操作

王水

王水(おうすい、aqua regia)は、濃塩酸と濃硝酸とを3:1の体積比で混合してできる橙赤色の液体CAS登録番号は8007-56-5。

塩化アンモニウム硝酸アンモニウムとを目分量1:3の混合比としたものは「固体王水」と呼称され、粉末試験法においてほとんどの金属酸化物を混合して加熱することにより、塩化することができる。また、濃塩酸と濃硝酸とを1:3の混合比としたものは「逆王水」と呼称され、分析化学において金属の溶解などに用いる。

性質

酸化力が非常に強く、王水との反応で生じた金属化合物はその金属の最高酸化数を示す。また、通常のには溶けない白金などの貴金属も溶解できる。ただしタンタルイリジウムは酸に対しての耐性が極めて高いため、溶解できない(イリジウムは粉末にすればわずかに溶ける)。また、もほとんど溶けない(王水と反応してできる塩化銀 (AgCl) が表面に膜を形成し、反応の進行を妨げる)。ルテニウムロジウムオスミウムとは反応するが、反応速度は低く、徐々に侵される。

腐食性が非常に強いため、人体にとっては極めて有害である。日本では毒物及び劇物取締法により、10 %を超える塩化水素の製剤として劇物となる。

上記のように多くの物質を溶解・腐食できるが、塗り物などにおける完全に硬化した状態のについては、侵食すらできない[1]

用途

多くの金属を溶解できることから、分析化学での試料調製・貴金属塩の製造・ガラス器具の精密洗浄などに用いられる。

また家電製品の基盤等に導電物質として使用される貴金属類をリサイクルするのにも利用されている。

起源

西暦800年前後、イスラム科学者アブ・ムサ・ジャービル・イブン=ハイヤーンにより、まず食塩硫酸から塩酸ができることが発見され、それを濃硝酸と混合することで開発された。十字軍を通じて伝えられた中世ヨーロッパにて錬金術師たちに注目され、以外のいかなる金属も溶かし込むことから、"aqua regia"(王の水)と名付けられた。日本語の「王水」はこの直訳である。

反応式

王水の合成

濃硝酸と濃塩酸を混合すると、以下の反応により塩化ニトロシル塩素が発生する。

[math] \rm HNO_3 + 3HCl \longrightarrow NOCl + Cl_2 + 2H_2O [/math]

金の溶解

王水は金と反応して一酸化窒素を発生させながら錯体を作る。

[math] \rm Au + NOCl + Cl_2 + HCl \longrightarrow H[AuCl_4] + NO [/math]

最終的に、水分子4つを結晶水に持つ H[AuCl4]•4H2O(塩化金酸)として溶液中に黄色く析出する。

白金の溶解

白金の場合は、温めた王水でないと溶けない。金と同様に、溶けると以下の反応を経て橙色のヘキサクロリド白金(IV)酸(H2[PtCl6]・6H2O)を生じる。

[math] \rm Pt + 2NOCl + Cl_2+2HCl \longrightarrow H_2[PtCl_6] + 2NO [/math]

出典

  1. 漆について - 藤八屋

関連項目