სამეფო წყალი

სამეფო წყალი
ზოგადი
სისტემური სახელწოდება	აზოტმჟავას ჰიდროქლორიდი
ქიმიური ფორმულა	HNO3+3 HCl
ფიზიკური თვისებები
მდგომარეობა (სტ. პირ.)	წითელი, ყვითელი ან ოქროსფერი სითხე[1]
სიმკვრივე	1.01–1.21 გ/სმ³
თერმული თვისებები
დნობის ტემპერატურა	−42 °C
დუღილის ტემპერატურა	108 °C
NFPA 704	0 3 0 OX

სამეფო წყალი — აზოტმჟავასა და ქლორწყალბადმჟავას ნარევი, მოლური თანაფარდობით შესაბამისად 1:3-თან. არის მოყვითლო-ფორთოხლისფერი (ზოგჯერ წითელი) მბოლავი სითხე. სახელი ეწოდა ალქიმიკოსების მიერ, რადგან მასში იხსნებიან კეთილშობილი ლითონები, როგორებიცაა ოქრო და პლატინა, მაგრამ არა ყველა ლითონი. მისი საშუალებით შესაძლებელია უმაღლესი ხარისხის ოქროს (99,999% სისუფთავით) მიღება.

მიღება და დაშლა

კონცენტრირებული ქლორწყალბადმჟავას და კონცენტრირებულ აზოტმჟავას შერევისთანავე იწყება ქიმიური რეაქციები. შედეგად კი წარმოიქმნება არასტაბილური პროდუქტები, ნიტროზილის ქლორიდი^[2] და ქლორის აირი. ამ არასტაბილური პროდუქტების ხსნარიდან გამოდევნის შედეგად, სამეფო წყალი კარგავს თავის თვისებებს.

HNO_{3 (ხს)} + 3 HCl _(ხს) → NOCl _(აირ) + Cl_{2 (აირ)} + 2 H₂O _(თხ)

შემდგომში ნიტროზილის ქლორიდი იშლება აზოტის მონოქსიდისა და ქლორის გამოყოფით. ვინაიდან რეაქცია არ არის შექცევადი ტიპის, ამიტომაც ნიტროზილქლორიდისა და ქლორის გარდა, ხსნარი შეიცავს აზოტის ოქსიდსაც.

2 NOCl _(აირ) → 2 NO _(აირ) + Cl_{2 (აირ)}

იმის გამო, რომ აზოტოვანი ოქსიდი ურთიერთქმედებს ატმოსფეროს ჟანგბადთან, ხსნარი ასევე შეიცავს აზოტის დიოქსიდს (NO₂).

2 NO _(აირ) + O_{2 (აირ)} → 2 NO_{2 (აირ)}

ქიმია

სამეფო წყლის მეშვეობით მიღებული სუფთა ოქროს ფხვნილი.

ოქროს გახსნა

სამეფო წყალში იხსნება ოქრო, თუმცა ხსნარის შემადგენელი ვერცერთი მჟავა ვერ გახსნის მას მარტო, რადგან, ამ კომბინაციაში, თითოეული მათგანი ასრულებს სხვადასხვა ფუნქციას. აზოტმჟავა ძლიერი მჟვაა, რომელიც აყალიბებს ოქროს ანიონებს (Au³⁺). ქლორწყალბადმჟავა წარმოქმნის ქლორის ანიონებს, რომლებიც ურთიერთქმედებს ოქროს იონებთან და აფორმირებს ოქროს ტერტაქლორიდის ანიონს (AuCl₄⁻). რეაქციები მიმდინარეობს შემდეგნაირად:

• Au + 3 HNO₃ + 4 HCl ⇌ [AuCl₄]^- + 3 [NO₂] + [H₃O]⁺ + 2 H₂O

ან

• Au + HNO₃ + 4 HCl ⇌ [AuCl₄]^- + [NO] + [H₃O]⁺ + H₂O.

თუ სამეფო წყალი მხოლოდ ოქროს შეიცავს, მისგან შეიძლება ოქროს მჟავას მიღება ხსნარის ამოშრობით, ხოლო ოქროს მიღების საჭიროების შემთხვევაში გამოიყენება ისეთი ნივთიერებები როგორებიცაა:გოგირდის დიოქსიდი, ჰიდრაზინი, მჟაუნმჟავა და სხვა.^[3] მოყვანილია გოგირდის დიოქსიდის მაგალითი:

• 2 AuCl₄^- _(ხს) + 3 SO_2(აირ) + 6 H₂O _(თხ) → 2 Au _(მყ) + 12 H⁺ _(ხს) + 3 SO₄^2-_(ხს) + 8 Cl^- _(ხს).

რესურსები ინტერნეტში

• Chemistry Comes Alive! Aqua Regia
• Aqua Regia at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• Demonstration of Gold Coin Dissolving in Acid (Aqua Regia)

სქოლიო

1. Eintrag zu Königswasser in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 26. Januar 2013.
2. Brockhaus ABC Chemie, VEB F. A. Brockhaus Verlag, Leipzig 1965, S. 714.
3. Renner, Hermann; Schlamp, Günther; Hollmann, Dieter; Lüschow, Hans Martin; Tews, Peter; Rothaut, Josef; Dermann, Klaus; Knödler, Alfons; et al. "Gold, Gold Alloys, and Gold Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a12_499.

პორტალი ქიმია