Regiavesi

Kahdeksannella vuosisadalla jKr. alkemisti nimeltä Jabir ibn Al-Hayyan valmisti ensimmäisen kirjatun erän kuningasvettä, joka oli typpi- ja suolahapon seos suhteessa 1:3.

Kruunu

Lähde: Gothic84 / iStock / Getty Images Plus

Nimetty latinankielisen sanan ”kuninkaallinen vesi” mukaan, tämä haihtuva seos muuttuu värittömästä tulisen kelta-oranssiksi muutamassa sekunnissa valmistuksen jälkeen. Dramaattisuuden lisäämiseksi se höyrystyy voimakkaasti. Koska sen komponentit ovat niin haihtuvia, se sekoitetaan yleensä vasta välittömästi ennen käyttöä. Jos väkevä typpi- ja suolahappo jätetään hetkeksi, ne reagoivat keskenään muodostaen tuotteita, kuten nitrosyylikloridia ja klooria – kumpaakaan niistä ei haluta roikkumaan.

Kuten kahdesta vahvasta ja väkevästä haposta voi olettaa, kuningasvesi on uskomattoman syövyttävä. Se onkin ollut syypää useisiin laboratorioräjähdyksiin, jotka ovat yleensä johtuneet kemikaalien virheellisestä käsittelystä. Vuonna 2015 Texas Tech -yliopiston opetuslaboratoriossa räjähti lasinen jätepullo – opiskelija oli kaatanut vahingossa typpihappojätettä pulloon, joka sisälsi jo suolahappoa, metanolia ja dimetyyliglyoksiiniä. Syntyneet reaktiot aiheuttivat paineen nousun ja pienen räjähdyksen. Onneksi kukaan ei loukkaantunut vakavasti.

Kuningasvettä käytetään ensisijaisesti kloorivetyhapon valmistukseen, joka on elektrolyytti Wohlwillin kullanjalostusprosessissa. Vaikka kulta on tyypillisesti inertti metalli, se liukenee kuningasveteen typpi- ja suolahapon ainutlaatuisen vaikutuksen vuoksi. Typpihappo on voimakas hapetin, joka pystyy muuttamaan pienet määrät kultaa sen ionimuotoon Au3+. Kun tämä ionimuoto on läsnä liuoksessa, suolahappo tarjoaa kloorianionien lähteen, jotka reagoivat kultakationien kanssa muodostaen tetraklooriauraatti(III)-anioneja. Koska reaktio suolahapon kanssa on tasapainoreaktio, joka suosii kloroauraattianionien (AuCl4-) muodostumista, kultaionit poistuvat liuoksesta, mikä antaa tilaa lisähapettumiselle. Ja koska liuos on niin hapan, kloroauraattianionit protonoituvat nopeasti muodostaen kloroaurahappoa. Tällä menetelmällä on mahdollista tuottaa kultaa, jonka puhtausaste on 99,999 %. Reaktiivisuutensa ja vahvuutensa ansiosta kuningasvesi voi myös liuottaa platinaa vastaavalla tavalla.

Kuninkaali on kätevä myös ydinmagneettisessa resonanssissa eli NMR-spektroskopiassa käytettävien putkien syväpuhdistuksessa. Se on tässä erittäin tehokas, sillä se pystyy poistamaan kaikki jäljet paramagneettisesta alkuaineesta, kromista, joka voi saastuttaa spektrit ja pilata tutkimuksen.

Kuuluisin kuningasveden käyttö tapahtui ehkä vuonna 1940 Niels Bohrin instituutissa Tanskassa. Hitler oli juuri hyökännyt, ja hänen joukkonsa lähestyivät nopeasti. Kemisti George de Hevesyllä oli ongelma. Hänen laboratoriossaan oli kaksi Nobel-palkintomitalia, jotka oli salakuljetettu Saksasta Max von Lauen ja James Franckin puolesta. Jos ne löydettäisiin, heitä kaikkia uhkaisi ankara rangaistus. Nopeasti ajatellen de Hevesy laittoi mitalit kuningasvesiliuokseen. Kun natsit tulivat laboratorioon, he ohittivat dekantterilasin pitäen sitä merkityksettömänä. Hämmästyttävää kyllä, kun de Hevesy palasi sodan jälkeen, hän löysi dekantterilasin koskemattomana. Hän saostutti liuenneen kullan ja palautti sen Nobel-yhdistykselle, joka sitten valoi mitalit uudelleen alkuperäiseen kultaan.