکترولیت جهت  فرآیند Wohlwill  ساخته شود. این فرآیند طلای با خلوص بسیار بالا (۹۹.۹۹۹٪) را تصفیه می کند. فرآیندی مشابه برای تولید پلاتین با خلوص بالا استفاده می شود.

این محلول برای قلم زدن یا اتچ کردن فلزات و تجزیه و تحلیل شیمیایی استفاده می شود. این اسید برای تمیز کردن فلزات و مواد آلی از ماشین آلات و ظروف آزمایشگاهی نیز کاربرد دارد. به طور خاص ، استفاده از aqua regia به جای اسید کرومیک برای تمیز کردن لوله های NMR ترجیح داده می شود زیرا اسید کرومیک سمی است و رسوب جزئی کروم طیف های NMR را خراب می کند.

با توجه به واکنش بین اجزای موجود در محلول aqua regia این ترکیب به سرعت اثر خود را از دست می دهد بنابراین بلافاصله قبل از استفاده تهیه می شود.

احتیاط هنگام کار با تیزاب سلطانی یا Aqua Regia

همیشه از ظروف شیشه ای (ترجیحاً پیرکس) استفاده کنید زیرا این محلول  برخی از پلاستیک ها را ذوب کرده و بیشتر فلزات را دچار خوردگی می کند.

هرگز محلول  aqua regia را ذخیره نکنید. فقط آنچه را که لازم دارید مخلوط کنید و بعد از هر بار استفاده از آنرا دور بریزید.

محلول را در زیر هود آماده کنید و حتما حین کارعینک ، محافظ صورت ، لباس مخصوص و دستکش مناسب را بپوشید.هنگام تهیه محلول همیشه اسید نیتریک را به آرامی به اسید هیدروکلریک اضافه کنید.

حل کردن فلزات در aqua regia گازهای سمی آزاد می کند بنابراین باید این کار زیر هود انجام شود. محلول تیزاب سلطانی بسیار فعال و بطور بالقوه منفجره است. افزودن هرگونه اسید یا باز  به این محلول یا پاشیدن آب روی آن واکنش گرمازای آنرا را تسریع می کند.

محلول گرم aqua regia تولید شده را در یک ظرف باز بگذارید تا خنک شود و هرگز آنرا در ظرف بسته نگهداری نکنید. زیرا با گذشت زمان این محلول  اکسید می شود و نیتروسیل کلرید سمی ، دی اکسید نیتروژن و گازهای کلر را تشکیل می دهد که به ظرف فشار آورده و احتمالاً باعث انفجار خواهند شد. مخلوط  کردن این محلول با ترکیبات آلی ممکن است باعث انفجار شود.

روش دفع تیزاب سلطانی یا Aqua regia

پس از تهیه این محلول باید تا تازه است از آن استفاده کرد. محلول را در مکانی خنک نگه دارید و آن را برای مدت زمان طولانی ذخیره نکنید زیرا ناپایدار می شود. هرگز محلول را در ظرف در بسته ذخیره نکنید زیرا فشار تولید شده می تواند ظرف را بشکند.

برای دفع این محلول باید آنرا بر روی مقدار زیادی یخ بریزید. این ترکیب همچنین با محلول بی کربنات سدیم اشباع یا محلول ۱۰٪ هیدروکسید سدیم خنثی شده و با خیال راحت دفع می شود. ولی  محلول حاوی فلزات سنگین به دلیل ایجاد آلودگی زیست محیطی نیاز به رعایت مقررات خاص محلی دارد.

تدابیر اورژانسی پس از تماس با تیزاب سلطانی

در صورت تماس با پوست: ممکن است باعث سوختگی پوست شود حداقل ۱۵ دقیقه پوست را با مقادیر فراوان آب بشویید و به مراکز درمانی مراجعه کنید.

در صورت تماس چشمی: برای چشم ها خورنده و تحریک کننده است. چشم ها را فوراً با مقدار زیادی آب به مدت حداقل ۱۵ دقیقه بشویید و فوراً به دنبال مراقبت پزشکی باشید.

در صورت استنشاق: ممکن است دستگاه تنفسی را تحریک کند. در صورت تحریک تنفسی ، سرفه یا سفتی در قفسه سینه حتما با اورژانس تماس گرفته و هوای تازه استنشاق کنید.