تیزاب سلطانی چیست؟ و چه کاربرد های عجیبی دارد؟

تیزاب سلطانی محلولی سنتی از اسید نیتروهیدروکلریک است که از مخلوط 3:1 اسید هیدروکلریک و اسید نیتریک تشکیل شده است. این محلول یک مایع بخارزا زرد-نارنجی یا گاهی قرمز رنگ بسیار خورنده است و در صورت عدم استفاده محتاطانه می‌توانند منجر به انفجار یا سوختگی پوست شود. از مهم‌ترین کاربردهای آن، حل کردن طلا، پلاتین و پالادیوم می‌باشد. این ماده با کاربردهای جالب خود، یکی از اصلی ترین مواد شیمیایی است که در صنعت مورد بهره برداری قرار می گیرد. در این مطلب ضمن اینکه اطلاعات کاربردی در زمینه این ماده به شما خواهیم داد، برای خرید بهترین و مرغوب ترین نوع تیزاب سلطانی، راهنمایی هایی را ارائه می کنیم.

تاریخچه تیزاب سلطانی یا Aqua regia

تیزاب سلطانی یا Aqua regia در حدود سال 800 بعد از میلاد توسط جابر بن حیان زمانی که او نمک معمولی را با ویتریول (اسید سولفوریک) مخلوط کرد کشف شد. اصطلاح "آکوا رژیا" لاتین به معنای "تیزاب سلطانی" است. کیمیاگران قرون وسطی این نام را به آن داده اند، زیرا مایعی «ویژه» است که حتی می‌تواند فلزات نجیب مانند طلا، پلاتین و پالادیوم را حل کند، یعنی فلزاتی که معمولاً با مواد شیمیایی دیگر واکنش نمی دهند (البته نه تمام فلزات نجیب را).

هنگامی که آلمان در جنگ جهانی دوم به دانمارک حمله کرد، شیمیدان مجارستانی جورج دو هیوسی مدال‌های جایزه نوبل ماکس فون لائوه و جیمز فرانک را برای حفظ امنیت آنها گرفت. دی هیوسی مدال هایی را که از طلا ساخته شده بودند، در محلول تیزاب سلطانی حل کرد. او این کار را انجام داد تا نازی ها آنها را ندزدند.  او ظرفی را که محلول تیزاب سلطانی و طلا را در خود جای داده بود، در قفسه ای در آزمایشگاه خود در موسسه نیلز بور قرار داد. ظاهر این شیشه مانند صدها شیشه دیگر در آزمایشگاه بود، بنابراین نازی ها فکر می‌کردند که همه شیشه ها دارای مواد شیمیایی معمولی هستند. پس از جنگ، دی هیوسی به آزمایشگاه بازگشت، کوزه را با محلول پیدا کرد و طلا را از آن خارج کرد. او طلا را به آکادمی سلطنتی علوم سوئد برگرداند و بنیاد نوبل از طلا برای ساخت مدال‌های جدید برای لائو و فرانک استفاده کرد.

کاربرد تیزاب سلطانی یا Aqua Regia چیست؟

Aqua regia یک اسید بسیار قوی است که از ترکیب اسید نیتریک غلیظ و اسید هیدروکلریک غلیظ تشکیل شده است که هر دو اسیدهای قوی هستند. به طور کلی تیزاب سلطانی برای حذف فلزاتی مانند طلا و پلاتین از مواد اضافی، به ویژه در آزمایشگاه های میکروالکترونیک و ساخت میکرو استفاده می‌شود. از آنجایی که aqua regia می‌تواند طلا را به طور کامل حل کند، برای تولید اسید کلرواوریک استفاده می‌شود که به نوبه خود به عنوان الکترولیت در فرآیند خالص سازی طلا با بالاترین کیفیت استفاده می‌شود. Aqua regia همچنین برای اچ کردن فلزات و تمیز کردن تجهیزات آزمایشگاهی (به ویژه ظروف شیشه ای از ترکیبات آلی) استفاده می‌شود.

Aqua regia بخشی جدایی ناپذیر از فرآیندهای استخراج و خالص سازی طلا و پلاتین است. از این محلول همچنین می‌توان در حکاکی فلزات و در روش‌های تحلیلی برای محلول برخی از سنگ‌های آهن، سنگ‌های فسفاته، سرباره‌ها، آلیاژهای نیکل-کروم، آنتیموان، سلنیوم و برخی از سولفیدهای کمتر محلول مانند جیوه، آرسنیک، کبالت استفاده کرد.

شما می توانید بهترین و با کیفیت ترین نوع تیزاب سلطانی را از سایت دیجی شیمی تهیه کنید و از نظر قدرت  اسید و کیفیت آن، خیالی آسوده را تجربه نمایید. دیجی شیمی از عرضه کنندگان بی واسطه محصولات شیمیایی است که کلیه این مواد را با قیمت های استثنایی و کیفیت عالی به شما عرضه می کند.

روش تهیه تیزاب سلطانی چگونه است؟

Aqua regia یک مخلوط اسیدی خورنده است که از ترکیب اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک ساخته می‌شود. نسبت معمول اسیدها 3 قسمت اسید کلریدریک به 1 قسمت اسید نیتریک است، یعنی در واقع غلظت HCl  حدود ۳۵٪ و غلظتHNO3  حدود ۶۵٪ در این محلول است. هنگام مخلوط کردن اسیدها، مهم است که اسید نیتریک را به اسید هیدروکلریک اضافه کنید و نه برعکس. محلول بدست آمده مایعی قرمز یا زرد رنگ است که به شدت بوی کلر خواهد داد. به همین دلیل این کار باید زیر هود انجام شود. این مخلوط اسیدی بسیار ناپایدار است، به همین دلیل باید توجه کنید که در مقادیر کم تهیه کرده و بلافاصله استفاده کنید.

آماده سازی Aqua regia شامل مخلوط کردن اسیدهای قوی است. این واکنش گرمازاست و بخارات سمی ایجاد می‌کند، بنابراین رعایت پروتکل های ایمنی هنگام ساخت و استفاده از این محلول بسیار مهم است که عبارتند از:

• از عینک ایمنی استفاده کنید.
• لباس آزمایشگاه بپوشید.
• حتما از دست کش استفاده کنید.

اگر قطره‌ای از اسیدهای قوی روی پوستتان افتاد، فوراً آن را پاک کنید و با آب فراوان بشویید. اگر اسید روی لباس ریختید، فورا آن را بردارید. در صورت استنشاق، بلافاصله به هوای تازه منتقل شوید. از چشم‌شویه استفاده کنید و در صورت تماس با چشم به فوریت‌های پزشکی مراجعه کنید. در صورت بلع، دهان را با آب بشویید و باعث استفراغ نشوید.

باقیمانده آب را با ریختن آن روی مقدار زیادی یخ دور بیندازید. این محلول همچنین می‌تواند با محلول بی کربنات نیز خنثی شود. پس از تهیه تیزاب سلطانی، زمانی که تازه است باید از آن استفاده کنید. محلول را در محل خنک نگه دارید و آن را برای مدت طولانی نگهداری نکنید، زیرا ناپایدار می شود. هرگز محلول را در ظرف در بسته ذخیره نکنید، زیرا فشار تولید شده می‌تواند ظرف را بشکند.

بازیابی طلا به کمک اسید تیزاب سلطانی

اسید تیزاب سلطانی طلا را حل می‌کند، اسید نیتریک یک اکسید کننده قوی است که در واقع مقدار غیرقابل شناسایی طلا را حل می‌کند و یون های طلا (Au3+) را تشکیل می‌دهد. اسید کلریدریک منبع آماده‌ای از یون های کلرید (Cl-) را فراهم می‌کند که با یون‌های طلا واکنش می‌دهند تا آنیون های تتراکلروآئورات (III) را نیز در محلول تولید کنند. واکنش با اسید کلریدریک یک واکنش تعادلی است که به نفع تشکیل آنیون‌های کلرواورات (AuCl4-) است. این منجر به حذف یون‌های طلا از محلول می‌شود و امکان اکسیداسیون بیشتر طلا را فراهم می‌کند. بدین ترتیب طلا در این محلول حل می‌شود و تبدیل به اسید کلرواوریک می‌شود. علاوه بر این، طلا ممکن است توسط کلر موجود در تیزاب سلطانی حل شود.

بسیاری از فلزات می‌توانند به شکل عنصری یا یونی باشند. شکل عنصری، طلای جامد، بدون بار است. هنگامی که اسیدهای کلریدریک و نیتریک در محلول تیزاب سلطانی ترکیب می‌شوند، اسید کلریدریک به یون‌های H+ و Cl- تجزیه می‌شود. از آنجایی که یون‌های مخالف جذب می‌شوند، یون‌های Cl- سپس می‌توانند با Au3+ واکنش دهند و AuCl4– (که تتراکلروگلد نیز نامیده می‌شود) را تشکیل دهند. از آنجایی که Au3+ اکنون بخشی از تتراکلروگلد است، از محلول حذف می‌شود. این تعادل را بر هم می‌زند و به اسید نیتریک اجازه می‌دهد که Au0 بیشتری را در Au3+ حل کند. اسید تتراکلرواوریک جامد می‌تواند با تبخیر آب اضافی و حذف اسید نیتریک باقیمانده با حرارت دادن مکرر با اسید هیدروکلریک جدا شود. این مرحله اسید نیتریک را کاهش می‌دهد. اگر طلا عنصر مورد نظر باشد، می‌تواند به طور انتخابی با دی اکسید گوگرد، هیدرازین، اسید اگزالیک و غیره احیا شود. 

دیجی شیمی به عنوان یکی از برترین مراکز عرضه کننده مواد شیمیایی، اسید تیزاب و سایر اسیدهای قوی را با رعایت کلیه نکات ایمنی و قیمت مناسب عرضه می کند. برای مشاهده محصولات شیمیایی با کیفیت این مرجع کافی است نگاهی به سایت این فروشگاه انداخته و در صورت لزوم با مشاوران و کارشناسان بازرگانی تماس حاصل نمایید.

نحوه بازیابی پالادیوم با تیزاب سلطانی

شواهد تجربی نشان می دهد که واکنش پلاتین با تیزاب سلطانی به طور قابل توجهی پیچیده‌تر است. اما مراحل کار مشابه مراحل بازیابی طلا و سایر فلزات می‌باشد فقط واکنش‌های پیچیده‌تری را در بر دارد. مراحلی که در بازیابی پالادیوم با تیزاب سلطانی باید انجام شود شامل حل کردن پودر در تیزاب سلطانی، خارج کردن اسید نیتریک از محلول، ته نشین کردن و استخراج نمک پالادیوم از محلول، ایجاد نمک پالادیوم با اسفنج فلزی و حل کردن پودر در تیزاب سلطانی می‌باشد.

واکنش‌های اولیه مخلوطی از اسید کلروپلاتین (H2PtCl4) و کلرید نیتروسوپلاتینیک ((NO)2PtCl4) تولید می‌کند. کلرید نیتروسوپلاتینیک محصول جامد است. اگر انحلال کامل پلاتین مورد نظر است، استخراج مکرر جامدات باقیمانده با اسید هیدروکلریک غلیظ باید انجام شود.

اسید کلروپلاتین را می‌توان با اشباع کردن محلول با کلر در حین حرارت دادن به اسید کلروپلاتینیک اکسید کرد. در ادامه برای خنثی کردن این محلول با اضافه کردن اوره یا اسید سولفامیک به محلول اسید نیتریک موجود در آن را خنثی می‌کنیم. حال از یکی از مواد پتاسیم کلرات، سدیم کلرات و سدیم هیپوکلریت به عنوان رسوب دهنده استفاده می‌کنیم تا پالادیوم در محلول رسوب کرده و پودر قرمز رنگ پالادیوم را از فیلتر خارج می‌کنیم.

برای تبدیل نمک پالادیوم به اسفنج فلزی نیز، آن را خشک نموده و سپس آن را در دمای 350 تا 400 درجه حرارت دهید. در نهایت پودر پالادیوم خالص شده را می توانید ذوب کرده و به شکل اسفنج، ساچمه و یا شمش در آورید.

احتیاط های لازم هنگام کار با تیزاب سلطانی یا Aqua Regia

به عنوان فروشنده تیزاب سلطانی برخود واجب می دانیم که کلیه نکات ایمنی کار با این ماده را به شما یادآور شویم. شما می توانید با تماس با کارشناسان بازرگانی سایت دیجی شیمی، ضمن اینکه اطلاعات کامل در مورد قیمت تیزاب سلطانی و نحوه خرید آن دریافت می کنید، از ایمنی کار با آن نیز آگاه شوید. هم چنین در ادامه این مطلب کلیه احتیاط های لازم حین کار و نگه داری تیزاب عنوان شده است.

اثرات خورنده می‌تواند نه تنها بر روی پوست و چشم، بلکه در دستگاه تنفسی و در صورت بلع، در دستگاه گوارش نیز رخ دهد. اگر استفاده از تیزاب سلطانی (Aqua Regia) به درستی مدیریت نشود، ممکن است انفجار، سوختگی پوست، سوزش چشم و یا آسیب به دستگاه تنفسی ایجاد شود.

به همین خاطر در محیط کار با تیزاب سلطانی باید موارد زیر به طور دقیق اجرا شود:

برای جلوگیری از تماس با پوست، از لباس‌های محافظ غیرقابل نفوذ، از جمله چکمه، دستکش، روپوش آزمایشگاهی، پیش‌بند یا روپوش استفاده کنید. همچنین لازم است برای محافظت از چشم‌ها از عینک ایمنی شیمیایی و یا شیلد کامل صورت در جایی که امکان پاشش وجود دارد، استفاده کنید. فواره شستشوی چشم و امکانات آبکشی سریع،در محل کار حتما باید در دسترس باشد.

روش دفع تیزاب سلطانی یا Aqua regia

یکی از روش‌های معمول دفع محلول تیزاب سلطانی این است که آنرا بر روی مقدار زیادی یخ بریزید. این محلول همچنین با محلول بی کربنات سدیم اشباع یا محلول ۱۰٪ هیدروکسید سدیم خنثی شده و با خیال راحت دفع می‌شود. ولی محلول حاوی فلزات سنگین به دلیل ایجاد آلودگی زیست محیطی نیاز به رعایت مقررات خاص محلی برای دفع ایمن دارد.

 پس از تماس با تیزاب سلطانی چه کار کنیم؟

در صورت تماس تیزاب سلطانی با پوست ممکن است باعث سوختگی پوست شود. در این حالت باید سریعا پوست را با مقدار زیادی آب حداقل به مدت 15 دقیقه بشویید و بعد از آن به دنبال مراقبت های پزشکی باشید.

تیزاب سلطانی برای چشم ها خورنده و تحریک کننده است و در صورت تماس آن با چشم باید چشم(های) آلوده را فوراً با مقدار زیادی آب به مدت حداقل 15 دقیقه بشویید.

استنشاق گاز موجود در این محلول ممکن است باعث تحریک مجاری تنفسی شود. به افراد هوشیار باید کمک کرد تا به منطقه‌ای با هوای تازه و بدون آلودگی بروند. در صورت تحریک تنفسی، سرفه یا سفتی در قفسه سینه به پزشک مراجعه کنید.

ضمنا خرید اسید نیتریک از فروشگاه های معتبر از جمله مواردی است که نگرانی و خطرات کار با آن را برای شما کاهش می دهد.