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關(guān)于 王水的配置、用途及注意問題
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王水(aqua regia) 又稱“王酸”“硝基鹽酸”,是一種腐蝕性非常強、冒黃色煙的液體,是濃鹽酸(HCl)和濃硝酸(HNO3)組成的混合物,其混合比例從名字中就能看出:王,三橫一豎,故鹽酸與硝酸的體積比為3:1。它是少數(shù)幾種能夠溶解金(Au)物質(zhì)之一,這也是它名字的來源。王水一般用在蝕刻工藝和一些檢測分析過程中,不過塑料之王——聚四氟乙烯和一些非常惰性的純金屬如鉭(Ta)不受王水腐蝕(還有氯化銀和硫酸鋇等)。王水極易分解,有氯氣的氣味,因此必須現(xiàn)配現(xiàn)用。 王水及其氧化作用 王水是由1單位體積的濃硝酸和3單位體積的濃鹽酸混合而成的(嚴格地說是在制取混酸所用的溶質(zhì)HNO3和HCl的物質(zhì)的量之比為1∶3)。王水的氧化能力極強,曾被 認為是酸中之王(直到超強酸的發(fā)現(xiàn),才知道王水是小巫見大巫)。一些不溶于硝酸的金屬,如金、鉑等都可以被王水溶解(鉑必須被加熱才能緩慢反應(yīng))。 (鉑金反應(yīng)很慢基本肉眼難以觀察到) 高濃度的氯離子與其金屬離子可形成穩(wěn)定的絡(luò)離子,如[AuCl4]-: (理論上的化學(xué)式) 從而使金的標準電極電位減小,有利于反應(yīng)向金屬溶解的方向進行?偡磻(yīng)的化學(xué)方程式可表示為: (其中鉑金反應(yīng)尚待研究) 由于金和鉑能溶解于王水中,人們的金鉑首飾(黃金)在被首飾加工商加工清洗時,常會在不知不覺中被加工商用這種方法偷取,損害消費者的利益。 王水能夠溶解金和鉑的原因,過去曾被認為是在王水中產(chǎn)生了原子氯和強氧化性的氯化亞硝基的緣故: HNO3+3HCl=NOCl+Cl2+2H2O 現(xiàn)在看來,主要是由于大量氯離子的存在,能夠形成配位離子,從而改變了電極電勢的結(jié)果。以金為例: Au與Cl配位形成[AuCl4]-離子 + 3e = Au; E = 1.52V AuCl4 + 3e = Au + 4Cl; E = 1.002V 可以看出,在沒有氯離子存在下,硝酸和氯都不易氧化金,但是當(dāng)金在氯離子存在下時,它的電極電勢降低很多,換句話講,由于形成AuCl4而增強了金的還原能力。這時氯甚至濃硝酸也能氧化Au成AuCl4。所以,王水能溶解金的主要原因不是王水的氧化能力被增強,而是金屬的還原能力被增強。 |
月牙兒的百寶箱 | 金電極的清洗 |
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