تیزاب سلطانی چیست و چه کاربردی دارد؟

تیزاب سلطانی چیست؟

تیزاب سلطانی چیست؟ ماده ای است که در اثر اختلاط نیتریک اسید غلیظ 65 %و هیدرو کلریک اسید غلیظ 35 %به نسبت یک به سه ایجاد می شود، این ماده ی بسیار خورنده، در ابتدا بی رنگ است ولی پس از مدت کوتاهی به رنگ قرمز مایل به طلایی در می آید . تیزاب سلطانی در انگلیسی Aqua regia نامیده میشود که به معنی پادشاه آب است . با توجه به اینکه این ماده مخلوطی از دو اسید است فرمول شیمیایی خاصی ندارد و به صورت 3HCl + HNO3 نمایش داده می شود. زکریای رازی کیمیاگر مشهور ایرانی به عنوان کاشف تیزاب سلطانی شناخته میشود. این ترکیب یک محلول بسیار خورنده بوده و به در برخورد با پوست به شدت به آن آسیب وارد می کند. زمانی که به صورت تازه تهیه می شود به صورت محلول بی رنگ است اما با گذشت زمان رنگ آن به زرد،‌ نارنجی و در نهایت قرمز تغییر می کند.

مهم ترین خاصیت آن این است که می تواند بسیاری از فلزات سنگین مانند طلا و پلاتین را در خود حل کند و به همین دلیل هم به آن تیزاب سلطانی می گویند. این ترکیب همچنین در سنجش های تحلیلی و برای محلول برخی از سنگ های آهن،‌ سنگ های فسفاته، آلیاژهای نیکل و کروم، آنتیموان، سلنیوم و برخی از سولفیدهای کم محلول مانند سولفید جیوه، آرسنیک و کبالت استفاده می شود.

تیزاب سلطانی چیست؟

تیزاب سلطانی چگونه درست می شود؟

برای تهیه تیزاب سلطانی از اسید نیتریک غلیظ (۶۵٪) و اسید کلریدریک غلیظ (۳۵٪) استفاده می شود. با مخلوط شدن این دو ترکیب، یک فرآیند شیمیایی اتفاق می افتد که در طی آن ترکیب نیتروزیل کلرید، گاز کلر و آب تولید می شود. در این فرآیند به ازای هر مول اسید نیتریک، سه مول اسید کلریدریک استفاده می شود که معادله واکنش آن به صورت زیر است. آنچه که در تهیه این محلول اهمیت دارد این است که باید اسید نیتریک به اسید کلریدریک اضافه شود و برعکس آن نباید انجام شود.

HNO3 + 3HCl NOCl + Cl2 + 2H2O

وقتی واکنش انجام می شود، مشاهده دود و رنگ شیری رنگ ظاهر شده نشان از تشکیل تیزاب سلطانی است. به علت فرار بودن ترکیب، با گذر زمان این محلول خاصیت اسیدی خود را از دست می دهد و یک ترکیب ناپایدار است. در طول زمان نیتروزیل کلرید تجزیه شده و به دو ترکیب نیتروژن اکسید و عنصر کلر تبدیل می شود. بنابراین بهتر است در زمانی که مورد استفاده قرار می گیرد تهیه شود.

2NOCl 2NO + Cl2

نکات ایمنی

با توجه به گرمازا بودن این واکنش و همچنین انتشار گاز کلر در طی فرآیند تشکیل، بهتر است به نکات زیر توجه شود:

  • فرآیند انجام این واکنش و مخلوط کردن دو اسید را زیر هود انجام دهید.
  • با توجه به ناپایدار بودن محلول، آن را تازه و در مقادیر مورد نیاز تهیه کنید.
  • ساخت محصول را در ظروف نشکن و با ایمنی بالا انجام دهید.
  • در هنگام تهیه محلول، از دستکش، عینک و ماسک مخصوص استفاده کنید.

تیزاب سلطانی چگونه درست می شود؟

بیشتر بخوانید: خوردگی چیست؟ | خوردگی فلزات و روش های جلوگیری از آن

کاربردهای تیزاب سلطانی

از مهم ترین کاربردهای این ترکیب استفاده از آن در تولید کلرواوریک اسید، الکترولیتی که در فرآیند wohlwill استفاده می شود، به منظور استخراج و خالص سازی طلا با بهترین و بالاترین کیفیت است.

همچنین از این ترکیب به منظور aching و در سنجش های تحلیلی خاص استفاده می شود. در برخی آزمایشگاه ها از آن برای تمیز کردن ظروف شیشه ای از ترکیبات آلی و ذرات فلزی استفاده می شود. از جمله آن می توان به لوله های NMR اشاره کرد با استفاده از تیزاب سلطانی به طور کامل پاک و تمیز شده و در نتیجه آن هیچ اثری از کروم پارامغناطیس نمی تواند برای از بین بردن طیف ها باقی بماند.

تیزاب سلطانی و طلا

Aqua regia می تواند طلا را در خود حل کند در حالیکه هیچ یک از دو اسید به تنهایی نمی توانند این کار را انجام دهند. اسید نیتریک یک اکسید کننده قوی است و می تواند طلا را در خود حل کرده و یون طلا را ایجاد می کند. اسید کلریدریک نیز می تواند منبعی از یون های کلرید را فراهم می کند که با یون های طلا واکنش می دهند و آنیون تتراکلروات محلول را ایجاد می کنند. این امر موجب حذف یون های طلا از محلول و در نتیجه اکسیداسیون بیشتر طلا می شود. بنابراین طلا در تیزاب سلطانی حل می شود و به اسید کلرواوریک تبدیل می شود.

در ادامه اسید کلرواوریک تولید شده را می توان با تبخیر آب اضافی و تجزیه اسید نیتریک باقی مانده و در ادامه حرارت دادن مداوم محلول با اسید کلریدریک اضافی جدا کرد. پس از جداسازی آن را با یک عامل کاهنده مانند دی اکسید گوگرد، هیدرازین، اسید اگزالیک و موارد مشابه به طلا خالص تبدیل کرد.

تیزاب سلطانی و استخراج طلا

تیزاب سلطانی و استخراج پالادیوم

مراحل استخراج و بازیافت پالادیوم تقریبا مشابه با طلا و اندکی پیچیده تر است. برای این کار ابتدا پودر حاوی پالادیوم را در تیزاب سلطانی حل کرده و پس از انحلال کامل، اسید نیتریک را از محلول حاصل جدا می کنند. در ادامه با استفاده از فرآیند ته نشینی و جدا سازی نمک پالادیوم از محلول، آن را بازیابی می کند.

نکات ایمنی کار با تیزاب سلطانی

همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، این ترکیب یک اسید بسیار قوی بوده و خورندگی بسیار زیادی دارد حتی گازهای خارج شده از آن نیز اثر خورندگی فراوانی دارد. به محض برخورد این محلول با پوست و یا چشم، به شدت به محل برخورد آسیب وارد کرده و موجب کوری یا سوختگی شدید می شود. در صورت بلع کشنده است و تنفس بخارات آن موجب آسیب به سیستم تنفسی می شود.

به محض برخورد این ماده با هر بخش از پوست یا چشم، محل تماس را به مدت ۱۵ تا ۲۰ دقیقه با آب فراوان بشویید و سریعا به پزشک مراجعه کنید. بنابراین هنگام کار با  آن باید بسیار دقت کرده و نکات ایمنی را رعایت کنید. از دستکش نیتریل دار‌، روپوش آزمایشگاهی،‌ عینک و ماسک مخصوص آزمایشگاه استفاده کنید. کار با تیزاب سلطانی باید زیر هود انجام بگیرد و ظروف مورد استفاده آن کاملا تمیز و سالم باشد.

نکات ایمنی کار با تیزاب سلطانی

دفع تیزاب سلطانی

برای دفع این محلول، معمول ترین روش استفاده از یخ است. در روش دیگر می توان آن را با یک محلول قلیایی مانند محلول سدیم هیدروکسید ۱۰٪ و یا محلول بی کربنات سدیم اشباع خنثی کرده تا اثر اسیدی آن از بین برود و نمک تولید شود.

جمع بندی

تیزاب سلطانی محلولی است که از مخلوط دو اسید قوی یعنی اسید نیتریک و اسید کلریدریک به دست می آید و خاصیت اسیدی بسیار قوی دارد. این ترکیب بسیار خورنده است و می تواند بسیاری از فلزات سنگین مانند طلا،‌ پالادیوم،‌ پلاتین و… را در خود حل کند و به همین دلیل برای استخراج فلزات سنگین استفاده می شود. در هنگام کار با تیزاب سلطانی باید نکات ایمنی را رعایت کرده و به منظور دفع آن نیز از محلول های قلیایی مانند سدیم هیدروکسید استفاده شود.

بیشتر بخوانید: کاربرد سیانور در استحصال طلا به روش سیانوراسیون

اشتراک این مقاله

3 دیدگاه دربارهٔ «تیزاب سلطانی چیست و چه کاربردی دارد؟»

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

به بالای صفحه بردن