همه چیز در مورد تیزاب سلطانی

یکی از معدود فلزاتی که در برابر اسیدها مقاوم است، طلا می‌باشد. این فلز گران‌بها و درخشان علاوه بر اسیدها در برابر واکنش‌های شیمیایی و اکسید شدن نیز مقاومت بسیار خوبی دارد. اما یک ماده اسیدی قابلیت حل کردن این فلز ارزشمند را دارد. نام این ماده، تیزاب سلطانی می باشد. تیزآب سلطانی از ترکیب دو ماده تشکیل می‌شود. در ادامه با تیزاب سلطانی و کاربردهای آن آشنا می‌شویم.

تیزاب سلطانی

تیزآب سلطانی چیست؟

تیزآب سلطانی از ترکیب دو ماده هیدرو کلریک اسید غلیظ (35 درصد) با نیتریک اسید غلیظ (65 درصد) به نسبت سه به یک به وجود می‌آید. نام انگلیسی آن نیز Aqua regia می‌باشد که به معنی پادشاه آب است. با توجه به اینکه این ماده اسیدی از ترکیب دو ماده به دست می‌آید. بنابراین فرمول شیمیایی خاصی نداشته و به صورت HNO3 + 3HCl مورد نمایش قرار می‌گیرد.

کیمیاگر مشهور ایرانی، زکریای رازی به عنوان کاشف تیزآب سلطانی شناخته می‌شود. این محلول خورنده در صورت برخورد با پوست، آسیب جدی به آن وارد می‌کند. این محلول هنگامی که به صورت تازه تهیه شود بی‌رنگ بوده و به مرور زمان به رنگ‌های زرد، نارنجی و قرمز در می‌آید.

از مهم ترین خاصیت این محلول می‌توان به حل کردن بسیاری از فلزات سنگین مانند پلاتین و طلا نام برد. به همین علت به آن تیزآب سلطانی می‌گویند. از تیزآب سلطانی همچنین برای سنجش‌های تحلیلی و محلول برخی از سنگ‌های فسفاته، سنگ آهن، آنتیموان، آلیاژهای نیکل و کروم، سلنیوم و برخی از سولفیدهای کم محلول مانند سولفید آرسنیک، جیوه و کبالت نیز استفاده می‌شود.

طرز تهیه تیزاب سلطانی

از اسید کلریدریک غلیظ (۳۵ درصد) و اسید نیتریک غلیظ (۶۵ درصد) برای تهیه تیزآب سلطانی استفاده می‌شود. در طی مخلوط شدن این دو ماده، فرآیند شیمیایی به وجود می‌آید که طی آن ترکیب گاز کلر، نیتروزیل کلرید و آب تولید می‌شود. در این فرایند به ازای هر سه واحد اسید کلریدریک، یک واحد اسید نیتریک استفاده می‌شود. البته نکته مهمی که در تهیه تیزآب سلطانی حائز اهمیت است این است که باید اسید نیتریک به اسید کلریدریک اضافه شود و برعکس آن نباید انجام شود.

HNO3 + 3HCl → NOCl + Cl2 + 2H2O

هنگامی که واکنش انجام می‌شود، دود تشکیل شده و رنگ شیری محلول نشان می‌دهد که تیزآب سلطانی تشکیل شده است. خاصیت اسیدی این محلول به علت فرار بودن به مرور زمان از دست می‌رود و تبدیل به یک ترکیب ناپایدار می‌شود. همچنین پس از گذشت زمانی، نیتروزیل کلرید تجزیه شده و به عنصر کلر و نیتروژن اکسید تبدیل می‌شود. پس بهتر است این محلول در زمانی که مورد استفاده قرار می گیرد تهیه شود.

مواد تشکیل دهنده تیزاب سلطانی

کاربردهای تیزآب سلطانی

از مهمترین کاربردهای تیزآب سلطانی، استفاده از آن برای تولید کلرواوریک اسید است. کلرواوریک اسید، الکترولیتی است که در فرایند wohlwill که به منظور استخراج طلا و خالص سازی آن با بالاترین کیفیت انجام می‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از کاربردهای دیگر آن می‌توان به استفاده در سنجش‌های تحلیلی خاص اشاره کرد. در برخی آزمایشگاه‌ها نیز از تیزآب سلطانی برای تمیز کردن ظرف‌های شیشه‌ای حاوی ذرات فلزی و ترکیبات آلی استفاده می‌کنند. برای نمونه با استفاده از تیزآب سلطانی می‌توان لوله‌های NMR را به طور کامل تمیز کرد، به طوری که هیچ اثری از کروم پارامغناطیس برای از بین بردن طیف‌ها باقی نماند.

تیزاب سلطانی و طلا

Aqua regia یا تیزآب سلطانی می‌تواند طلا را در خود حل کند. در حالی که هر یک از دو اسید به تنهایی توانایی حل کردن طلا را در خود ندارند. اسید نیتریک یک اکسید کننده قوی می‌باشد که طلا را در خود حل کرده و باعث به وجود آمدن یون طلا می‌شود. اسید کلریدریک نیز می‌تواند با ایجاد منبعی از یون‌های کلرید، موجب واکنش با یون‌های طلا شده و آنیون تتراکلروات محلول را ایجاد کند. این فرایند باعث حذف یون‌های طلا از محلول و در نتیجه اکسیداسیون طلا می‌شود. پس طلا در تیزآب سلطانی حل شده و تبدیل به اسید کلرواوریک می‌شود. در آخر اسید کلرواوریک تولید شده را می‌توان با تبخیر آب اضافی و تجزیه اسید نیتریک باقی مانده جدا سازی کرد. در ادامه نیز با حرارت مداوم به محلول اسید کلریدریک اضافی جدا می‌شود.

پس از انجام جداسازی، می‌توان آن را با یک عامل کاهنده مانند اسید اگزالیک، دی اکسید گوگرد، هیدرازین یا موارد مشابه به آن تبدیل به طلا کرد.

حل شدن طلا در تیزاب سلطانی

نکات ایمنی هنگام کار با تیزآب سلطانی

همانطور که قبلاً اشاره کردیم تیزاب سلطانی یک اسید بسیار قوی و خورنده است که حتی گاز‌های خارج شده از آن نیز اثر خورندگی دارند. این محلول اسیدی به محض برخورد بر پوست یا چشم انسان، با شدت بسیار زیاد به محل برخورد آسیب وارد کرده و باعث سوختگی و کوری انسان می‌شود. تیزآب سلطانی در صورت بلعیدن کشنده بوده و تنفس بخار‌های آن به دستگاه تنفس آسیب وارد می‌کند.

هنگام برخورد این محلول با هر قسمت از پوست یا چشم، محل برخورد را به مدت 15 الی 20 دقیقه با آب بشویید و سریعاً به پزشک مراجعه کنید.

رعایت نکات ایمنی از الزامات کار با تیزاب سلطانی می‌باشد. بنابراین هنگام کار با تیزآب سلطانی از ماسک مخصوص آزمایشگاه، دستکش نیتریل دار‌ و روپوش آزمایشگاهی استفاده شود. همچنین کار با تیزآب سلطانی نیز باید در فضای آزاد یا در زیر هود انجام شود و از ظرف‌های سالم و تمیز برای این کار استفاده شود.

سخن آخر

بیشترین مصرف تیزآب سلطانی در صنعت طلا و جواهر می‌باشد. این محلول اسیدی برای عیار سنجی و تشخیص طلا نیز به کار می‌رود. برای این منظور با استفاده از سنگ محک و تیزآب سلطانی عیار مصنوعات طلا را مشخص می‌کنند. برای دانستن نحوه استفاده از تیزآب سلطانی در عیار سنجی طلا و جواهر، می‌توانید به مقاله سنگ محک در وبسایت تابان گوهر نفیس مراجعه کنید.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

19 − نه =

آخرین مطالب مجله تابان گوهر