И. ЛеенсонВ чём растворяется золото? Процесс извлечения золота из радиодеталей Как растворить золото в царской водке

Наш сайт предлагает в этой статье интересную информацию о том, как можно зарабатывать деньги, на золоте добывая его в домашних условиях. Прежде чем добывать , давайте предварительно ознакомимся, какие радиодетали могут служить сырьевым материалом для добычи золота. Золото можно добывать из различных , позолоченных корпусов часов, браслетов, тарелок, чашек, столовых приборов и других предметов которые могут быть позолоченными.

Тем людям, которые решили зарабатывать деньги на золоте, хотелось бы сказать, что скупать корпуса часов с позолоченной оправой довольно сложно, а получать золото с посуды, с нанесенной на нее золотой краской, вряд ли удастся очень много. Поэтому золото лучше добывать из радиодеталей, это как нам кажется наиболее перспективное направление самостоятельного добывания золота в домашних условиях.

Перед тем как начать добывать сначала нужно собрать или скупить золотосодержащие элементы. Только не думайте о том, что это все так просто. Прошли те 90-е золотые годы для домашних золотодобытчиков, когда они килограммами выплавляли и добывали золото из радиодеталей, радиоаппаратуры, предметов бытовой техники.

Многие читатели нашего сайта могут задуматься над вопросом, почему радиодетали покрываются именно золотом, а скажем не серебром. Серебро, с точки зрения электропроводности намного лучше, чем золото. Серебряный металл в отличие от золотого, имеет меньшее удельное электрическое сопротивление. Так почему же тогда золото так часто применяют в радиодеталях? Серебро в отличие от золота, несмотря на свою высокую электропроводность это металл, который со временем начинает подвергаться окислению, а золото такой быстрой способностью к окислению не обладает. Золото обладает инертными свойствами, не окисляется на атмосферном воздухе и не вступает в химическую реакцию с другими химическими элементами периодической системы Д.И.Менделеева. Поэтому золото лучше использовать при изготовлении электрических контактов, так как они считаются наиболее надежными и долговечными. Даже спустя многие годы золотые контакты радиодеталей или разъемы будут оставаться неизменными.

Посетители нашего сайта могут сильно удивиться, если узнают о том, что каждый день носят с собой небольшое количество золота. У каждого мобильного телефона имеется сим–карта, которая содержат немного золота. Поэтому домашние золотодобытчики так же могут задуматься над тем, как это золото можно извлечь из этого устройства.

Золото можно добывать из вторичного сырья двумя способами: извлекать золото химическим способом с помощью химического реактива - «царской водки» (методом «вытравливания») или добывать золото - методом электролиза.

Самый простой способ получить золото это добывать его методом вытравливания. Этот способ получения драгоценного металла из радиодеталей сравнительно прост. Метод вытравливания основан на химической инертности золота, то есть на его способности вступаю в химическую реакцию с другими химическими элементами. Если вспомнить школьную химию, то золото это металл, который сочетает в себе высокую химическую инертность, от этого металл становится красивым, что делает его, незаменимым благородным и драгоценным металлом для ювелирного дела. Если золото, как и серебро не были такими инертными металлами, их бы не смогли находить в природе в самородном состоянии.

Если проводить сравнение золота с медью и серебром, золото крайне инертно по отношению к кислороду и сере. Золото может реагировать с галогенами только при нагревании. Поэтому для того чтобы растворить золото и перевести его в раствор, необходим очень сильный окислитель металлов и таким окислителем является - «царская водка».

«Царскую водку» можно просто сделать в домашних условиях. Она приготавливается из смеси концентрированных азотной и соляной кислот, взятых по объему в соотношение 1:3. Если пересчитывать их на чистое вещество, то соотношение должно быть 1:2.

«Царская водка» это жидкость желтовато - оранжевого цвета, которая имеет сильный запах хлора и диоксида азота. Только, что самостоятельно приготовленная «царская водка» не имеет цвета, однако вскоре приобретает оранжевый цвет.

Почему «царская водка» проявляет такую высокую окислительную способность в отношении золота? При взаимодействии концентрированных соляной и азотной кислоты образуется сложная смесь высокоактивных продуктов, в том числе «ассоциатов» и свободных радикалов. «Ассоциаты» это ассоциация или объединение простых ионов или молекул в более сложные молекулы, при этом такая связь не вызывает химическое изменение природы самого вещества. Из сказанного видно, что есть ассоциация ионов и молекул. Причиной образования ионных «ассоциантов» является следствием проявления электростатических сил. Простые ионные «ассоциаты» - два или три иона, которые представляют собой нейтральные или заряженные частицы. Ассоциация или объединение молекул обуславливается действием межмолекулярных сил. Ассоциация влияет на свойства растворов и образование комплексных соединений. Так вот наличие в сильно – кислой или в реакционной среде таких продуктов взаимодействия как: хлорида нитрозила NOCl и атомарного хлора, делает «царскую водку» одним из самых сильных окислителей.

Смесь «царскую водку» лучше готовить сразу перед ее применением. Это очень важно! Так как «царская водка» при хранении разлагается с образование газообразных продуктов, в частности - диоксида азота, который придает «царской водке» характерную окраску и запах. Кроме этого при хранении царская водка теряет свои окислительные способности. Уменьшение окислительного потенциала золота вследствие образования его с хлоридными комплексными, в значительной степени влияет на эффективность царской водки как окислителя. Комплексное соединение в сильнокислой окислительной среде делает возможным растворение таких малоактивных металлов как: золото, палладий и платину, даже при комнатной температуре. При этом скорость травления или растворения золотого металла, будет составлять примерно - 10 мкм/мин.

Золото в сравнении с серебром не растворяется в «царской водке». Это связано с тем, что при обработке серебра «царской водкой» появляется поверхностный слой металла, который переходит в неактивное, пассивное состояние (пассивация металлов), то есть покрывается тонким слоем - хлорида серебра, который препятствует дальнейшей коррозии металла. «Царская водка» является сильным окислителем и для других металлов. Трудно поддаются окислению царской водкой такие металлы как: хром, титан, тантал, цирконий, гафний и ниобий.

Окислительную способность «царской водки» используют как реактив в химических лабораториях. Она применяется для очистки химической посуды от органических следов на ней, для получения хлоридов металлов, при пробирном анализе драгоценных металлов и их сплавов, а так же при аффинаже высокочистых металлов: платины и золота, путем отделения их от различных примесей.

В электрохимическом ряду напряжений, в периодической системе - золото стоит правее, чем все остальные металлы. Это говорить о том, что золото – сильно инертный металл. Золото, при обычных условиях не взаимодействует с большинством кислот, поэтому и относиться к благородному металлу. При травлении, позолоченные элементы радиодеталей просто выедаются кислотой, при этом в кислоте растворяются все металлы, кроме сильно инертного золота. Золото, добываемое из радиодеталей, просто плавает в растворе кислоты, в виде тонкой золотой фольги. Чтобы собрать золото остается только осторожно отфильтровать раствор через ткань, только для фильтрования нельзя использовать медицинскую марлю, так как она имеет крупные дырочки. Для травления или восстановления золота используется азотная кислота. Азотная кислота должна быть чистым веществом, то есть при открытии бутылки с кислотой она должна выделять небольшой пар. Только в этом случае кислота имеет хорошее качество. В азотную кислоту воду добавлять не нужно. Для ускорения химической реакции (вытравливания) или процесса золотодобычи, емкость можно подогреть на электроплите до температуры 60 – 70 градусов по Цельсию. В качестве емкости можно использовать обычную эмалированную кастрюлю. Посуду берите новую, желательно чтобы она была без царапин и микротрещин, не экономьте. Лучше взять алюминиевую кастрюлю, так как алюминий не разъедается чистой азотной кислотой.

Перед началом травления постарайтесь, чтобы все позолоченные элементы были тщательным образом оделены от всех остальных. Например, вытащить контакты с разъемов, а металлические шляпки без содержания в них золота, перекусить кусачками и удалить. Как видно из этого примера заготовка сырья это достаточно трудоемкий процесс, иначе удачи не ждите. Так же можно добывать золото из других деталей: разъемов, микросхем, транзисторов, с оправ позолоченных очков, корпусов позолоченных часов и так далее.

Добывать золото из микросхем и транзисторов труднее, так как растворить железные ножки в концентрированной азотной кислоте будет значительно труднее. Не до конца протравленные кусочки содержащие железо, можно легко извлечь, с помощью обыкновенного магнита. При этом их можно выделять отдельно – повторно или с другой партией.

Добытый протравливанием золотой порошок или фольгу можно высушить на газете, а потом тщательно взвесить. Потом добытое золото переплавляют в тигле с добавлением белого порошка - "буры". Тигель это печь или емкость, огнеупорная конструкция, предназначенная для обжига, плавления, высушивания и нагрева различных материалов. Что такое «бура»? «Бура» или тетраборат натрия это распространенное соединение бора, соль слабой борной кислоты и сильного основания, находит широкое применение в технике. «Бура» это прозрачные белые кристаллы, при температуре 400 градусов по Цельсию – «бура» полностью теряют воду. При растворении «буры» в воде она гидролизуется, при этом водный раствор «буры» приобретает слабощелочную реакцию. При нагревании «буры» с оксидами металлов она приобретает окрашенные соединения – бораты. «Бура» это специальный высокотемпературный флюс, его можно взять у газосварщиков, которые используют для пайки в качестве припоя - латунь.

Если нет тигля, то не отчаивайтесь, вместо него можно использовать обыкновенный кирпич. Раньше в годы перестройки золотодобытчики переплавляли металл на обычных строительных кирпичах. На кирпиче «болгаркой» нужно просто сделать небольшое углубление. Лучше брать строительный кирпич серого цвета, так как прожженный, хорошо держит температуру. Перед тем как сплавлять золото в золотой слиток, нужно тщательно прогреть газовой горелкой углубление в кирпиче и оплавить его «бурой».

Не все золото идеально можно добыть протравливанием металла. Не волнуйтесь, если будут потери. Методом протравливания можно получать золото с приблизительными потерями до 10 процентов. Таким способом можно получать много золота. Однако нужно знать, что зарабатывать деньги на таком золоте вряд ли получится, потому что торговать этим золотом будет нельзя. Все дело в том, что в нашей стране запрещен нелегальный оборот драгоценных металлов, то есть продажа его считается не законной. Однако если вы решили экспериментировать или просто добывать золото лично для себя, то некто вам не скажет, что вы совершаете противозаконные действия. Так что будьте спокойны, вы добываете золото лично для себя.

Следует заметить, что после переплавки золота в золотой слиток, золотой металл не будет иметь абсолютную степень чистоты (99,9 процентов), потому что в нем все равно будут содержаться различные примеси посторонних металлов. Получение золота методом протравливания, хотя и является простым, но имеет один недостаток - золото добывается с потерями и с примесью посторонних металлов. То есть полученное золото нужно будет потом дополнительно чистить.

Иногда добытое золото в домашних условиях может иметь белый цвет, сходный с цветом белого железа, это так называемое - белое золото. Что такое белое золото? Белое золото это сплав, состоящий из золота и различных компонентов (платина, серебро, палладий, никель), крашивающих его в белый цвет. Поэтому если у вас будет получаться добывать белое золото, то не пугайтесь, здесь нет ничего необычного. Например, если в добавить 5 процентов палладия, то золото приобретет белый цвет. Кроме , есть еще и зеленое золото, которое можно получить сплавлением примерно 70 процентов чистого золота с 30 процентами чистого серебра. Так же можно получить – синее золото, сплавлением золота с железом. Дальше можно экспериментировать, получая золото с различными цветовыми оттенками. Поэтому если вы методом протравливания добудете золото разных цветов, то из него можно будет изготовить оригинальное ювелирное украшения, которое быть может, ни кто никогда не видел, или просто сделать подарок своей любимой женщине, от которого она будет просто в восторге.

Для нам понадобится концентрированная соляная и азотная кислота, а так же лом, от радиодеталей, который содержит золото (фото 1 и 2).

Для того растворить золото и перевести его в раствор, нам понадобится сильный окислитель – «царская водка». Этот окислитель можно приготовить самостоятельно, в домашних условиях и лучше это сделать сразу перед применением. Чтобы получить «царскую водку» нужно смешать концентрированную азотную и соляную кислоты в соотношении по объему 1:3, сначала смесь будет бесцветной, а потом станет желтовато – оранжевого цвета, с запахом хлора и диоксида азота (фото 3).

При взаимодействии соляной и азотной кислоты образуется, сильный окислитель - хлорид нитрозила NOCl, который потом взаимодействует с золотом: Au + HNO3 + 4HCI ---> H + NO + 2H2O. В результате реакции образуется так называемое «хлорное золото» (фото 4).

Для того чтобы выделить золото в чистом виде нужно добавить в полученный нами раствор - сульфид натрия Na2SO3 (сернистокислый натрий): 2H + 3Na2SO3 + 3H2O ---> 2Au + 8HCI + 3Na2SO4 (фото 5, 6 и 7).

В итоге поучаем золото, которое нужно еще собрать. Для этого отделяем уже ненужные радиодетали от раствора с золотом (фото 8 и 9).

Полученное золото в виде желтого порошка отделяем от остального раствора (фото 10, 11 и 12), полученный золотой порошок нужно сначала промыть, высушить, а потом сплавить в золотые слитки.

Задача 5. Сколько миллилитров 36%-ной соляной кислоты (плотность 1,183) потребуется для растворения 9,85 г золота в царской водке  

Подгруппа элементов медь - серебро - золото. Строение атомов, сравнен ние структуры электронных оболочек атомов щелочных металлов н атомов элементов подгруппы меди. Аналогия и различие в свойствах этих металлов. Положение меди, серебра и золота в ряду напряжений. Отношение этих металлов к кислороду, воде и кислотам. Растворение золота в царской водке. Окислы и гидроокиси. Важнейшие соли. Окислительные свойства ионов благородных металлов. Комплексные соединения. 

    Отсутствие надежных данных по кислородному перенапряжению объясняется сложностью процесса анодного образования кислорода и почти неизбежным наложением на него побочных и вторичных реакций. Прежде всего необходимо напомнить, что обратимый кислородный электрод экспериментально реализовать чрезвычайно сложно, и, следовательно, входящая в уравнение (20.5) величина не определяется опытным путем. Ее обычно рассчитывают теоретически. Для выделения газообразного кислорода из растворов кислот необходимо, чтобы потенциал анода был более положительным, чем равновесный потенциал кислородного электрода (+ 1,23 В при ан = 1 и 25° С), на величину кислородного перенапряжения, отвечающую данной плотности тока. Однако еще до достижения такого высокого положительного потенциала больщинство металлов термодинамически неустойчивы, и вместо реакции выделения кислорода идет процесс их анодного растворения или окисления. Для изучения кинетики выделения кислорода из кислых сред можно использовать поэтому только металлы платиновой группы и золото (стандартные потенциалы которых ноложительнее потенциала кислородного электрода), а также некоторые другие металлы, защищенные от растворения в кислотах стойкими поверхностными оксидами. В щелочных растворах, где равновесный потенциал кислорода менее положителен (при аоп-= 1 и 25° С он составляет около +0,41 В), в качестве анодов применяют также металлы группы железа, кадмий и некоторые другие. Установлено, что в условиях выделения кислорода поверхность всех металлов, включая платину и золото, оказывается в большей или меньшей степени окисленной, и поэтому кислород выделяется обычно не на самом металле, а на его оксидах. 

Напишите уравнения реакций растворения золота и платины в царской водке. Чем объяснить высокую окислительную способность этой смеси кислот  

Свежий раствор хлорида золота (III) для рафинирования получают в специальных ваннах растворения (рис. 16). Ванны имеют цилиндрическую форму и их изготовляют из фарфора. В них устанавливают кольцевую пористую фарфоровую диафрагму по одну сторону диафрагмы подвешивают аноды из рафинированного золота, по другую - обычные катоды. В анодное пространство заливают более концентрированную (2 1), а в катодное- более разбавленную (1 1) соляную кислоту. Электролиз ведут при напряжении 3-4 в и плотности тока 1000-1500 а/м. При этом на анодах происходит растворение золота, а на катодах- выделение водорода. Анолит обогащается золотом. Указанным способом можно получить раствор хлорида золота (III) высокой концентрации (350-450 г/л Аи), 

Поскольку из исходной смеси металлов с концентрированной азотной кислотой взаимодействует только медь, то по объему выделившегося оксида азота(IV) (6,72 л) по уравнению (1) можно рассчитать количество растворенной меди. Оно равно 9,6 г. Так кйк медь и золото в соляной кислоте не растворяются, то по уравнению (2), зная 

Как называется смесь кислот, растворяющая благородные металлы Напишите реакцию растворения золота в смеси соляной и азотной кислот. 

Одна из первых попыток приложения атомистической теории к химическим явлениям принадлежит Даниилу Зеннерту. В его трудах говорится о простых атомах (элементах) и элементах второго порядка, которые напоминают молекулы. Это было важным нововведением в корпускулярную теорию, ибо в старом атомизме молекуле не было места. Зеннерт подчеркивал, что атомы, например, золота, растворенного в какой-либо кислоте, при сублимации сохраняют свою индивидуальность и потому могут быть извлечены из своих соединений. Это явственно предвосхищает взгляды Бойля, который ссылается на Зеннерта в своей книге Химик-скептик (1661 г.). 

Например, итальянский химик и историк химии М. Джуа, посвятивший в 1925 г. специальную работу сопоставлению атомистических взглядов Р. Бойля и П. Гассенди, нашел, что свои представления о комбинации качественно однородных атомов в качественно различные ансамбли Бойль вынужденно - по велению опыта - координировал с представлениями о химических элементах. Бойль заключил, что корпускулы, из которых образованы тела, остаются неизменными при различных превращениях последних . Основанием для такого заключения служил опыт действие на золото царской водки, а на серебро, медь и ртуть азотной кислоты приводит к исчезновению этих металлов и их переходу в раствор, но их корпускулы, растворенные в кислоте, должны сохраняться без изменения, потому что из этих растворов можно снова получить исходные металлы (с. 92). Исходя из такого вполне логичного. заключения, М. Джуа при.ходит к выводу, что исследования Бойля вели к объяснению химических реакций на основе понятия элемента (там же). 

Селен и теллур содержатся обычно в меди, золоте, серебре, никеле в виде соединений типа uzSe, AgjTe и др. При анодном растворении эти металлов селениды и теллуриды остаются не разложенными, образуя осадок на аноде или тонкую взвесь, переходящую к катоду и загрязняющую катодный металл. При электролизе серебра в азотнокислых растворак эти соединения окисляются в селенистую и теллуристую кислоты. 

При растворении золота в царской водке получается комплексная тетрахлорозолотая, или золотохлористоводородная, кислота 

Немецкий иатрохимик Д. Зеннерг (1572-1637) одним из первых сделал попытку применить атомистическое учение к некоторым химическим явлениям. Так, он утверждал, что атомы золота, растворенные в кислоте, при сублимации сохраняют все свои свойства и вследствие этого могут извлекаться из соединений. 

Для анализа ртути на содержание золота некоторое количество ртути, которое в зависимости от ожидаемого количества золота колеблется в широких пределах (от нескольких граммов до 1-2 кг и больше), растворяют в азотной кислоте (1 4), не содержащей галогенидов и золота. Растворение ведут при умеренном нагревании на водяной бане до тех пор, пока от взятой навески ртути не останется 1-2 г, при этом внимательно следят за тем, чтобы раствор, 

Интересные особенности возникают, если в растворе присутствует комплексообразователь, образующий с ионами металла достаточно прочные комплексы. При этом равновесный П(зтенциал металла смещается в отрицательную сторону и становится возможным растворение металлов, которые в отсутствие комплексообразователя не растворяются. Так, например, медь медленно растворяется в растворах цианида калия с одновременным выделением водорода. Золото растворяется в присутствии КС1 и растворенного кислорода. Комплексообразованне играет важную роль при растворении благородных металлов (золота, платины и др.) в царской водке. Окислительно-восстановительный потенциал царской водки более отрицателен, чем окислительно-восста-новительный потенциал азотной кислоты. Однако присутствие в царской водке ионов хлора, образующих прочные комплексы с благородными металлами, смещает равновесный потенциал металла в отрицательную сторону настолько, что происходит саморастворение металла (например. Au), не растворяющегося в концентрированной HNO3. 

Для металлов переходных групп характерна сильно пониженная способность к растворению в кислотах и к анодному растворению после обработки поверхности этих металлов окислителями. Такое состояние металлов называется пассивностью. Для хрома, золота и платины достаточно воздейстиия кислорода воздуха для того, чтобы эти металлы перешли в пассивное состояние. Если железо погрузить в концентрированную азотную кислоту, то оно становится пассивным и не растворяется в разбавленной азотной кислоте. Можно перевести в пассивное состояние железо, хром, никель и другие металлы, обработав их окислителями, например опустив в раствор бихроматов, нитратов и др. 

Метод декорирования заключается в том, что на поверхность (обычно свежий излом) конгломерата или монокристалла способом вакуумного распыления наносится небольшое количество вещества, не образующего с исследуемым материалом химического соединения. В результате напыленное вещество, количество которого обычно меньше, чем нужно для образования сплошной моно-молекулярной пленки, концентрируется только на активных участках поверхности объекта (дефектах, узлах и т. п.), образуя зародыши кристаллов и делая эти участки видимыми (декорируя их). Наиболее широкое распространение получило декорирование минералогических объектов золотом. Последовательность операций при декорировании, например, конгломерата каолинита следующая конгломерат разламывают в руках для обнажения свежей поверхности, один из кусочков материала помещают в вакуумную установку и нагревают до 300-450°С в течение 15-30 мнн для очистки поверхности от примесей и приставших частиц через несколько минут после прекращения нагрева без нарушения вакуума производят распыление золота, а затем на поверхность наносят угольную пленку (реплику), которую отделяют растворением образца в плавиковой кислоте. 

Изучение зависимости температуры на электролизере при анодном растворении золота от мембранной плотности тока проводилось на том же 6-камерном электролизере. Кривые I-VI рис. 3 показывают изменение температуры в ячейках I-VI в зависимости от мембранной плотности тока при одинаковой анодной плотности тока. Конечные точки кривых соответствуют концентрации золото-хлористоводородной кислоты в анолите, равной 400 г/л- Более высокая температура наблюдается при высоких мембранных плотностях тока (кривые I-///), когда рабочая поверхность мембраны составляет 10, 20 и 40% от поверхности анода, а при 80 и 100%-ной рабочей поверхности мембраны сохраняется более низкая температура (кривые У-У/). Из полученных данных можно заключить, что оптимальными условиями для анодного растворения золота по температуре анолита (50- 53° С) являются условия, когда поверхность мембраны составляет 80-100% от поверхности анода, что согласуется с зависимостью падения напряжения па мембране от плотности тока (рис. 3). 

Тефлон отличается рядом выдающихся свойств. Так, по своей химической стойкости он превосходит не только все высокомолекулярные вещества (природные, искусственные и синтетические), но и металлы, даже благородные - золото и платину. Вполне стоек против кислот, щелочей, солей, окислителей. Даже такой сильнейший окислитель, как царская водка (смесь кислот азотной и соляной), не действует на тефлон, в то же время указанный реактив растворяет золото и платину. Было испытано много сотен различных реагентов, но выяснилось, что они не действуют на тефлон вплоть до температур кипения. ОказалосЁ, что только фтор и щелочные металлы (расплавленные ИЛИ растворенные в жидком аммиаке) агрессивны в отношении тефлона. Далее, смола чрезвычайно устойчива к действию агентов, вызывающих коррозию. Вода даже при длительном соприкосновении 

Нитрит натрия - один из самых старых и наиболее часто употребляемых осадителей для золота. Интересный вариант метода описан Джеймсоном , который добавлял к водному раствору золота сначала палочку нитрита калия,а затем концентрированную серную кислоту. Золото выделялось в течение нескольких минут в виде больших хлопьев, которые легко отделялись декантацией. Хольцер и Цауссингер применяли нит. рит натрия при осаждении золота из очень разбавленных солянокислых растворов ювелирных сплавов платины (методика 29). Раствор нейтрализовали по фенолфталеину до pH 8,3-10 и отмывали отфильтрованное золото азотной кислотой. Гилкрист осаждал золото нитритом натрия при pH около 1,5 (до красно-оранжевой окраски по тимоловому синему) и затем нейтрализовал до pH 8-9. В методике 30 описано осаждение иридия, меди, цинка и никеля и последуюш,ая экстракция неблагородных металлов. Автор обращал внимание на необходимость отмывания осадка гидроокисей от нитрита перед их растворением в кислоте, чтобы избежать растворения золота. Позднее Гилкрист установил, что полное осаждение золота нитритом натрия происходит при pH 4,8-6,4, что устанавливается по изменению окраски хлорфенолового красного. Нитрит натрия - один из лучших реагентов, связывающих платиновые металлы в растворимые комплексы, и поэтому Гилкрист применял 

При взаимодействии некоторого количества металлического цинка с раствором К[Аи(СЫ)г] было выделено 7,89 г металлического золота. Для растворения такого же количества металлического цинка требуется 14,6 г 10%-ного раствора соляной кислоты. Определить эквивалент золота. 

Растворение золота и платиновых металлов в царской водке становится термодинамически возможным благодаря комилексо-образованкю, а большая скорость реакции обеспечивается наличием в растворе хлора и хлористого нитрозила, активно взаимодействующих с этими металлами. Указанные металлы растворяются в концентрированной азотной -кислоте и в присутствии других комплексообразователей, но процесс протекает очень медленно. 

Анодный шлам от рафинирования металла д орэ (золотистого серебра) содержит, кроме 30-70% серебра, также значительные количества золота и иногда платиноиды. Серебро отделяют растворением его в азотной кислоте, а остаток сплавляют, отливают в аноды и направляют на рафинирование золота. 

Связывание в комплексные ионы служит средством сдвига равновесия реакций. Очень характерны трансформации в ряду активности металлов, если раствор содержит какой-либо мощный комплексообразующий лиганд. Так, железо не вытесняет меди из аммиачных растворов медного купороса цинк не восстанавливает платины из растворов H , а растворяется в них с выделением водорода. Наоборот, в растворах, содержащих комплексообразующие агенты, легко растворяются даже благородные металлы так, общеизвестно окисление Аи и Та азотной кислотой в присутствии H I и HF соответственно, растворение золота в цианид-ных ваннах под действием кислорода воздуха. 

В фильтрате IV после выделения родия остается иридий и в виде примесей железо, никель, медь, хром. Иридий выделяют из этого раствора в виде гидроокисей (осадок II) (см. гл. IV, стр. 120). При осаждении иридий захватывает железо, икель, хром. Если содержание этих металлов в растворе велико, то их отделяют от иридия нитрованием после растворения осадка II в НС1. Затем нитриты переводят в хлориды и снова выделяют иридий гидролитическим методом. В растворе III, полученном после первого осаждения родия и иридия, остается платина (золото). Платину выделяют фосфорноватистой кислотой или формамидинсульфином (см. гл. IV). Если выделенная платина содержит золото, го осадок III растворяют в НС1, содержащей бром, и отделяют золото щавелевой кислотой (см гл. IV, стр, 132). 

В XVI-XVII вв. многочисленные анализы сухим и мокрым путем привели исследователей к заключению, что в результате разложения сложных веществ получаются тела, которые далее уже не разлагаются и сохраняют свой состав и свойства. Ученых интересовали реакции металлов в растворе. А. Сала, Д. Зеннерт и Я. Ван Гельмонт пытались доказать, что выделение меди при добавлении железа к синему купоросу объясняется пе превращением металлов, как считали Парацельс, Либавий и др., а присутствием меди в купоросе. Д. Зеннерт показал также, что золото можно извлечь из кислот, в которых оно было растворено. Это зависело, по его мнению, от атомов, сохранивших свою индивидуальность во время процесса растворения. 

При избирательной коррозии, как и при обесцинковании, происходит преимущественное растворение одного или нескольких компонентов сплава. При этом образуется пористый скелет, сохраняющий первоначальную форму изделия. Избирательная коррозия характерна для сплавов благородных металлов, таких как Аи-Си или Ли-Ag, и используется на практике при рафинировании золота. Например, сплав Аи-Ай, содержащий более 65 % золота, устойчив в концентрированной азотной кислоте, как и само золото. Однако сплав, содержащий около 25 % Аи и 75 % Ag, реагирует с концентрированной НЫОз с образованием АёНОз и чистого золота в виде пористого остатка или порошка. Медные сплавы, содержащие алюминий, могут повергаться коррозии, аналогичной обесцинкованию, о преимущественным растворением алюминия. 

В трудах Бойля (1660) дано описание способа обезвоживания винного спирта перегонкой над прокаленным винным камнем (ио-ташем) и пад едкой известью. Ученый установил, что винный спирт растворяет соли некоторых металлов (например, хлориды железа и меди), а также серу и фосфор он наблюдал, что яичный белок свертывается при действии на него винным спиртом. Р. Бойль использовал винный снирт в смеси со снегом для получения холода, применял пламя спирта для получения высоких температур, например для плавления золотых пластинок. Он был одним из первых учепых, который довольно четко сформулировал отличительные признаки кислот по способности 1) энергично растворять различные тела, осаждать серу и другие вещества, растворенные в щелочах 2) изменять синюю окраску сока некоторых цветов в красную (использовал цветные индикаторы лакмус, куркума, кошениль, фиалковый и васильковый сок, настой морены и фернамбукового дерева). Все эти особенности кислот исчезают, если привести их в соприкосновение со щелочами. 

Царская водка. Нагревают серебряную проволоку и листовое золото с азотнйй кислотой средней концентрации. Серебро растворяется с выделением оксидов азота. Золото удается перевести в раствор лишь после добавления трехкратного количества конц. НС1. Растворению золота благоприятствует образование комплексной кислоты. 

При обр1аб Отке сплава, золота и меди онцентряроваяиой азотной кислотой выделилось 4,48 л газа. Пр И раствореняя остатка в царской водке (смесь трех объемов соляной кислоты и одного объема 

Существует несколько способов переработки шламов. Обычно первой операцией является очистка шлама от меди, которую осуществляют либо сульфатизирующим обжигом (нагреванием шлама до 500-600° С в смеси с серной кислотой) и последующим выщелачиванием в воде, либо растворением меди в серной кислоте в присутствии кислорода воздуха. В результате такой обработки содержание меди в шламе должно снизиться до 0,5-4,5%- Затем шлам поступает в отражательную печь, где сначала обжигается, а потом плавится в присутствии кварцевого песка, соды и окислителя - селитры. Все металлы, за исключением серебра и золота, ошлаковываются, а в печи остается расплав, содержащий до 80-95% Ад и до 15-20% Ап, который отливается в слитки (металл Дорэ) и отправляется на аффинажные заводы.  ]

Царская водка представляет собой состав концентрированных соляной и азотной кислот в соотношении по объему 1:3. Данный синтез имеет сильнейшую окислительную способность, растворяя даже золото. Но почему она так называется? Все просто, царская водка, способна растворить «царя металлов», то есть золото, а водка от ласкательного водица. В трудах Альберта Великого эта субстанция упоминалась как «aqua secunda» вторичная водка, позже другие алхимики в своих сочинениях называли её «aqua regia (regis)».

История царской водки

В 1597 году алхимик Андреас Либавия впервые описал приготовление царской водки, путём смешивания концентрата азотной и соляной кислоты. До этого были попытки получения алкагеста, перегоняя в стеклянном сосуде сухим путем смеси селитры, нашатыря, медного купороса и квасцов и накрывая крышкой или колпаком. Этот способ был описан в XIV веке алхимиком Псевдо-Гебером, но был очень кропотливым и сложным, к тому же такая смесь могла справиться с серебром, но золото было ему неподвластным. И вот в XVI веке универсальный растворитель всё же был найден и изобретение «царская водка» способствовало становлению технической химии и усовершенствованию пробирного анализа.

Из каких кислот состоит царская водка

Формула взаимодействия выглядит так:
Кислота азотная окисляет кислоту соляную
HNO3 + 3HCl = NOCl + Cl2 + 2H2O.
Во время этого процесса появляется два активных вещества: нитрозилхлорид и хлор, которые в состоянии растворить золото:
Au + NOCl2 + Cl2 = AuCl3 + NO.

Хлорид золота моментально присоединяет к себе молекулу HCl, при этом образуется тетрахлорозолотая кислота, еще известна в народе как «хлорное золото»: AuCl3 + HCl = H (AuCl4).

Приготовление царской водки в домашних условиях должно проходить с соблюдением всех мер безопасности и хорошо проветриваемом помещении.
Чтобы приготовить царскую водку, Вам понадобиться обзавестись двумя основными ингредиентами: концентрированная соляная и азотная кислота.
Так же настоятельно рекомендуем использовать только стеклянные пробирки (с отметками) и стеклянную палочку для равномерного размешивания «гремучей смеси». Оригинальный состав представляет собой смесь двух кислот в количественном соотношении 1: 3. Смешивайте, используя только одну пробирку, не отмеряйте кислоты в других емкостях, таким образом Вы минимизируете шанс проливания кислоты.
Теперь нужно обговорить по отдельности те компоненты, с которыми Вам придётся столкнуться при изготовлении царской водки.

Азотная кислота

Соляная кислота

Производство соляной кислоты происходит путем растворения газообразного хлороводорода в обычной воде (Н2О). В свою очередь хлороводород можно получить путем взаимодействия на хлорид натрия высококонцентрированной серной кислотой.

Применение царской водки

Основным аспектом успешного завершения, задуманного Вами химического эксперимента с царской водкой есть безопасность. Используйте средства индивидуальной защиты, соблюдайте правила безопасности, будьте предельно бдительны и внимательны, на кону будет стоять Ваша жизнь и здоровье.

Видео о царской водке

Когда-то давно, в школьные и институтские годы, „Химия и жизнь“ нашим была любимым семейным журналом. Помню, в 60-е годы я прочёл в журнале статью о золоте, в которой, в частности, приводился факт, что золото, царской помимо водки, растворяется ещё и в селеновой кислоте. Через дней несколько я отвечал у доски и на вопрос: „В чём ещё растворяется золото?“, ответил: „В селеновой кислоте“. Класс взвыл от восхищения, а „химичка“, улыбнувшись, мне помогла написать на доске соответствующую реакцию. Прошло много лет. Теперь Ваш журнал я выписываю уже для своего сына. И вот однажды на уроке сын мой заявил, золото что растворяется в селеновой кислоте. Однако учительница юная этот опровергла факт (видимо, в институте этого не проходила и старых журналов не читала) . Юный остался отрок посрамленным. Так что, уважаемый журнал, восстановить поможем авторитет отрока, а заодно и повысить популярность „Химии и жизни“?

С уважением, Коневы Д.А. и С.Д.

Читателям отвечает журнала консультант редакции И.А. Леенсон.

Прежде молодая всего учительница может и не знать тонкости и подробности редких реакций. Но, услышав высказывание подобное учащегося, ей, вероятно, следовало сказать, что в таких нужно случаях обратиться к справочной литературе (как обычно и поступают все химики, и не только химики) и она постарается к следующему найти уроку ответ на вопрос. В данном случае и искать далеко не надо. Утверждение о том, золото что может растворяться в селеновой кислоте, найти можно почти во всех учебниках по неорганической химии для вузов. Что же образуется в ходе этой реакции? И в чём ещё растворяется золото? Нас именно интересует растворение, а не образование твёрдого соединения в реакции металла, например, с газообразным веществом.

Начнём с пятитомной „Химической энциклопедии“, статью каждую в которой специалисты писали в данном вопросе. Во втором томе, в статье „Золото“, читаем: „Золото устойчиво на воздухе и в воде; с О 2 , H 2 , N 2 , P, Sb и C непосредственно не взаимодействует… не растворяется в растворах щелочей и кислотах, растворяется в горячей концентрированной Н 2 SeО 4 , смесях кислот — H 2 SO 4 , с HNO 3 , H 2 SO 4 с HMnO 4 , а также в царской водке (HCl + HNO 3) : Au + HNO 3 + 4HCl -> Н + NO + 2H 2 0 ; осторожного после выпаривания выделяются жёлтые комплексной кристаллы золотохлористоводородной кислоты HAuCl 4 · 3H 2 0 . В водных цианидов растворах (Na, Ca, К) доступе при О 2 или других золото окислителей растворяется с образованием дицианоаурат-иона (цианирование) : 2Au + + 4CN - + Н 2 О + 0,5O 2 -> 2 - + 20Н - , лежит что в основе промышленного важного способа золота извлечения из руд“.

В книгах других можно дальнейшие найти подробности и уравнения соответствующих реакций. Так, в „Неорганической химии“ Р. Рипана и И. Четяну (том 2) читаем: „Металлическое при золото обычной легко температуре растворяется в жидком броме, в бромной воде или в эфирных брома растворах с образованием трибромида золота… Галогеноводороды (HF , HCl, HBr, HI) взаимодействуют с золотом в присутствии окислителей, таких, как нитраты, гипохлориты, хлораты, перманганаты, перекиси“. Здесь остановиться следует и сделать по крайней два мере примечания. Во-первых, неясно, имеются ли в виду галогеноводороды газообразные или их водные растворы. Во-вторых, в любом случае непонятно, могут как гипохлориты существовать в кислой среде, а главное — могут как сосуществовать сильные окислители, например те же гипохлориты и HI — мгновенно они прореагируют.

Читаем учебник дальше: „В присутствии окислителей (нитратов, перманганатов, хромовой кислоты, иодатов, периодатов, двуокиси марганца, двуокиси свинца) подвергается золото действию серной концентрированной кислоты температуре при выше ЗОО°С или ортофосфорной при кислоты температуре выше 250°С. Золото растворяется в смеси конц. H 2 SO 4 с гидросульфатами или сульфатами щелочных металлов, в 98%-ном растворе H 2 SeO 4 температурах при выше 130°С, в очень кипящей чистой HNO 3 , в расплавах, состоящих из оснований и нитратов щелочных металлов, в перекиси натрия Na 2 O 2 (или бария ВаО 2) при нагревании, в растворах щелочных цианидов металлов в присутствии кислорода (или других окислителей) “.

2Au + 3H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 4 = Au 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 3 + 3H 2 O ,
2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (Se0 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O ,
Au + 4HNO 3 = Au(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O ,
2Au + 2NaOH + 3NaNO 3 = 2Na + 2Na 2 O ,
2Au + 3BaO 2 = Ba 2 + ЗВаО,
2Au + 4KCN + 1/2O 2 + H 2 0 = 2K + 2KOH.

Сообщается также, при что анодном золота растворении в растворе КОН аурат образуются калия K и анодный осадок Au 2 O 3 .

Для полноты картины приведём цитат несколько из классического учебника Г. Реми „Курс неорганической химии“: „…Золото соединяется с фтором при только температуре в интервале 300–400° (при более температуре высокой фторид вновь разлагается) . Напротив, раствором водным хлора быстро золото растворяется уже при обычной температуре. Склонность соединяться золота с хлором или заряжаться помощи при хлора Au + 3/2Cl 2 = AuCl 3 или Au + 3/2Cl 2 = Au 3+ + 3Cl - в этом возрастает случае благодаря тому, проиходит что образование комплексных ионов, а именно тетрахлороаурат-ионов AuCl 3 + + Cl - = - , или, нет если избытка ионов хлора, в результате образования оксотрихлороаурат-ионов Au + 3/2Cl 2 + Н 2 О = 2- + 2Н + … Ещё более, ионами чем Cl - , золота растворение облегчается ионами CN - . В этих тенденция условиях золота к растворению настолько возрастает, что в присутствии ионов CN - может золото окисляться кислородом даже воздуха… Этот лежит процесс в основе золота получения цианидным выщелачиванием… В концентрированной кислоте серной золото растворяется в присутствии йодной кислоты, азотной кислоты, марганца двуокиси и т.д. В этих получаются случаях жёлтые растворы, из которых разбавлении при водой гидроокись выпадает золота (III) . Селеновая кислота, действует которая как сильный очень окислитель, непосредственно может растворять золото“.

Как видим, общепринятому вопреки мнению, далеко золото не так уж „благородно“. Оно реагирует со многими химическими веществами. Правда, в быту с этим можно явлением не считаться. Ведь трудно представить, чтобы кто-то палец опустил с золотым кольцом в горячий раствор концентрированный селеновой кислоты. А вот цианидных работникам и других необходимо производств помнить о возможности золотых корродирования изделий.

Статьи близкой тематики:

Растворители золота - это вещества, которые способны воздействовать на драгметалл и трансформировать элемент на некоторое время. У многих может возникнуть вопрос, зачем растворять золото? Этот процесс предназначен в первую очередь для очистки драгметалла от примесей и эффективной переработки отходов.

Растворение золота в царской водке

Процесс растворения

Растворяя золото, можно с помощью последующих процессов добиться высшей пробы, то есть увеличить количество драгметалла металла в сплаве. Процесс происходит в три этапа:

1. Растворение золота с примесями.
2. Выпаривание.
3. Осаждение драгметалла.

Именно для первой стадии нужны растворители. Но не каждое сильнодействующее вещество подойдет для таких целей. Золото - благородный металл, что означает инертность вещества по отношению ко многим реактивам. Но в то же время существуют кислоты или смеси, которые способны растворить золото.

Растворение - сложный процесс, но можно выполнить его и в домашних условиях. Например, перед очисткой лома или извлечением драгметалла из радиодеталей. Но перед тем как добавлять реактивы в изделия, стоит очистить лом от примесей. Например, с помощью магнита избавится от ферромагнетиков. Затем лом можно опустить в азотистую кислоту, чтоб избавиться сразу от части металлов.

Реактивы (вещества) для первого этапа очистки

Среди реактивов, которыми можно растворить золото, самым известным и применяемым является царская водка, или Aqua Regia. Вещество очень популярное, его изучают даже на уроках химии в школе. Как растворить золото в царской водке - вопрос, который волнует домашних экспериментаторов. По составу царская водка - это смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 по объему и 1:2 по массе. Около 65-67% приходится на азотную кислоту по массе и 33-36% - соляной кислоты.

Царским прозвали реактив, поскольку он мог растворить «царя металлов», ну а водка изначально была жидким веществом. Намного позже значение этого слова стало ассоциироваться с алкогольным напитком. С точки зрения химии, в результате реакции получается вещество - золотохлористоводородная кислота, или тетрахлораурат водовода.

Формула процесса выглядит так: Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O. Поэтому, ориентируясь на уравнение, для растворения 1 грамма золота необходимо 5 миллилитров царской водки. В реакции именно соляная кислота является растворителем, а азотная выступает в роли катализатора, то есть ускоряет процесс и компенсирует реакцию.

Поэтому в процессе растворения лучше всего брать 3,75 миллилитра соляной кислоты на грамм лома золота. После того как начнет происходить видимая реакция, выдержите металл в растворе до 5 минут и слейте кислоту, после чего залейте новой порцией вещества. Далее поставьте емкость с ломом и кислотой на плиту и нагревайте смесь, вливая в нее азотную кислоту в пропорции 1,25 миллилитр на 1 грамм металла.

Все реактивы должны быть просчитаны, особенно азотная кислота. Именно от этого вещества придется избавляться в процессе фильтрации и осаждения. После растворения металла не стоит добавлять азотную кислоту в раствор. После завершения процесса растворения необходимо продержать получившуюся смесь нагретой около 30 минут.

Следующим этапом будет фильтрация золота, которая происходит уже с помощью других веществ. Фильтрация - процесс, проходящий в два этапа. Перед фильтрацией после растворения нужно выдержать раствор около суток, поскольку за это время кислоты в составе царской водки испаряются. Само по себе вещество нестойкое, что облегчает последующую очистку драгметалла.

Осаждение золота

Из всех существующих веществ не только водка справляется с процессами растворения благородного металла. На золото действуют:

• Озон. В результате чего образуется оксид Аu2О3 коричневого цвета. В обычных условиях реакция невозможна, нужно большое количество концентрированного озона.
• Газообразный фтор, бром, йод, хлор также растворяют золото в нагретом состоянии. В результате процесса образуются фторид АuF3, красный хлорид АиС13, коричневый бромид АuВr3 и темно-зеленый йодид АuI3. Поэтому если у вас есть позолоченное украшение, лучше избегать контактов с йодной настойкой. Драгметалл способен растворяться в жидком броме, а с хлорной водой он реагирует при комнатной температуре, образовывая НАuСl4.
• А еще растворяется золото в концентрированной горячей селеновой кислоте. В процессе реакции кислота восстанавливается до селенистой. Химики записывают методику так: 2Аu + 6Н2SеO4 = Аu2(SеO4)3 + 3Н2Sе03 + 3Н20.
• Чтоб растворить драгметалл, нужно к горячей серной кислоте добавить окислитель. В роли окислителя используют нитрат, перманганат, хромовую кислоту, диоксид марганца.
• Можно провести процесс и с помощью цианидов щелочных и щелочноземельных металлов. Реакция происходит даже при нормальной температуре с доступом кислорода. Но в результате соединения золота с цианидом получаются очень прочными, поэтому в промышленных целях способ используют для очистки добытого золота от руд. 4Аu + 8КСN + 2Н2O + O2=4К[Аu(СN)2] + 4КОН - вот так выглядит реакция. Она была открыта и исследована русским ученым-инженером Багратионом. Процесс назвали цианированием.
• Существует и анодное растворение золота в щелочи КОН, при котором драгметалл образует аурат калия и анодный осадок.

Благородность золота, с точки зрения современной химии, все же не так совершенна, как хотелось бы. Конечно, в домашних условиях эти реакции проводить опасно, но в лабораториях и на заводах есть возможность за ними наблюдать. Эти реакции и позволяют экономнее относиться к сырью в виде золота, а также делать драгметалл более чистым. Перед проведением реакций убедитесь, что все реактивы подготовлены правильно и соблюдены меры предосторожности.

А чтоб уберечь свое изделие из золота от негативных реакций, лучше не контактируйте с йодной настойкой. Особенно от воздействия веществ следует беречь украшения с меньшим составом драгметалла, поскольку лигатура быстрее реагирует на химические реактивы.