Aqua regia

În secolul al VIII-lea d.Hr., un alchimist pe nume Jabir ibn Al-Hayyan a preparat primul lot înregistrat de aqua regia, un amestec de acid azotic și acid clorhidric în proporție de 1:3.

Coroana

Sursa: Gothic84 / iStock / Getty Images Plus

Denumit după latinescul pentru „apă regală”, acest amestec volatil se transformă din incolor într-un galben-portocaliu aprins în câteva secunde de la preparare. Pentru un efect și mai dramatic, acesta emană vapori viguroși. Deoarece componentele sale sunt atât de volatile, se amestecă, de obicei, doar imediat înainte de utilizare. Dacă este lăsat pentru o perioadă de timp, acidul nitric concentrat și acidul clorhidric reacționează împreună pentru a forma produse precum clorură de nitrozil și clor – niciunul dintre acestea nu doriți să vă stea în preajmă.

Așa cum v-ați aștepta de la doi acizi puternici și concentrați, apa regală este incredibil de corozivă. Într-adevăr, a fost vinovatul din spatele mai multor explozii de laborator – de obicei din cauza manipulării necorespunzătoare a produselor chimice. În 2015, o sticlă de deșeuri de sticlă a explodat într-un laborator didactic al Texas Tech University – un student a turnat din greșeală deșeuri de acid azotic într-o sticlă care conținea deja acid clorhidric, metanol și dimetilglioxină. Reacțiile care au urmat au provocat o acumulare de presiune și o explozie minoră. Din fericire, nimeni nu a fost rănit grav.

Utilizarea primară a apei regale este pentru producerea de acid cloroauric, electrolitul din procesul Wohlwill de rafinare a aurului. Deși aurul este de obicei un metal inert, acesta se va dizolva în aqua regia datorită acțiunii unice a acidului azotic și clorhidric. Acidul azotic este un agent oxidant puternic, capabil să transforme cantități mici de aur în forma sa ionică, Au3+. Odată ce această formă ionică este prezentă în soluție, acidul clorhidric oferă o sursă de anioni de clor care reacționează cu cationii de aur pentru a forma anioni de tetracloroaurat(III). Deoarece reacția cu acidul clorhidric este o reacție de echilibru care favorizează formarea de anioni de cloroaurat (AuCl4-), ionii de aur sunt eliminați din soluție, lăsând loc pentru mai multă oxidare. Și cum soluția este atât de acidă, anionii de cloroaurat sunt rapid protonați pentru a forma acid cloroauric. Folosind această metodă, este posibil să se producă aur cu o puritate de 99,999%. Reactivitatea și puterea sa înseamnă că apa regală poate dizolva și platina într-un mod similar.

Apa regală este, de asemenea, utilă pentru curățarea în profunzime a tuburilor folosite în spectroscopia de rezonanță magnetică nucleară, sau RMN. Este foarte eficientă în acest sens, deoarece poate îndepărta toate urmele de crom, element paramagnetic, care poate contamina spectrele și ruina cercetările.

Poate cea mai faimoasă utilizare a apei regale a fost în 1940 la Institutul Niels Bohr din Danemarca. Hitler tocmai invadase, iar forțele sale se apropiau rapid. Chimistul George de Hevesy avea o problemă. În laboratorul său se aflau două medalii ale premiului Nobel, scoase ilegal din Germania în numele lui Max von Laue și James Franck. Dacă ar fi fost găsiți, cu toții s-ar fi confruntat cu pedepse severe. Gândindu-se rapid, de Hevesy a pus medaliile într-o soluție de apă regală. Când naziștii au intrat în laborator, au ocolit paharul, considerându-l lipsit de importanță. În mod surprinzător, atunci când de Hevesy s-a întors după război, a găsit paharul netulburat. El a precipitat aurul dizolvat și l-a returnat societății Nobel, care apoi a refăcut medaliile în aurul lor original.