I. Leenson Алтыг юу уусгадаг вэ? Радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс алт олборлох үйл явц Aqua regia дахь алтыг хэрхэн уусгах вэ

Гэртээ алт олборлож мөнгө олох талаар манай сайт энэ нийтлэлд сонирхолтой мэдээллийг хүргэж байна. Олборлохын өмнө эхлээд ямар радио бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь алт олборлох түүхий эд болж чадах талаар авч үзье. Төрөл бүрийн алтаар бүрсэн цагны хайрцаг, бугуйвч, таваг, аяга, хутганы хэрэгсэл болон алтаар бүрсэн бусад зүйлсээс алт олборлож болно.

Алтаар мөнгө хийхээр шийдсэн хүмүүсийн хувьд алтаар бүрсэн хүрээтэй цагны хайрцаг худалдаж авах нь нэлээд хэцүү бөгөөд алтаар будсан аяга тавагнаас алт авах боломжгүй гэдгийг хэлмээр байна. тэдэнд. Тиймээс радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс алт олборлох нь дээр бөгөөд энэ нь бидний бодлоор эх орондоо алт олборлох хамгийн ирээдүйтэй чиглэл юм.

Олборлолт эхлэхээсээ өмнө эхлээд алт агуулсан элементүүдийг цуглуулах эсвэл худалдаж авах хэрэгтэй. Энэ бүхэн тийм энгийн гэж битгий бодоорой. Гэрийн алт олборлогчдын хувьд килограмм хайлуулж, радио эд анги, радио төхөөрөмж, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслээр алт олборлож байсан 90-ээд оны алтан он жилүүд өнгөрсөн.

Манай сайтын олон уншигчид яагаад радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг алтаар бүрсэн, мөнгөөр ​​биш гэж хэлье гэсэн асуултын талаар бодож магадгүй юм. Мөнгө нь цахилгаан дамжуулах чанарын хувьд алтнаас хамаагүй дээр юм. Мөнгөний метал нь алтнаас ялгаатай нь цахилгаан эсэргүүцэл багатай байдаг. Тэгвэл яагаад радио эд ангиудад алтыг ихэвчлэн ашигладаг вэ? Мөнгө нь алтнаас ялгаатай нь цахилгаан дамжуулах өндөр чадвартай боловч цаг хугацааны явцад исэлдэж эхэлдэг металл бөгөөд алт нь ийм хурдан исэлдүүлэх чадваргүй байдаг. Алт нь идэвхгүй шинж чанартай, агаар мандлын агаарт исэлддэггүй, Д.И.Менделеевийн үечилсэн системийн бусад химийн элементүүдтэй химийн урвалд ордоггүй. Тиймээс цахилгаан контактыг үйлдвэрлэхэд алтыг ашиглах нь хамгийн найдвартай, бат бөх гэж тооцогддог. Олон жилийн дараа ч радио эд анги эсвэл холбогчдын алтан контактууд өөрчлөгдөөгүй хэвээр байх болно.

Манай сайтад зочилсон хүмүүс өдөр бүр багахан хэмжээний алт авч явдагийг мэдээд ихэд гайхаж магадгүй. Гар утас болгонд алт агуулсан SIM карт байдаг. Тиймээс гэрийн алт олборлогчид ч энэ төхөөрөмжөөс энэ алтыг яаж гаргаж авах вэ гэж гайхаж магадгүй.

Хоёрдогч түүхий эдээс алтыг химийн урвалж - "aqua regia" ("сийлэх" аргаар) ашиглан химийн аргаар гаргаж авах эсвэл электролизээр алт олборлох гэсэн хоёр аргаар гаргаж болно.

Алт авах хамгийн хялбар арга бол сийлбэрээр олборлох явдал юм. Радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс үнэт металл авах энэ арга нь харьцангуй энгийн. Сийлбэрлэх арга нь алтны химийн идэвхгүй байдал, өөрөөр хэлбэл бусад химийн элементүүдтэй химийн урвалд орох чадвар дээр суурилдаг. Хэрэв бид сургуулийн химийн хичээлийг эргэн санавал алт бол химийн өндөр идэвхгүй байдлыг хослуулсан металл бөгөөд энэ нь металыг үзэсгэлэнтэй болгодог бөгөөд энэ нь үнэт эдлэлийн зайлшгүй үнэт, үнэт металл болгодог. Хэрэв мөнгө шиг алт тийм идэвхгүй металл байгаагүй бол байгальд уугуул төлөвт нь олдохгүй.

Хэрэв бид алтыг зэс, мөнгөтэй харьцуулбал хүчилтөрөгч, хүхрийн хувьд алт маш идэвхгүй байдаг. Алт зөвхөн халах үед галогентэй урвалд ордог. Тиймээс алтыг уусгаж, уусмалд шилжүүлэхийн тулд маш хүчтэй металл исэлдүүлэгч бодис хэрэгтэй бөгөөд ийм исэлдүүлэгч бодис нь "aqua regia" юм.

"Хааны архи" -ыг зүгээр л гэртээ хийж болно. Энэ нь 1: 3 харьцаагаар эзэлхүүнээр авсан төвлөрсөн азотын болон давсны хүчлүүдийн хольцоос бэлтгэгддэг. Хэрэв та тэдгээрийг цэвэр бодисын хувьд дахин тооцоолох юм бол харьцаа нь 1: 2 байх ёстой.

Хааны архи нь хлор, азотын давхар ислийн хурц үнэртэй шар улбар шар өнгөтэй шингэн юм. Зөвхөн тэр өөрөө хийсэн "хааны архи" нь ямар ч өнгөгүй боловч удалгүй улбар шар өнгөтэй болдог.

"Aqua regia" яагаад алтны хувьд ийм өндөр исэлдүүлэх чадвартай байдаг вэ? Төвлөрсөн давсны болон азотын хүчлүүдийн харилцан үйлчлэл нь "холбоо" болон чөлөөт радикалуудыг багтаасан өндөр идэвхтэй бүтээгдэхүүнүүдийн цогц хольцыг үүсгэдэг. "Холбоо" гэдэг нь энгийн ионууд эсвэл молекулуудыг илүү нарийн төвөгтэй молекулуудад нэгтгэх буюу нэгдэхийг хэлдэг бол ийм холболт нь тухайн бодисын мөн чанарт химийн өөрчлөлт үүсгэдэггүй. Ион, молекулуудын нэгдэл байдгийг ярьсан зүйлээс харж болно. Ионы "холбоо" үүсэх шалтгаан нь цахилгаан статик хүчний илрэлийн үр дагавар юм. Энгийн ионы "холбоо" нь төвийг сахисан эсвэл цэнэглэгдсэн хоёр буюу гурван ион юм. Молекулуудын нэгдэл эсвэл нэгдэл нь молекул хоорондын хүчний үйлчлэлээр тодорхойлогддог. Холбоо нь уусмалын шинж чанар, цогц нэгдлүүд үүсэхэд нөлөөлдөг. Хүчтэй хүчиллэг эсвэл урвалын орчинд нитрозил хлорид NOCl ба атомын хлор зэрэг харилцан үйлчлэлийн бүтээгдэхүүнүүд байгаа нь "aqua regia" -ийг хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгчдийн нэг болгодог.

"Хааны архи" -ын хольцыг хэрэглэхийн өмнө шууд бэлтгэх нь дээр. Энэ нь маш чухал юм! Хадгалах явцад "хааны архи" нь хийн бүтээгдэхүүн, ялангуяа азотын давхар исэл үүсэх замаар задардаг тул "хааны архи" нь өвөрмөц өнгө, үнэрийг өгдөг. Үүнээс гадна, хадгалах явцад aqua regia исэлдүүлэх чадвараа алддаг. Алтны хлоридын цогцолборууд үүссэний улмаас исэлдэх чадвар буурч байгаа нь aqua regia-ийн исэлдүүлэгч бодисын үр нөлөөнд ихээхэн нөлөөлдөг. Хүчтэй хүчиллэг исэлдүүлэгч орчинд нийлмэл нэгдэл нь алт, палладий, цагаан алт зэрэг идэвхгүй металуудыг өрөөний температурт ч уусгах боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд алтны металыг сийлбэрлэх буюу уусгах хурд ойролцоогоор - 10 мкм/мин байна.

Алт нь мөнгөтэй харьцуулахад "хааны архи" -д уусдаггүй. Энэ нь мөнгийг "aqua regia" -аар эмчлэхэд металын гадаргуугийн давхарга гарч ирдэг бөгөөд энэ нь идэвхгүй, идэвхгүй төлөвт (металлыг идэвхгүйжүүлэх), өөрөөр хэлбэл нимгэн мөнгөн давхаргаар бүрхэгдсэн байдаг. хлорид, энэ нь металлын цаашдын зэврэлтээс сэргийлдэг. "Хааны архи" нь бусад металлыг хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Хром, титан, тантал, цирконий, гафни, ниоби зэрэг металууд нь усан региатай исэлдэхэд хэцүү байдаг.

"Aqua regia" исэлдүүлэх хүчийг химийн лабораторид урвалж болгон ашигладаг. Энэ нь химийн шилэн эдлэлийг органик ул мөрөөс цэвэрлэх, металл хлорид авах, үнэт металл, тэдгээрийн хайлшийг шинжлэхэд, түүнчлэн өндөр цэвэршилттэй металлыг цэвэршүүлэхэд ашигладаг: цагаан алт, алтыг төрөл бүрийн зүйлээс ялгах замаар. хольц.

Цахилгаан химийн цуврал хүчдэлийн үечилсэн хүснэгтэд алт бусад бүх металлаас илүү баруун тийшээ байдаг. Энэ нь алт бол өндөр идэвхгүй металл гэсэн үг юм. Хэвийн нөхцөлд алт нь ихэнх хүчилтэй харилцан үйлчилдэггүй тул үнэт металлд хамаардаг. Сийлбэр хийх үед радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн алтадмал элементүүд нь хүчилд идэгдэж, өндөр идэвхгүй алтнаас бусад бүх металууд хүчилд уусдаг. Радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс олборлосон алт нь нимгэн алтан тугалган цаас хэлбэрээр хүчиллэг уусмалд зүгээр л хөвдөг. Алт цуглуулахын тулд уусмалыг даавуугаар сайтар шүүж авах шаардлагатай бөгөөд зөвхөн эмнэлгийн самбайг шүүж болохгүй, учир нь том нүхтэй байдаг. Азотын хүчил нь алтыг сийлбэрлэх буюу багасгахад ашигладаг. Азотын хүчил нь цэвэр бодис байх ёстой, өөрөөр хэлбэл хүчилтэй савыг онгойлгоход бага хэмжээний уур гарах ёстой. Зөвхөн энэ тохиолдолд хүчил нь сайн чанартай байдаг. Азотын хүчилд ус нэмэх шаардлагагүй. Химийн урвал (сийлбэр) эсвэл алт олборлох процессыг хурдасгахын тулд савыг цахилгаан зууханд 60-70 хэм хүртэл халааж болно. Савны хувьд та ердийн паалантай тогоо ашиглаж болно. Шинэ аяга таваг ав, энэ нь зураас, бичил хагаралгүй байх нь зүйтэй бөгөөд хэмнэж болохгүй. Хөнгөн цагаан нь цэвэр азотын хүчлээр зэврдэггүй тул хөнгөн цагаан тогоо авах нь дээр.

Сийлбэр хийхээс өмнө бүх алтадмал элементүүдийг бусад бүх хэсгээс сайтар тусгаарласан эсэхийг шалгаарай. Жишээлбэл, холбогчоос контактуудыг сугалж, дотор нь алт агуулаагүй металл таглааг утсан таслагчаар хазаж, салгаж ав. Энэ жишээнээс харахад түүхий эдийг худалдан авах нь нэлээд хөдөлмөрч үйл явц бөгөөд өөрөөр хэлбэл аз хүлээх хэрэггүй. Та мөн бусад хэсгүүдээс алт олборлож болно: холбогч, микро схем, транзистор, алтаар бүрсэн шилний хүрээ, алтаар бүрсэн цагны хайрцаг гэх мэт.

Төвлөрсөн азотын хүчилд төмрийн хөлийг уусгахад илүү хэцүү байх тул чипс, транзистороос алт олборлох нь илүү хэцүү байдаг. Төмөр агуулсан бүрэн даршилсан хэсгүүдийг энгийн соронз ашиглан амархан арилгаж болно. Үүний зэрэгцээ тэдгээрийг тусад нь - дахин дахин эсвэл өөр багцаар хуваарилж болно.

Сийлсэн алтны нунтаг эсвэл тугалган цаасыг сонин дээр хатааж, дараа нь сайтар жинлэж болно. Дараа нь олборлосон алтыг цагаан нунтаг "борак" нэмээд тигелд хайлуулна. Тигель нь янз бүрийн материалыг шатаах, хайлуулах, хатаах, халаахад зориулагдсан галд тэсвэртэй бүтэцтэй зуух эсвэл сав юм. "Бүр" гэж юу вэ? "Боракс" буюу натрийн тетраборат нь энгийн борын нэгдэл, сул борын хүчил ба хүчтэй суурийн давс нь инженерийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. "Бура" нь тунгалаг цагаан талстууд бөгөөд 400 градусын температурт "борак" нь усыг бүрэн алддаг. "Боракс" -ыг усанд уусгахад гидролиз болдог бол "борак" -ын усан уусмал нь бага зэрэг шүлтлэг урвалыг олж авдаг. Металл исэл бүхий "борак" -ыг халаахад өнгөт нэгдлүүд - боратуудыг олж авдаг. "Бура" бол тусгай өндөр температурт урсгал бөгөөд үүнийг гагнуурын зориулалтаар гуулин ашигладаг хийн гагнуурчдаас авч болно.

Хэрэв тигель байхгүй бол цөхрөл бүү зов, оронд нь энгийн тоосго ашиглаж болно. Өмнө нь өөрчлөн байгуулалтын жилүүдэд алт олборлогчид энгийн барилгын тоосгон дээр төмөр хайлуулдаг байсан. "Болгар" тоосгон дээр та зүгээр л жижиг догол хийх хэрэгтэй. Саарал барилгын тоосго авах нь илүү дээр юм, энэ нь шатсан тул температурыг сайн хадгалдаг. Алтыг алтан ембүү болгон хайлуулахын өмнө та тоосгон дахь завсарлагаа хийн түлшээр сайтар халааж, "хүрэн" -ээр хайлуулах хэрэгтэй.

Бүх алтыг металл даршилж олборлож болохгүй. Хэрэв алдагдал гарвал санаа зовох хэрэггүй. Даршилж авах арга нь ойролцоогоор 10 хувийн алдагдалтай алт гаргаж авах боломжтой. Ингэснээр та маш их алт авах боломжтой. Гэсэн хэдий ч, та ийм алтаар мөнгө олох боломжгүй гэдгийг мэдэх хэрэгтэй, учир нь энэ алтыг арилжаалах боломжгүй болно. Гол нь манай улсад үнэт металлын хууль бус эргэлтийг хориглодог, өөрөөр хэлбэл түүнийг худалдахыг хууль бус гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч, хэрэв та туршилт хийх эсвэл зөвхөн алт олборлохоор шийдсэн бол хэн нэгэн таныг хууль бус үйлдэл хийж байна гэж хэлэхгүй. Тиймээс тайван байгаарай, чи өөртөө алт олборлож байна.

Алтыг алтны ембүү болгон хайлсны дараа алтны метал үнэмлэхүй цэвэршилттэй (99.9 хувь) байхгүй, учир нь энэ нь гадны металлын янз бүрийн хольцыг агуулсан хэвээр байх болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Даршилж алт авах нь энгийн боловч нэг сул талтай - алтыг алдагдалтай, гадны металлын хольцоор олборлодог. Өөрөөр хэлбэл, үүссэн алтыг дараа нь цаашид цэвэрлэх шаардлагатай болно.

Заримдаа гэртээ олборлосон алт нь цагаан төмрийн өнгөтэй төстэй цагаан өнгөтэй байж болно, үүнийг цагаан алт гэж нэрлэдэг. Цагаан алт гэж юу вэ? Цагаан алт нь алт ба янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс (цагаан алт, мөнгө, палладий, никель) бүрдсэн хайлш бөгөөд түүнийг цагаан өнгөтэй болгодог. Тиймээс, хэрэв та цагаан алт олборлож чадвал бүү сандар, энд ер бусын зүйл байхгүй. Жишээлбэл, алтанд 5 хувийн палладий нэмбэл алт цагаан өнгөтэй болно. Үүнээс гадна 70 орчим хувийн цэвэр алтыг 30 хувийн цэвэр мөнгөтэй хольж гаргаж авдаг ногоон алт ч бий. Мөн алтыг төмрөөр хайлуулж хөх алт авч болно. Дараа нь та янз бүрийн өнгөт сүүдэртэй алт авах туршилт хийж болно. Тиймээс, хэрэв та янз бүрийн өнгөт алтыг сийлбэрээр гаргаж авбал түүнээс хэн ч харж байгаагүй анхны үнэт эдлэл хийх боломжтой, эсвэл хайртай эмэгтэйдээ зүгээр л бэлэг болгон өгөх боломжтой бөгөөд энэ нь түүнийг зүгээр л баярлуулах болно.

Бидний хувьд төвлөрсөн давсны болон азотын хүчил, түүнчлэн алт агуулсан радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хаягдал хэрэгтэй (зураг 1, 2).

Алтыг уусгаж, уусмал болгон шилжүүлэхийн тулд бидэнд хүчтэй исэлдүүлэгч бодис - "хааны архи" хэрэгтэй. Энэхүү исэлдүүлэгч бодисыг гэртээ бие даан бэлтгэж болох бөгөөд үүнийг хэрэглэхийн өмнө шууд хийх нь дээр. "Aqua regia" авахын тулд төвлөрсөн азот ба давсны хүчлийг эзэлхүүнээр 1: 3 харьцаатай холих шаардлагатай бөгөөд эхлээд хольц нь өнгөгүй, дараа нь хлорын үнэртэй шар улбар шар өнгөтэй болно. азотын давхар исэл (зураг 3).

Давсны болон азотын хүчлүүд харилцан үйлчлэхэд хүчтэй исэлдүүлэгч бодис үүсдэг - нитрозил хлорид NOCl, дараа нь алттай харилцан үйлчилдэг: Au + HNO3 + 4HCI ---> H + NO + 2H2O. Урвалын үр дүнд "хлор алт" гэж нэрлэгддэг бодис үүсдэг (зураг 4).

Алтыг цэвэр хэлбэрээр нь тусгаарлахын тулд бидний олж авсан уусмалд натрийн сульфид Na2SO3 (натрийн сульфит) нэмэх шаардлагатай: 2H + 3Na2SO3 + 3H2O ---> 2Au + 8HCI + 3Na2SO4 (зураг 5, 6, 7). .

Үүний үр дүнд бид цуглуулах шаардлагатай алтыг заадаг. Үүнийг хийхийн тулд бид аль хэдийн шаардлагагүй радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг уусмалаас алтаар тусгаарладаг (зураг 8, 9).

Шар нунтаг хэлбэрээр үүссэн алтыг уусмалын үлдсэн хэсгээс (зураг 10, 11, 12) салгаж, үүссэн алтыг эхлээд угааж, хатааж, дараа нь алтан гулдмай болгон хайлуулна.

Бодлого 5. Усан бүсэд 9,85 г алтыг уусгахад хэдэн миллилитр 36%-ийн давсны хүчил (нягшил 1,183) шаардлагатай вэ

Зэс - мөнгө - алтны элементүүдийн дэд бүлэг. Атомын бүтэц, шүлтлэг металлын атом ба зэсийн дэд бүлгийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтцийг харьцуулах. Эдгээр металлын шинж чанарын аналоги ба ялгаа. Хүчдэлийн цуваа дахь зэс, мөнгө, алтны байрлал. Эдгээр металлын хүчилтөрөгч, ус, хүчилд харьцуулсан харьцаа. Усан бүс дэх алтыг уусгах. исэл ба гидроксид. Гол давс. Эрхэм металлын ионуудын исэлдүүлэх шинж чанар. нарийн төвөгтэй нэгдлүүд.

Хүчилтөрөгчийн хэт хүчдэлийн талаар найдвартай мэдээлэл дутмаг байгаа нь анод хүчилтөрөгч үүсэх үйл явцын нарийн төвөгтэй байдал, түүний хажуугийн болон хоёрдогч урвалын бараг зайлшгүй суперпозициятай холбон тайлбарлаж байна. Юуны өмнө, урвуу хүчилтөрөгчийн электродыг туршилтаар хэрэгжүүлэх нь маш хэцүү тул (20.5) тэгшитгэлд багтсан хэмжигдэхүүнийг эмпирик байдлаар тодорхойлдоггүй гэдгийг санах нь зүйтэй. Үүнийг ихэвчлэн онолын хувьд тооцдог. Хүчиллэг уусмалаас хийн хүчилтөрөгчийг ялгаруулахын тулд анодын потенциал нь хүчилтөрөгчийн электродын тэнцвэрийн потенциалаас (ан = 1 ба 25 ° C-д + 1.23 В), өгөгдсөн хэмжээтэй тохирох хүчилтөрөгчийн хэт хүчдэлийн хэмжээгээр эерэг байх шаардлагатай. одоогийн нягт. Гэсэн хэдий ч ийм өндөр эерэг потенциалд хүрэхээс өмнө ихэнх металлууд термодинамикийн хувьд тогтворгүй байдаг бөгөөд хүчилтөрөгчийн хувьслын урвалын оронд тэдгээрийн анод уусах эсвэл исэлдэх процесс явагддаг. Хүчилтөрөгчийн хувьслын кинетикийг хүчиллэг орчинд судлахын тулд зөвхөн цагаан алтны бүлгийн металлууд ба алт (тэдгээрийн стандарт потенциал нь хүчилтөрөгчийн электродын потенциалаас илүү эерэг байдаг), түүнчлэн тогтвортой гадаргуугийн исэлээр хүчилд уусахаас хамгаалагдсан бусад металлууд. , ашиглаж болно. Хүчилтөрөгчийн тэнцвэрийн потенциал бага эерэг байдаг шүлтлэг уусмалд (aop = 1 ба 25 ° C-д энэ нь ойролцоогоор +0.41 В) төмрийн бүлгийн металууд, кадми болон бусад заримыг мөн анод болгон ашигладаг. Хүчилтөрөгч ялгарах нөхцөлд бүх металлын гадаргуу, түүний дотор цагаан алт, алт их бага хэмжээгээр исэлддэг тул хүчилтөрөгч нь ихэвчлэн метал дээр биш, харин исэлд нь ялгардаг болохыг тогтоожээ.

Усан бүсэд алт ба цагаан алт уусах урвалын тэгшитгэлийг бич. Энэ хольцын хүчлийн өндөр исэлдүүлэх чадварыг хэрхэн тайлбарлах вэ?

Цэвэршүүлэх зориулалттай алт (III) хлоридын шинэхэн уусмалыг тусгай уусгах ваннд гаргаж авдаг (Зураг 16). Ванн нь цилиндр хэлбэртэй, шаазангаар хийгдсэн байдаг. Тэдгээрийн дотор цагираг хэлбэрийн сүвэрхэг шаазан диафрагм суурилуулсан бөгөөд цэвэршүүлсэн алтаар хийсэн анодууд нь диафрагмын нэг талд, энгийн катодууд нөгөө талд нь дүүжлэгддэг. Илүү их төвлөрсөн (2 1) давсны хүчлийг анодын зайд, илүү их шингэрүүлсэн (1 1) давсны хүчлийг катодын зайд хийнэ. Электролизийг 3-4 В хүчдэлтэй, 1000-1500 а/м гүйдлийн нягтаар гүйцэтгэдэг. Энэ тохиолдолд алт нь анодууд дээр уусч, устөрөгч нь катодууд дээр гардаг. Анолитыг алтаар баяжуулсан. Ийм аргаар өндөр концентрацитай алт (III) хлоридын уусмал (350-450 г / л Au),

Металлын анхны хольцоос зөвхөн зэс нь баяжуулсан азотын хүчилтэй харилцан үйлчилдэг тул ууссан зэсийн хэмжээг ялгарсан азотын ислийн (IV) эзэлхүүнээс (6.72 л) тэгшитгэл (1) ашиглан тооцоолж болно. Энэ нь 9.6 г-тай тэнцүү байна.Зэс, алт нь давсны хүчилд уусдаггүй тул (2) тэгшитгэлийн дагуу

Үнэт металлыг уусгах хүчлүүдийн хольцыг юу гэж нэрлэдэг вэ Давсны болон азотын хүчлийн холимогт алтыг уусгах урвалыг бич.

Атомын онолыг химийн үзэгдэлд хэрэглэх анхны оролдлогуудын нэг нь Даниил Зеннертийнх юм. Түүний зохиолууд нь молекултай төстэй энгийн атомууд (элементүүд) болон хоёрдугаар эрэмбийн элементүүдийн тухай өгүүлдэг. Хуучин атомизмд молекул ямар ч байр суурьгүй байсан тул энэ нь корпускулын онолд чухал шинэлэг зүйл байв. Жишээлбэл, зарим хүчилд ууссан алтны атомууд сублимацийн явцад өвөрмөц шинж чанараа хадгалдаг тул тэдгээрийн нэгдлээс гаргаж авах боломжтой гэдгийг Зеннерт онцолжээ. Энэ нь Бойлийн үзэл бодлыг урьдчилан таамаглаж байгаа бөгөөд тэрээр "Эргэлзэгч химич" (1661) номондоо Зеннертийн тухай дурдсан байдаг.

Тухайлбал, 1925 онд Р.Бойл, П.Гассенди нарын атомист үзлийг харьцуулах тусгай бүтээлээ зориулж байсан Италийн химич, химийн түүхч М.Жиуа чанарын хувьд нэгэн төрлийн атомуудыг чанарын хувьд өөр Бойл болгон нэгтгэх тухай түүний санааг олж тогтоожээ. чуулгууд нь туршлагын дагуу химийн элементүүдийн талаархи санаа бодолтой уялдуулсан. Сүүлчийн янз бүрийн хувиргалтуудын үед биетүүд үүсдэг корпускулууд өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна гэж Бойл дүгнэв. Энэхүү дүгнэлтийн үндэс нь aqua regia-ийн алт, азотын хүчил мөнгө, зэс, мөнгөн ус зэрэгт үзүүлэх нөлөөлөл нь эдгээр металлууд алга болж, уусмалд шилжихэд хүргэдэг боловч хүчилд ууссан тэдгээрийн биетүүд өөрчлөгдөхгүй байх ёстой. , учир нь эдгээр уусмалаас та анхны металлуудыг дахин авах боломжтой (х. 92). Үүн дээр үндэслэн нэлээд логик юм. Дүгнэлтээр М.Жуа Бойлийн судалгаа нь элементийн тухай ойлголт дээр үндэслэн химийн урвалын тайлбарт хүргэсэн гэсэн дүгнэлтэд хүрч байна (мөн тэнд).

Селен, теллур нь ихэвчлэн зэс, алт, мөнгө, никельд uzSe, AgjTe гэх мэт нэгдлүүдийн хэлбэрээр олддог. Анод уусгах явцад эдгээр металлууд, селенид, теллурид нь задрахгүй хэвээр үлдэж, анод дээр тунадас эсвэл нарийн ширхэгтэй тунадас үүсгэдэг. катод руу дамжиж катодын металыг бохирдуулдаг суспенз . Азотын хүчлийн уусмал дахь мөнгөний электролизийн явцад эдгээр нэгдлүүд нь селен ба теллурын хүчил болж исэлддэг.

Алтыг aqua regia-д уусгахад нийлмэл тетрахлорголд буюу хлораурын хүчил гарна.

Германы ятрохимич Д.Зеннерг (1572-1637) атомист сургаалыг химийн зарим үзэгдэлд хэрэглэх оролдлого хийсэн анхны хүмүүсийн нэг юм. Тиймээс тэрээр хүчилд ууссан алтны атомууд нь сублимацийн үед бүх шинж чанараа хадгалж, улмаар нэгдлүүдээс гаргаж авах боломжтой гэж тэрээр нотолсон.

Мөнгөн усыг алтны агууламжийг шинжлэхийн тулд хүлээгдэж буй алтны хэмжээнээс хамааран тодорхой хэмжээний мөнгөн усыг (хэдэн граммаас 1-2 кг ба түүнээс дээш) азотын хүчилд уусгадаг (1 4). галогенид ба алт агуулаагүй. Уусмалыг авсан дээжээс 1-2 г мөнгөн ус үлдэх хүртэл усан ваннд бага зэрэг халааж уусгаж, уусмалыг сайтар хянаж байх ёстой.

Уусмалд металлын ионуудтай хангалттай хүчтэй цогцолбор үүсгэдэг комплекс үүсгэгч бодис байгаа тохиолдолд сонирхолтой шинж чанарууд гарч ирдэг. Энэ тохиолдолд металлын тэнцвэрийн P(z) потенциал сөрөг тал руу шилжиж, комплекс үүсгэгч байхгүй үед уусдаггүй металлыг уусгах боломжтой болно.Жишээ нь: зэс калийн цианидын уусмалд аажмаар уусдаг. устөрөгчийн нэгэн зэрэг хувьсал.Алт нь KCl болон ууссан хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор уусдаг.Усан бүс дэх үнэт металлыг (алт, цагаан алт гэх мэт) уусгахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.Aqua regia-ийн исэлдэлтийн исэлдэлтийн потенциал нь исэлдүүлэхээс илүү сөрөг байдаг. азотын хүчлийн потенциал.Гэхдээ усны бүс дэх хлоридын ионууд агуулагдаж, үнэт металлуудтай хүчтэй цогцолбор үүсгэдэг нь металлын тэнцвэрийн потенциалыг сөрөг тал руу шилжүүлж, метал өөрөө уусдаг (жишээлбэл, Au) баяжмал HNO3-д уусдаггүй , тохиолддог.

Шилжилтийн бүлгийн металлууд нь эдгээр металлын гадаргууг исэлдүүлэгч бодисоор боловсруулсны дараа хүчилд уусгах чадвар, анод уусгах чадвар ихээхэн буурдаг онцлогтой. Металлын ийм төлөвийг идэвхгүй байдал гэж нэрлэдэг. Хром, алт, цагаан алтны хувьд эдгээр металлууд идэвхгүй төлөвт шилжихэд агаар мандлын хүчилтөрөгчийн нөлөөлөл хангалттай. Хэрэв төмрийг концентрацитай азотын хүчилд дүрвэл идэвхгүй болж, шингэрүүлсэн азотын хүчилд уусдаггүй. Төмөр, хром, никель болон бусад металлыг исэлдүүлэгч бодисоор, жишээлбэл, бихромат, нитрат гэх мэт уусмалд дүрэх замаар идэвхгүй төлөвт шилжүүлэх боломжтой.

Чимэглэлийн арга нь туршилтын материалтай химийн нэгдэл үүсгэдэггүй бага хэмжээний бодисыг вакуум цацах замаар конгломерат эсвэл нэг талст гадаргуу дээр (ихэвчлэн шинэхэн хугарал) түрхэхэд оршино. Үүний үр дүнд хуримтлагдсан бодис нь үргэлжилсэн мономолекулын хальс үүсгэхэд шаардагдах хэмжээнээс бага байдаг бөгөөд зөвхөн объектын гадаргуугийн идэвхтэй хэсгүүдэд (гажиг, зангилаа гэх мэт) төвлөрч, болор цөмийг үүсгэдэг. Эдгээр газрууд харагдахуйц (тэдгээрийг чимэглэх) . Ашигт малтмалын объектуудыг алтаар чимэглэх нь хамгийн өргөн тархсан болжээ. Жишээлбэл, каолинит конгломератыг чимэглэх үед хийх үйлдлүүдийн дараалал нь дараах байдалтай байна: конгломератыг гартаа эвдэж, шинэ гадаргууг гаргаж, материалын нэг хэсгийг вакуум төхөөрөмжид хийж, 300-450 хэм хүртэл халаана. 15-30 минутын турш гадаргууг бохирдол, наалдсан тоосонцороос цэвэрлэхийн тулд вакуумыг таслахгүйгээр халаалтыг зогсоосны дараа хэдхэн минутын дараа алт цацаж, дараа нь гадаргуу дээр нүүрстөрөгчийн хальс (хуулбар) нааж, уусгах замаар тусгаарлана. гидрофторын хүчил дэх дээж.

Алтыг анод уусгах үед эсийн температурын мембраны гүйдлийн нягтаас хамаарах судалгааг ижил 6 камертай электролизер дээр хийсэн. Муруй I-VI fig. 3 нь ижил анодын гүйдлийн нягтын мембраны гүйдлийн нягтаас хамаарч I-VI эсийн температурын өөрчлөлтийг харуулав. Муруйн төгсгөлийн цэгүүд нь анолит дахь давсны хүчлийн агууламжтай тохирч, 400 г/л-тэй тэнцэх ба мембраны ажлын гадаргуугийн 80 ба 100% -д бага температур хадгалагдана (Y-Y/ муруй). Олж авсан өгөгдлөөс бид анолитын температурын (50-53 ° C) дагуу алтыг анод уусгах оновчтой нөхцөл нь мембраны гадаргуу нь анодын гадаргуугийн 80-100% байх нөхцөл юм гэж бид дүгнэж болно. нь мембран дээрх хүчдэлийн уналтын гүйдлийн нягтаас хамаарах хамааралтай нийцэж байна (Зураг 3).

Teflon нь хэд хэдэн гайхалтай шинж чанартай байдаг. Тиймээс химийн эсэргүүцлийн хувьд энэ нь зөвхөн макромолекулын бүх бодис (байгалийн, хиймэл, синтетик) төдийгүй метал, тэр ч байтугай алт, цагаан алтнаас ч давж гардаг. Энэ нь хүчил, шүлт, давс, исэлдүүлэгч бодисуудад нэлээд тэсвэртэй байдаг. Aqua regia (азот ба давсны хүчлийн холимог) гэх мэт хүчтэй исэлдүүлэгч бодис ч Teflon-д нөлөөлдөггүй, харин энэ урвалж нь алт, цагаан алтыг уусгадаг. Олон зуун өөр өөр урвалжуудыг туршиж үзсэн боловч буцалж буй температур хүртэл тефлон дээр ажилладаггүй нь тогтоогджээ. Зөвхөн фтор ба шүлтлэг металууд (шингэн аммиакт ууссан эсвэл хайлсан) тефлон руу түрэмгий байдаг нь тогтоогдсон. Цаашилбал, давирхай нь идэмхий бодисуудад маш тэсвэртэй байдаг. Удаан харьцсан ч услах хэрэгтэй

Натрийн нитрит нь алтны хамгийн эртний бөгөөд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг тунадасуудын нэг юм. Аргын сонирхолтой хувилбарыг Жеймесон тайлбарласан бөгөөд тэрээр эхлээд алтны усан уусмалд калийн нитрит саваа нэмээд дараа нь хүхрийн хүчлийг баяжуулсан. Алт нь хэдхэн минутын дотор том ширхэгтэй хэлбэрээр гарч ирсэн бөгөөд тэдгээрийг задлах замаар амархан салгадаг. Холзер, Зауссингер нар нит ашигласан. цагаан алтны үнэт эдлэлийн хайлшийн давсны хүчлийн маш шингэрүүлсэн уусмалаас алтыг тунадасжуулах явцад натрийн ёслол (29-р арга). Уусмалыг фенолфталеины хувьд рН 8.3-10 хүртэл саармагжуулж, шүүсэн алтыг азотын хүчлээр угаана. Гилхрист алтыг натрийн нитритээр рН 1.5 орчим (тимол цэнхэр дээр улаан улбар шар өнгөтэй болтол) тунадасжуулж, дараа нь рН 8-9 хүртэл саармагжуулсан. 30-р арга нь иридиум, зэс, цайр, никель тунадасжуулах, дараа нь үндсэн металлын олборлолтыг тодорхойлдог. Зохиогч алтыг уусгахгүйн тулд нитритээс үүссэн гидроксидын тунадасыг хүчилд уусгахаасаа өмнө угаах шаардлагатай байгааг анхаарч үзсэн. Хожим нь Гилхрист натрийн нитриттэй алтыг бүрэн тунадасжуулах нь хлорофенолын улаан өнгөний өөрчлөлтөөр тодорхойлогддог рН 4.8-6.4-д тохиолддог болохыг олж мэдэв. Натрийн нитрит нь цагаан алтны металыг уусдаг нэгдэл болгон холбодог хамгийн сайн урвалжуудын нэг тул Гилхристийг ашигласан.

Тодорхой хэмжээний металл цайрыг K[Au(CHN)r]-ийн уусмалаар урвалд оруулахад 7,89 г металлын алт ялгагджээ. Металл цайрыг ижил хэмжээгээр уусгахад 14.6 г 10% -ийн давсны хүчлийн уусмал шаардлагатай. Алтны эквивалентийг тодорхойл.

Усан бүс дэх алт, цагаан алтны металыг уусгах нь нарийн төвөгтэй үүссэний улмаас термодинамикийн хувьд боломжтой болж, уусмал дахь хлор, нитрозил хлорид агуулагдаж, эдгээр металлуудтай идэвхтэй харилцан үйлчилдэг тул өндөр урвалын хурдыг хангадаг. Эдгээр металлууд нь төвлөрсөн азотын хүчил болон бусад цогцолбор үүсгэгч бодисуудын дэргэд уусдаг боловч үйл явц нь маш удаан байдаг.

Доре метал (алтан мөнгө) цэвэршүүлсэн анодын лаг нь 30-70% мөнгөнөөс гадна их хэмжээний алт, заримдаа платиноид агуулдаг. Мөнгийг азотын хүчилд уусган ялгаж, үлдэгдлийг хайлш болгож, анод руу цутгаж, алт цэвэршүүлэхэд илгээдэг.

Нарийн төвөгтэй ионуудтай нэгдэх нь урвалын тэнцвэрийг өөрчлөх хэрэгсэл болдог. Уусмал нь ямар нэгэн хүчирхэг комплекс үүсгэгч лиганд агуулсан бол металлын үйл ажиллагааны цувралын өөрчлөлтүүд маш онцлог шинж чанартай байдаг. Тиймээс төмөр нь зэсийн сульфатын аммиакийн уусмалаас зэсийг зайлуулдаггүй, цайр нь H уусмалаас цагаан алтыг бууруулдаггүй, харин устөрөгч ялгаруулж уусдаг. Эсрэгээр, үнэт металлууд ч гэсэн цогцолбор үүсгэгч бодис агуулсан уусмалд амархан уусдаг, жишээлбэл, HI ба HF-ийн дэргэд Au, Ta-г азотын хүчлээр исэлдүүлэх, цианидын ваннд алтыг агаар мандлын нөлөөн дор уусгах гэх мэт. хүчилтөрөгчийг сайн мэддэг.

Роди, иридий, төмөр, никель, зэс, хромыг тусгаарласны дараа IV шүүсэнд хольц үлддэг. Иридиумыг энэ уусмалаас гидроксидын хэлбэрээр (II тунадас) тусгаарладаг (IV бүлэг, 120-р хуудсыг үз). Хур тунадасны үед иридиум нь төмөр, никель, хромыг барьж авдаг. Хэрэв уусмал дахь эдгээр металлын агууламж өндөр байвал II тунадасыг HCl-д уусгасны дараа нитратжуулалтаар иридиумаас тусгаарладаг. Дараа нь нитритүүдийг хлорид болгон хувиргаж, иридиумыг дахин гидролизийн аргаар тусгаарлана. Роди ба иридиумын анхны хур тунадасны дараа олж авсан III уусмалд цагаан алт (алт) үлддэг. Платиныг гипофосфорын хүчил эсвэл формамидин сульфинээр тусгаарладаг (IV бүлгийг үз). Хэрэв тусгаарлагдсан цагаан алтад алт байгаа бол III тунадасыг бром агуулсан HCl-д уусгаж, алтыг оксалийн хүчлээр ялгана (Ch. IV, хуудас 132-ыг үзнэ үү).

XVI-XVII зуунд. Олон тооны хуурай, нойтон шинжилгээнүүд нь нарийн төвөгтэй бодисуудын задралын үр дүнд цаашид задрахгүй, найрлага, шинж чанараа хадгалдаг биетүүдийг олж авдаг гэсэн дүгнэлтэд судлаачдыг хүргэсэн. Эрдэмтэд уусмал дахь металлын урвалыг сонирхож байв. А.Сала, Д.Зеннерт, Ж.Ван Хелмонт нар цэнхэр витриолд төмөр нэмэхэд зэс ялгардаг нь Парацельс, Либавиус болон бусад хүмүүсийн үзэж байгаачлан металлын хувиралт биш, харин тэнд байгаатай холбон тайлбарлахыг оролдсон. vitriol дахь зэсийн . Мөн Д.Зеннерт алтыг уусгасан хүчлээсээ гаргаж авч болохыг харуулсан. Энэ нь түүний бодлоор атомууд уусах явцад бие даасан байдлаа хадгалж үлдэхээс хамаарна.

Сонгомол зэврэлтэнд цайргүйжүүлэлтийн нэгэн адил хайлшийн нэг буюу хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь давуу талтай уусдаг. Энэ нь бүтээгдэхүүний анхны хэлбэрийг хадгалах сүвэрхэг араг ясыг үүсгэдэг. Сонгомол зэврэлт нь Au-Cu эсвэл Li-Ag зэрэг үнэт металлын хайлшийн шинж чанар бөгөөд алт цэвэршүүлэхэд практикт хэрэглэгддэг. Тухайлбал, 65%-иас дээш алт агуулсан Ай-Ай хайлш нь алтны адил төвлөрсөн азотын хүчилд тогтвортой байдаг. Харин 25% Au, 75% Ag агуулсан хайлш нь баяжуулсан HNO3-тай урвалд орж AuNO3, цэвэр алтыг сүвэрхэг үлдэгдэл буюу нунтаг хэлбэрээр үүсгэдэг. Хөнгөн цагаан агуулсан зэсийн хайлш нь цайргүйжүүлсэнтэй адил зэврэлтэнд өртөж болох боловч хөнгөн цагааныг илүүд уусгана.

Бойлийн (1660) бүтээлүүдэд дарсны спиртийг шохойжуулсан чулуу (ио-таш) болон идэмхий шохойн дээр нэрэх замаар усгүйжүүлэх аргын тайлбарыг өгсөн болно. Эрдэмтэд дарсны спирт нь зарим металлын давс (жишээлбэл, төмөр, зэсийн хлорид), хүхэр, фосфорыг уусгадаг болохыг олж мэдсэн бөгөөд өндөгний цагаан дарсны спиртэнд өртөх үед коагуляц үүсдэгийг ажигласан. Р.Бойл даарахын тулд цастай холилдсон дарсны үнэрийг ашигладаг байсан бол архины дөлөөр өндөр температур авах, жишээлбэл, алтан ялтсуудыг хайлуулахад ашигладаг байжээ. Тэрээр хүчлүүдийн ялгах шинж чанарыг 1) янз бүрийн биеийг хүчтэй уусгах, хүхэр болон шүлтэнд ууссан бусад бодисыг тунадасжуулах 2) зарим өнгөний шүүсний цэнхэр өнгийг улаан болгож өөрчлөх чадвараараа нэлээд тодорхой томъёолсон анхны эрдэмтдийн нэг юм. тэрээр лакмус, турмерик, кошин, нил ягаан, эрдэнэ шишийн шүүс, морен, фернамбуко модны дусаах зэрэг өнгөт үзүүлэлтүүдийг ашигласан. Хүчлийн эдгээр бүх шинж чанар нь шүлттэй холбогдох үед алга болдог.

Усны бүс. Мөнгөн утас, алтан навчийг дунд зэргийн концентрацитай азотын хүчлээр халаана. Мөнгө нь азотын ислийг ялгаруулж уусдаг. Гурав дахин их хэмжээний конц нэмсний дараа л алтыг уусмал руу шилжүүлж болно. HC1. Алтыг уусгах нь нийлмэл хүчил үүсэхэд таатай байдаг.

Төвийн азотын хүчлээр хайлш, алт, зэсийг боловсруулах явцад 4.48 литр хий ялгарчээ. Pr ба үлдэгдлийг усан бүсэд уусгах (гурван боть давсны хүчил ба нэг эзэлхүүний холимог)

Лагийг боловсруулах хэд хэдэн арга байдаг. Ихэвчлэн эхний ажил бол лагийг зэсээс цэвэрлэх бөгөөд үүнийг сульфатжуулж шарах (лагийг хүхрийн хүчилтэй хольж 500-600 хэм хүртэл халаах), дараа нь усанд уусгах, эсвэл зэсийг хүхэрт уусгах замаар гүйцэтгэдэг. агаар мандлын хүчилтөрөгчийн дэргэд хүчил. Энэхүү боловсруулалтын үр дүнд лаг дахь зэсийн агууламж 0.5-4.5% хүртэл буурах ёстой - Дараа нь лаг нь цуурайтах зууханд орж, эхлээд шатааж, дараа нь кварцын элс, сод, исэлдүүлэгч бодисоор хайлуулна - нитрат. Мөнгө, алтнаас бусад бүх металлыг шаардсан бөгөөд 80-95% Ad, 15-20% хүртэл Ан агуулсан хайлмал зууханд үлдэж, ембүү (Дор металл) цутгаж, илгээдэг. боловсруулах үйлдвэрүүд. ]

Хааны архи нь эзэлхүүнээрээ 1:3 харьцаатай давсны болон азотын хүчлийн төвлөрсөн найрлага юм. Энэхүү синтез нь алтыг хүртэл уусгах хамгийн хүчтэй исэлдүүлэх чадвартай. Гэхдээ яагаад ингэж нэрлэдэг вэ? Энэ нь энгийн зүйл юм, aqua regia нь "металлын хаан", өөрөөр хэлбэл, алт, архи зэргийг гэрийн тэжээвэр амьтдын уснаас уусгаж чаддаг. Их Альбертийн зохиолуудад энэ бодисыг "aqua secunda" хоёрдогч архи гэж нэрлэдэг байсан бол хожим бусад алхимичид үүнийг "aqua regia (regis)" гэж бичжээ.

Aqua regia-ийн түүх

1597 онд алхимич Андреас Либавиа анх удаа азот болон давсны хүчлийн баяжмалыг хольж aqua regia бэлтгэх талаар тайлбарласан. Үүнээс өмнө хужир, аммиак, цэнхэр витриол, хөнгөн цагааны хольцыг шилэн саванд хийж, таг, таглаагаар таглаж хуурай нэрэх замаар алкахест авах оролдлого хийж байсан. Энэ аргыг 14-р зуунд алхимич Псевдо-Гебер тайлбарласан боловч энэ нь маш хэцүү бөгөөд төвөгтэй байсан бөгөөд үүнээс гадна ийм хольц нь мөнгийг даван туулж чаддаг байсан ч алт нь түүний хяналтаас гадуур байв. Мөн 16-р зуунд бүх нийтийн уусгагч олдсон бөгөөд "aqua regia" хэмээх шинэ бүтээл нь техникийн химийн хөгжил, шинжилгээний анализыг сайжруулахад хувь нэмэр оруулсан.

Aqua regia ямар хүчилээс бүрддэг вэ?

Харилцааны томъёо дараах байдалтай байна.
Азотын хүчил нь давсны хүчлийг исэлдүүлдэг
HNO3 + 3HCl = NOCl + Cl2 + 2H2O.
Энэ процессын явцад алтыг уусгах чадвартай нитрозил хлорид ба хлор гэсэн хоёр идэвхтэй бодис гарч ирдэг.
Au + NOCl2 + Cl2 = AuCl3 + NO.

Алт хлорид нь HCl молекулыг агшин зуурт холбож, "хлорын алт" гэж нэрлэдэг тетрахлораурын хүчил үүсдэг: AuCl3 + HCl = H (AuCl4).

Гэртээ усан региа бэлтгэх нь аюулгүй байдлын бүх арга хэмжээг дагаж, агааржуулалт сайтай газар явагдах ёстой.
Aqua regia бэлтгэхийн тулд та төвлөрсөн давсны хүчил ба азотын хүчил гэсэн хоёр үндсэн найрлагыг авах хэрэгтэй.
Мөн бид "тэсрэх хольц" -ыг жигд хутгахын тулд зөвхөн шилэн туршилтын хоолой (тэмдэгтэй) болон шилэн саваа ашиглахыг зөвлөж байна. Анхны найрлага нь 1:3 харьцаатай хоёр хүчлийн холимог бөгөөд зөвхөн нэг туршилтын хоолой ашиглан холино, бусад саванд хүчиллэгийг хэмжиж болохгүй, ингэснээр та хүчил асгарах магадлалыг багасгана.
Одоо та aqua regia үйлдвэрлэхэд тулгарч буй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн талаар тусад нь хэлэлцэх хэрэгтэй.

Азотын хүчил

Давсны хүчил

Давсны хүчил үүсэх нь хийн устөрөгчийн хлоридыг энгийн усанд уусгах замаар явагддаг (H2O). Хариуд нь натрийн хлоридыг өндөр концентрацитай хүхрийн хүчилтэй урвалд оруулснаар устөрөгчийн хлорид авч болно.

Aqua regia ашиглах

Aqua regia-тай хийхээр төлөвлөж буй химийн туршилтаа амжилттай дуусгах гол тал бол аюулгүй байдал юм. Хувийн хамгаалах хэрэгслээ хэрэглэж, аюулгүй ажиллагааны дүрэм журмыг дагаж мөрдөж, туйлын сонор сэрэмжтэй, анхаарал болгоомжтой байгаарай, таны амь нас, эрүүл мэнд эрсдэлд орно.

Aqua regia-ийн тухай видео

Нэгэн цагт сургууль, коллежийн жилүүдэд "Хими ба амьдрал" бидний гэр бүлийн хамгийн дуртай сэтгүүл байсан. 60-аад оны үед би сэтгүүлээс алтны тухай нийтлэл уншиж байсныг санаж байна, тэр дундаа алт нь архинаас гадна селений хүчилд уусдаг гэсэн баримтыг иш татсан байдаг. Хэдэн өдрийн дараа би самбар дээр "Алт өөр юунд уусдаг вэ?" гэсэн асуултад "Селений хүчилд" гэж хариулав. Ангийнхан бахдан уйлж, "химич" инээмсэглэн самбар дээр тохирох хариу үйлдэл бичихэд тусалсан. Олон жилийн дараа. Одоо би хүүдээ зориулж танай сэтгүүлийг захиалж байна. Тэгээд нэг өдөр миний хүү хичээл дээр алт селенийн хүчилд уусдаг гэж хэлсэн. Гэсэн хэдий ч энэ залуу багш энэ баримтыг үгүйсгэв (тэр институтэд үүнийг давж үзээгүй, хуучин сэтгүүл уншаагүй бололтой). Залуу хүү ичиж орхив. Тиймээс, эрхэм сэтгүүл ээ, бид залуучуудын эрх мэдлийг сэргээхэд туслахын зэрэгцээ "Хими ба амьдрал" сэтгүүлийн алдар нэрийг нэмэгдүүлэх үү?

Хүндэтгэсэн, Конев Д.А. болон С.Д.

Сэтгүүлийн редакцийн зөвлөх И.А. Линсон.

Юуны өмнө залуу багш ховор урвалын нарийн мэдрэмж, нарийн ширийн зүйлийг мэдэхгүй байж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч нэгэн оюутны үүнтэй төстэй мэдэгдлийг сонсоод тэрээр ийм тохиолдолд лавлагаа номонд хандах шаардлагатай гэж хэлэх ёстой байсан (зөвхөн химич төдийгүй бүх химич нар ихэвчлэн хийдэг) хариултыг олохыг хичээх болно. дараагийн хичээлийн асуулт. Энэ тохиолдолд та холоос хайх шаардлагагүй болно. Алт нь селений хүчилд уусдаг гэсэн мэдэгдлийг их дээд сургуулиудад зориулсан органик бус химийн бараг бүх сурах бичгээс олж болно. Энэ урвалын үед юу үүсдэг вэ? Мөн алт өөр юунд уусдаг вэ? Бид метал, жишээлбэл, хийн бодистой урвалд ороход хатуу нэгдэл үүсэхийг бус уусгах сонирхолтой байдаг.

Энэ талаар мэргэжилтнүүдийн бичсэн нийтлэл бүрийг таван боть "Химийн нэвтэрхий толь"-оос эхэлцгээе. Хоёр дахь ботид "Алт" өгүүлэлд: "Алт нь агаар, усанд тогтвортой байдаг; O 2, H 2, N 2, P, Sb ба С-тэй шууд харьцдаггүй ... шүлт ба хүчлийн уусмалд уусдаггүй, халуун концентрацитай H 2 SeO 4, хүчиллэг хольц - H 2 SO 4, хамт уусдаг. HNO 3, H 2 SO 4 нь HMnO 4, түүнчлэн усан бүсэд (HCl + HNO 3): Au + HNO 3 + 4HCl -> H + NO + 2H 2 0; Болгоомжтой ууршуулсаны дараа хлораурины хүчлийн HAuCl 4 · 3H 2 0-ийн шар өнгийн цогц талстууд тусгаарлагдана. Цианидын усан уусмалд (Na, Ca, K) O 2 эсвэл бусад исэлдүүлэгч бодис руу ороход алт уусдаг: 2Au + + 4CN - + H 2 O + 0.5O 2 -> 2 - + 20H - , энэ нь хүдрээс алт олборлох үйлдвэрийн чухал аргын үндэс суурь болдог.

Бусад хүмүүсийн номноос харгалзах урвалын дэлгэрэнгүй мэдээлэл, тэгшитгэлийг олж болно. Тиймээс Р.Рипан, И.Четяну нарын "Органик бус хими"-д (2-р боть) "Металл нь энгийн температурт шингэн бром, бромын ус эсвэл эфирийн бромын уусмалд алт трибромид үүсэх замаар амархан уусдаг ... Галоген устөрөгч (HF, HCl, HBr, HI) нь нитрат, гипохлорит, хлорат, перманганат, хэт исэл зэрэг исэлдүүлэгч бодисуудын дэргэд алттай харилцан үйлчилдэг. Энд бид зогсоод дор хаяж хоёр үг хэлэх ёстой. Нэгдүгээрт, хийн устөрөгчийн галоген эсвэл тэдгээрийн усан уусмалыг хэлж байгаа эсэх нь тодорхойгүй байна. Хоёрдугаарт, ямар ч тохиолдолд гипохлорит нь хүчиллэг орчинд хэрхэн оршин тогтнох, хамгийн чухал нь, жишээлбэл, ижил гипохлорит ба HI зэрэг хүчтэй исэлдүүлэгч бодисууд хэрхэн зэрэгцэн оршиж болох нь тодорхойгүй байна.

Бид сурах бичгийг цааш нь уншина: "Исэлдүүлэгч бодис (нитрат, перманганат, хром хүчил, иод, периодат, манганы давхар исэл, хар тугалганы давхар исэл) байгаа тохиолдолд алт нь 300 хэмээс дээш температурт төвлөрсөн хүхрийн хүчил эсвэл ортофосфорын нөлөөнд өртдөг. 250 хэмээс дээш температурт хүчил. Алт концын холимогт уусдаг. H 2 SO 4 шүлтлэг металлын гидросульфат эсвэл сульфаттай, 130 хэмээс дээш температурт H 2 SeO 4-ийн 98% уусмалд, маш буцалж буй цэвэр HNO 3, суурь ба шүлтлэг металлын нитратаас бүрдсэн хайлмалд, натрийн хэт исэл Na-д. Хүчилтөрөгч (эсвэл бусад исэлдүүлэгч бодис) байлцуулан шүлтлэг металлын цианидын уусмалд халаахад 2 O 2 (эсвэл барийн BaO 2) ".

2Au + 3H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 4 \u003d Au 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 3 + 3H 2 O,
2Au + 6H 2 SeO 4 \u003d Au 2 (Se0 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O,
Au + 4HNO 3 \u003d Au (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O,
2Au + 2NaOH + 3NaNO 3 \u003d 2Na + 2Na 2 O,
2Au + 3BaO 2 \u003d Ba 2 + ZVAO,
2Au + 4KCN + 1/2O 2 + H 2 0 = 2K + 2KOH.

Мөн KOH ауратын уусмалд алтыг анод уусгахад кали К, Au 2 O 3 анодын орд үүсдэг гэж мэдээлсэн.

Зургийг гүйцээхийн тулд Г.Ремигийн "Органик бус химийн курс" сонгодог сурах бичгийн хэдэн ишлэлийг энд оруулав: "... Алт нь зөвхөн 300-400 ° -ийн температурт (илүү өндөр температурт, фтор) фтортой нэгддэг. дахин задардаг). Үүний эсрэгээр, усан хлорын уусмалаар алт ердийн температурт аль хэдийн хурдан уусдаг. Алтыг хлор эсвэл хлороор цэнэглэх хандлага Au + 3/2Cl 2 = AuCl 3 эсвэл Au + 3/2Cl 2 = Au 3+ + 3Cl - энэ тохиолдолд нийлмэл ион үүсэхээс шалтгаалан нэмэгддэг. tetrachloroaurate- ионууд AuCl 3 + + Cl - \u003d -, эсвэл хлорын ион илүүдэлгүй бол оксотрихлораурат ион Au + 3 / 2Cl 2 + H 2 O \u003d 2- + 2H + үүссэний үр дүнд. ... ионууд Cl -ээс ч илүү, алтны уусалтыг CN - ионууд хөнгөвчилдөг. Ийм нөхцөлд алтны уусах хандлага маш ихээр нэмэгдэж, CN - ионууд байгаа тохиолдолд алтыг агаараас ч хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлэх боломжтой ... Энэ процесс нь цианид уусгах замаар алт үйлдвэрлэх үндэс суурь болдог ... Баяжуулсан хүхрийн хүчил, алт нь иодын хүчил, азотын хүчил, манганы давхар исэл гэх мэт орчинд уусдаг. Эдгээр тохиолдолд шар өнгийн уусмалыг гаргаж авдаг бөгөөд үүнээс алт (III) гидроксидыг усаар шингэлэх үед тунадас үүсгэдэг. Маш хүчтэй исэлдүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг селений хүчил нь алтыг шууд уусгаж чаддаг."

Таны харж байгаагаар нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үзэл бодлын эсрэгээр алт тийм ч "эрхэм" байхаас хол байна. Энэ нь олон тооны химийн бодисуудтай урвалд ордог. Үнэн бол өдөр тутмын амьдралд энэ үзэгдлийг үл тоомсорлож болно. Эцсийн эцэст хэн нэгэн алтан бөгжтэй хуруугаа төвлөрсөн селений хүчлийн халуун уусмал руу буулгасан гэж төсөөлөхөд хэцүү байдаг. Харин цианидын ажилчид болон бусад үйлдвэрүүд бүтээгдэхүүн алтны зэврэлтэнд өртөж болзошгүйг анхаарах хэрэгтэй.

Холбоотой нийтлэлүүд:

Алтны уусгагч нь үнэт металлд нөлөөлж, элементийг хэсэг хугацаанд хувиргах чадвартай бодис юм. Олон хүмүүс яагаад алтыг уусгадаг вэ гэсэн асуулт гарч ирж магадгүй юм. Энэ процесс нь үндсэндээ үнэт металлыг бохирдлоос цэвэрлэх, хог хаягдлыг үр ашигтай боловсруулахад зориулагдсан.

Усны бүс дэх алтыг уусгах

Татан буулгах үйл явц

Алтыг уусгаснаар дараагийн процессуудын тусламжтайгаар хайлш дахь үнэт металлын хэмжээг нэмэгдүүлэх хамгийн дээд стандартад хүрэх боломжтой. Процесс гурван үе шаттайгаар явагдана:

1. Алтыг хольцтой уусгах.
2. Ууршилт.
3. Үнэт металлын тунадас.

Эхний шатанд уусгагч шаардлагатай. Гэхдээ хүчтэй бодис бүр ийм зорилгод тохирохгүй. Алт бол үнэт металл бөгөөд энэ нь олон урвалжтай харьцуулахад идэвхгүй байдаг гэсэн үг юм. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн алтыг уусгах хүчлүүд эсвэл хольцууд байдаг.

Татан буулгах нь нарийн төвөгтэй процесс боловч та үүнийг гэртээ хийж болно. Жишээлбэл, радио эд ангиудын эд ангиудын хаягдлыг цэвэрлэх эсвэл үнэт металлыг гаргаж авахаас өмнө. Гэхдээ бүтээгдэхүүнд урвалж нэмэхээсээ өмнө хаягдлыг хольцоос цэвэрлэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, соронз ашиглан ферромагнетыг арилгах. Дараа нь зарим металлыг нэг дор арилгахын тулд хаягдлыг азотын хүчилд буулгаж болно.

Цэвэршүүлэх эхний шатны урвалж (бодис).

Алтыг уусгах чадвартай урвалжуудын дотроос хамгийн алдартай бөгөөд ашиглагддаг нь aqua regia буюу Aqua Regia юм. Уг бодис нь маш их алдартай бөгөөд үүнийг сургуулийн химийн ангид ч судалдаг. Aqua regia дахь алтыг хэрхэн уусгах вэ гэдэг нь гэрийн туршилтчдын санааг зовоож буй асуулт юм. Найрлагын хувьд aqua regia нь эзэлхүүнээрээ 1:3, жингийн хувьд 1:2 харьцаатай төвлөрсөн азотын болон давсны хүчлийн холимог юм. Жингийн 65-67% нь азотын хүчил, 33-36% нь давсны хүчил юм.

Тэд "металлуудын хаан"-ыг уусгах чадвартай учраас хааны урвалж гэж нэрлэсэн боловч архи нь анхандаа шингэн бодис байсан. Хожим нь энэ үгийн утга нь согтууруулах ундаатай холбоотой болсон. Химийн үүднээс авч үзвэл урвалын үр дүнд хлораурын хүчил эсвэл усны тетрахлораурат бодисыг олж авдаг.

Процессын томъёо нь дараах байдалтай байна: Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O. Тиймээс, тэгшитгэл дээр үндэслэн 1 грамм алтыг уусгахад 5 миллилитр aqua regia шаардлагатай. Урвалд уусгагч нь давсны хүчил бөгөөд азотын хүчил нь катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг, өөрөөр хэлбэл процессыг хурдасгаж, урвалыг нөхдөг.

Тиймээс уусгах явцад нэг грамм алтны хаягдал тутамд 3.75 миллилитр давсны хүчил авах нь хамгийн сайн арга юм. Үзэгдэх урвал үүсч эхэлсний дараа металыг уусмалд 5 минут хүртэл дэвтээж, хүчлийг шавхан, дараа нь бодисын шинэ хэсгийг дүүргэнэ. Дараа нь хаягдал, хүчил бүхий савыг зууханд хийж, 1 грамм металл тутамд 1.25 миллилитр харьцаатай азотын хүчил асгаж хольцыг халаана.

Бүх урвалж, ялангуяа азотын хүчлийг тооцоолох шаардлагатай. Энэ бодисоос шүүж, тунадасжуулах явцад зайлуулах шаардлагатай болно. Металлыг уусгасны дараа уусмалд азотын хүчил нэмж болохгүй. Уусах процесс дууссаны дараа үүссэн хольцыг 30 минут орчим халаах шаардлагатай.

Дараагийн алхам бол бусад бодисын тусламжтайгаар аль хэдийн тохиолддог алтыг шүүх юм. Шүүлтүүр нь хоёр үе шаттай процесс юм. Ууссаны дараа шүүхээс өмнө уусмалыг нэг өдрийн турш тэсвэрлэх шаардлагатай, учир нь энэ хугацаанд aqua regia-ийн найрлага дахь хүчил ууршдаг. Уг бодис нь өөрөө тогтворгүй байдаг бөгөөд энэ нь үнэт металлыг дараагийн цэвэршүүлэх ажлыг хөнгөвчилдөг.

Алтны хур тунадас

Одоо байгаа бүх бодисуудаас зөвхөн архи нь үнэт металлыг уусгах процессыг даван туулж чаддаггүй. Алт нь дараахь зүйлд хамаарна.

• Озон. Үүний үр дүнд хүрэн исэл Au2O3 үүсдэг. Хэвийн нөхцөлд хариу үйлдэл хийх боломжгүй, танд их хэмжээний концентрацитай озон хэрэгтэй.
• Хийн фтор, бром, иод, хлор зэрэг нь халаахад алтыг уусгадаг. Үйл явцын үр дүнд AuF3 фтор, AuCl3 улаан хлорид, AuBr3 бор бромид, AuI3 хар ногоон иодид үүсдэг. Тиймээс, хэрэв та алтаар бүрсэн үнэт эдлэлтэй бол иодын хандмалтай холбоо барихаас зайлсхийх нь дээр. Үнэт металл нь шингэн бромд уусах чадвартай бөгөөд өрөөний температурт хлортой устай урвалд орж HAuCl4 үүсгэдэг.
• Алт мөн төвлөрсөн халуун селенийн хүчилд уусдаг. Урвалын явцад хүчил нь селен болж буурдаг. Химичид техникийг дараах байдлаар бичдэг: 2Au + 6H2SeO4 \u003d Au2 (SeO4) 3 + 3H2Se03 + 3H20.
• Үнэт металлыг уусгахын тулд та халуун хүхрийн хүчилд исэлдүүлэгч бодис нэмэх хэрэгтэй. Нитрат, перманганат, хром хүчил, манганы давхар ислийг исэлдүүлэгч бодис болгон ашигладаг.
• Та шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металлын цианидуудын тусламжтайгаар процессыг хийж болно. Урвал нь хүчилтөрөгчийн хүртээмжтэй хэвийн температурт ч тохиолддог. Гэвч үүний үр дүнд алтны цианидтай нэгдлүүд маш хүчтэй байдаг тул үйлдвэрлэлийн зориулалтаар олборлосон алтыг хүдрээс цэвэршүүлэх аргыг ашигладаг. 4Au + 8KN + 2H2O + O2 \u003d 4K [Au (CN) 2] + 4KOH - урвал иймэрхүү харагдаж байна. Үүнийг Оросын эрдэмтэн инженер Багратион нээж, судалжээ. Уг процессыг цианиджуулалт гэж нэрлэдэг.
• Мөн KOH шүлтлэгт алтны анод уусгах үйл явц байдаг бөгөөд үүнд үнэт металл нь калийн аурат болон анодын тунадас үүсгэдэг.

Орчин үеийн химийн үүднээс алтны язгууртнууд бидний хүссэн шиг төгс биш хэвээр байна. Мэдээжийн хэрэг, эдгээр урвалыг гэртээ хийх нь аюултай боловч лаборатори, үйлдвэрүүдэд тэдгээрийг ажиглах боломжтой байдаг. Эдгээр урвалууд нь алт хэлбэрийн түүхий эдийг илүү хэмнэлттэй боловсруулах, мөн үнэт металлыг илүү цэвэр болгох боломжийг олгодог. Бүх урвалжуудыг зохих ёсоор бэлтгэж, урвал явуулахын өмнө аюулгүй байдлын бүх арга хэмжээг дагаж мөрдсөн эсэхийг шалгаарай.

Мөн алтны бүтээгдэхүүнээ сөрөг урвалаас хамгаалахын тулд иодын хандмалтай холбоо барихгүй байх нь дээр. Ялангуяа химийн урвалжуудад илүү хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг тул үнэт металлын бага найрлагатай үнэт эдлэлийг бодист өртөхөөс хамгаалах хэрэгтэй.