王 水 的 安 全 使 用
一、 王水的成分是什么?为什么会有那么大的腐蚀性
王水(aqua regia) 又称“王酸”,是一种腐蚀性非常强、冒
黄色烟的液体,是一种***(HNO3) 和盐酸(HCl)组成的混合物,其中
混合比例为1:3,是少数几种能够溶解Au 和Pt 的物质。这也是它的
名字的来源。不过塑料之王——聚四***乙烯和一些非常惰性的金属如
Ta 不受王水腐蚀。王水被用在蚀刻工艺和一些分析过程中。王水很
快就分解,因此必须在使用前直接制作。
王水是由1体积的浓***和3体积的浓盐酸混合而成的(严格地
说是在其混酸中HNO3和HCl 的物质的量之比为1∶3)。王水的氧化
能力极强,称之为酸中之王。一些不溶于***的金属,如金、铂等都
可以被王水溶解。尽管在配制王水时取用了两种浓酸,然而在其混合
酸中,***的浓度显然仅为原浓度的1/4(即已成为稀***)。但为
什么王水的氧化能力却比浓***要强得多呢?这是因为在王水中存
在如下反应:
HNO3 + 3HCl ==== 2H2O + Cl2 + NOCl
因而在王水中含有***、***分子和***化亚硝酰等一系列强氧化剂,同
时还有高浓度的***离子。
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王水的氧化能力比***强王水用什么装,金和铂等惰性金属不溶于单独的浓
***,而能溶解于王水,其原因主要是在王水中的***化亚硝酰(NOCl )
等具有比浓***更强的氧化能力,可使金和铂等惰性金属失去电子而
被氧化:
Au + Cl2 + NOCl = AuCl3 + NO↑
3Pt + 4Cl2 + 4NOCl = + 4NO↑
同时高浓度的***离子与其金属离子可形成稳定的络离子,如
[AuCl4]- 或 [Pt Cl6]2-:
AuCl3 + HCl = H[AuCl4]
PtCl4 +2HCl = H2[Pt Cl6]
从而使金或铂的标准电极电位减小,有利于反应向金属溶解的方
向进行。总反应的化学方程式可表示为:
Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO↑+ 2H2O
3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[Pt Cl6] + 4NO↑+ 8H2O
由于金和铂能溶解于王水中,人们的金铂首饰(黄金或白金)
在被首饰加工商加工清洗时,常会在不知不觉中被加工商用这种方法
偷取,损害消费者的利益。
虽然王水的两个组成部分单一无法溶解金,但它们联合起来却
可以溶解金,原理是这样的:***是一种非常强烈的氧化剂,它可以
溶解极微量的金,而盐酸则可以与溶液中的金离子反应,形成***化金,
使金离子离开溶液,这样***就可以进一步溶解金了。
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王水中含有***、***气和***化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时
还有高浓度的***离子,王水的氧化能力比***强王水用什么装,一些不溶于***的
金属如金、铂等能被王水溶解,王水因此被称为“水”中之王。
不过一些非常惰性的金属如钽(Ta )、铑、钌、锇、铱、钛
等则不受王水腐蚀。
二、