صحتسنجی شده 
چرا میتوانید به تیزاب سلطانی با نام علمی Aqua Regia، محلولی بسیار خورنده، دودکننده و با رنگ زرد یا نارنجی است که از مخلوط کردن اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک غلیظ با نسبت حجمی ۱ به ۳ بهدست میآید. شهرت افسانهای این ترکیب شیمیایی به دلیل توانایی منحصربهفردش در حل کردن فلزات نجیب مانند طلا و پلاتین است؛ کاری که هیچیک از این اسیدها بهتنهایی قادر به انجام آن نیستند. قدرت این اسید چنان زیاد است که در جنگ جهانی دوم، برای پنهان کردن مدالهای نوبل از دست نازیها استفاده میشد. در ادامه، ضمن بررسی فرمول تیزاب سلطانی و مکانیسم اثر آن، طرز تهیه اصولی و خطرات کار با این ماده را بهصورت دقیق بررسی میکنیم.
فرمول شیمیایی تیزاب سلطانی و مکانیسم واکنش با طلا
برای درک عمیق اینکه تیزاب سلطانی چیست و چرا تا این حد قدرتمند است، باید به سراغ زبان شیمی برویم. طلا بهعنوان یک فلز نجیب، در برابر اکسیداسیون بسیار مقاوم است و اسیدها بهتنهایی حریف آن نمیشوند. اما راز قدرت این ماده در یک «همکاری شیمیایی» نهفته است. فرمول تیزاب سلطانی نشان میدهد که چگونه ترکیب دو اسید، شرایطی را ایجاد میکند که مقاومت طلا در هم شکسته شود.
معادله کلی تشکیل تیزاب سلطانی را میتوان بهصورت زیر نوشت:
قدرت تخریبگر این محلول صرفا بهخاطر اسیدی بودن آن نیست، بلکه بهدلیل تقسیم وظایف دقیق بین مولکولها است:
- اسید نیتریک: نقش شروعکننده را دارد و بهعنوان اکسیدکننده عمل میکند. این اسید مقدار بسیار کمی از طلا را اکسید کرده و به یون Au³⁺ تبدیل میکند.
- اسید هیدروکلریک (تامینکننده کلرید): بهمحض تشکیل یونهای طلا، یونهای کلرید موجود در اسید هیدروکلریک با طلا واکنش میدهند تا یونهای «تتراکلروآرات» را تشکیل دهند.
این فرآیند باعث میشود غلظت طلا در محلول پایین بیاید و تعادل واکنش به سمتی پیش برود که طلای بیشتری اکسید شود. محصول این واکنش کلروآریک اسید (HAuCl4) است؛ همان مادهای که در خالصسازی طلا بهدنبال آن هستیم.
اگر بهدنبال یادگیری طرز تهیه تیزاب سلطانی هستید، باید بدانید که نشانه تشکیل صحیح این محلول، تغییر رنگ و خروج دود است. واکنش بالا دو محصول جانبی گازی تولید میکند:
- نیتروزیل کلرید (NOCl)
- گاز کلر (Cl2)
دلیل تغییر رنگ محلول از بیرنگ به زرد و در نهایت نارنجی تیره یا قرمز، تشکیل همین گازهای نیتروزیل کلرید و کلر آزاد است. توجه داشته باشید که این گازها بسیار سمی هستند و بخش بزرگی از خطرات تیزاب سلطانی مربوط به استنشاق همین بخارات است؛ بنابراین در حین کار با این محلول، حتما باید تهویه مناسب وجود داشته باشد.
کسانی که میخواهند ارزش پول خود را حفظ کنند، معمولا در دوراهی طلا و دلار قرار میگیرند. ما با درک این موضوع، بهطور تخصصی بررسی کردیم که دلار بخریم یا طلا؟ اما اگر بودجه شما برای خرید یکجای مقدار زیادی طلا کافی نیست، یکی از هوشمندانهترین روشهای سرمایهگذاری، خرید قسطی طلا است که به شما اجازه میدهد با مبالغ کم بهصورت تدریجی پسانداز کنید.
طرز تهیه تیزاب سلطانی
طرز تهیه تیزاب سلطانی نیازمند دقت بالا و رعایت پروتکلهای ایمنی سختگیرانه است. قبل از اینکه وارد مراحل عملی شویم، باید بدانید که کار با این محلول شوخیبردار نیست.
فرآیند ترکیب اسیدهای موجود در ساختار تیزاب، بهسرعت گازهای بسیار سمی و خورنده آزاد میکند. هرگز بدون روشن کردن هود آزمایشگاهی، دستکشهای ضد اسید ساقدار، عینک محافظ و ماسک مخصوص گازهای شیمیایی اقدام به کار نکنید. اگر قصد ساخت تیزاب سلطانی در منزل یا کارگاههای کوچک را دارید، مطمئن شوید که تهویه هوا به عالیترین شکل ممکن انجام شود؛ تنفس بخارات این محلول حتی برای چند ثانیه میتواند آسیب جدی به ریهها وارد کند.
برای تهیه این محلول قدرتمند، مراحل زیر را با دقت انجام دهید:
- آمادهسازی اسید هیدروکلریک: ابتدا ۳ واحد حجمی اسید هیدروکلریک غلیظ (معمولا ۳۷ درصد) را اندازهگیری کنید و درون یک بشر شیشهای مقاوم به حرارت (مانند پیرکس) بریزید.
- آمادهسازی اسید نیتریک: سپس ۱ واحد حجمی اسید نیتریک غلیظ (معمولا ۶۵ درصد) را در ظرفی جداگانه اندازهگیری کنید. رعایت دقیق نسبت اسیدها (۱ واحد نیتریک به ۳ واحد هیدروکلریک) برای عملکرد صحیح این محلول حیاتی است.
- ترکیب اسیدها: اسید نیتریک را بسیار آرام و قطرهقطره به ظرف حاوی اسید هیدروکلریک اضافه کنید.
- زمان دادن به واکنش: پس از مخلوط کردن، محلول شروع به گرم شدن میکند و بخاراتی از آن خارج میشود. رنگ مایع به سرعت از بیرنگ به زرد و سپس به نارنجی تیره یا قرمز تغییر میکند. این تغییر رنگ و خروج دود، نشاندهنده فعال شدن تیزاب و آماده بودن آن برای استفاده است.
همیشه اسید قویتر یا با حجم کمتر (نیتریک) را به اسید با حجم بیشتر (هیدروکلریک) اضافه میکنیم تا از پاشش ناگهانی و واکنش گرمازای شدید جلوگیری شود.
چرا تیزاب سلطانی قابل نگهداری نیست؟
برخلاف بسیاری از اسیدها که میتوان آنها را در قفسه آزمایشگاه نگه داشت، تیزاب سلطانی یک محلول ناپایدار محسوب میشود. بسیاری از افراد تازهکار تصور میکنند میتوانند مقدار زیادی تیزاب بسازند و برای ماهها ذخیره کنند، اما این تصور درست نیست.
فرمول تیزاب سلطانی نشان میدهد که این محلول بلافاصله پس از تولید شروع به تجزیهشدن کرده و گاز کلر آزاد میکند. اگر آن را در ظرف در بسته نگه دارید، فشار گاز باعث انفجار ظرف میشود و اگر درب ظرف باز باشد، پس از مدت کوتاهی خاصیت اکسیدکنندگی خود را از دست میدهد. بنابراین، تیزاب را تنها به اندازه نیاز و دقیقا در زمان مصرف بسازید.
مهمترین موارد کاربرد تیزاب سلطانی
شاید برایتان سوال باشد که اصلیترین کاربرد تیزاب سلطانی چیست و چرا با وجود خطرات بالا، همچنان در صنایع مختلف بهکار میرود؟ واقعیت این است که قدرت حلکنندگی منحصربهفرد این ماده، آن را به ابزاری حیاتی در سه حوزه اصلی تبدیل میکند.
۱. استخراج و بازیافت طلا از ضایعات الکترونیکی و جواهرات
جذابترین کاربرد تیزاب سلطانی برای بسیاری از افراد، در صنعت بازیافت فلزات گرانبها است. از تیزاب سلطانی برای حل و جدا کردن انواع طلا از ضایعات الکترونیکی (مانند پینهای طلایی پردازندههای کامپیوتر) یا جواهرات کهنه و طلای شکسته استفاده میشود. در این فرآیند، طلا کاملا در اسید حل شده و ناخالصیها جدا میشوند؛ سپس طی مراحل بعدی، طلای خالص (۲۴ عیار) از محلول بازیابی میشود.
البته پیش از اقدام به ذوب و بازیافت، باید صرفه اقتصادی این کار را بهطور دقیق محاسبه کنید. شما میتوانید با چک کردن قیمت آنلاین طلا و استفاده از ماشین حساب قیمت طلا، تخمین بزنید که آیا مقدار طلای استخراجشده ارزش هزینه و خطرات این کار را دارد یا خیر.
بیشتر بخوانید: کاربرد طلا در صنعت چیست؟
آیا به دنبال راهی امنتر و آسانتر هستید؟
اگر نمیخواهید با اسیدهای خطرناک و فرآیندهای پیچیده شیمیایی سروکار داشته باشید، اما همچنان علاقهمند به سرمایهگذاری روی طلای خالص هستید، والگلد راهکار بسیار بهتری را به شما پیشنهاد میدهد. در سامانه خرید و فروش طلای آب شده آنلاین والگلد، شما میتوانید بدون پرداخت اجرت ساخت و مالیات، طلای آبشده معتبر را با خیالی آسوده معامله کنید. ما با فراهم کردن بستری شفاف و قانونی، ریسکهای فیزیکی و شیمیایی بازیافت را حذف کردهایم تا شما مستقیما به اصل سود سرمایهگذاری متصل شوید.
۲. عیارسنجی طلا
یکی از روشهای سنتی و دقیق برای تشخیص طلای اصل از بدل و تعیین عیار طلا، استفاده از سنگ محک و اسید تیزاب است. در این روش، طلا روی سنگ کشیده و قطرهای اسید روی آن ریخته میشود. اگر اثر طلا باقی بماند، طلا اصل است و اگر محو شود، فلز پایه یا تقلبی است. سرعت واکنش و محو شدن اثر طلا نیز، عیار تقریبی طلا را مشخص میکند. در صورتی که پس از اطمینان از اصالت طلا، قصد فروش آن را دارید، استفاده از ابزار محاسبه قیمت طلا دسته دوم به شما کمک میکند تا ارزش واقعی طلای خود را بر اساس نرخ روز بدانید.
۳. کاربردهای آزمایشگاهی و شستشوی ظروف شیشهای
کاربرد تیزاب سلطانی تنها به طلاسازی محدود نیست، بلکه در آزمایشگاههای پیشرفته شیمی نیز از این ترکیب استفاده میشود. یکی از کاربردهای خاص آن، تمیز کردن لولههای NMR (رزونانس مغناطیسی هستهای) و ظروف شیشهای است که به مواد آلی سرسخت آلوده شدهاند. این محلول میتواند باقیماندههای آلی و فلزی را که با شویندههای معمولی و حتی اسیدهای دیگر پاک نمیشوند، کاملا از بین ببرد و سطح شیشه را عاری از هرگونه آلودگی کند.
جدول واکنش فلزات با تیزاب
درک اینکه تیزاب سلطانی دقیقا روی کدام فلزات اثر میگذارد، برای کسانی که قصد بازیافت دارند، اهمیت بالایی دارد. در حالی که ما این ماده را حلال طلا میدانیم، اما واکنش آن با فلزات دیگر متفاوت و غافلگیرکننده است.
جدول زیر خلاصهای از رفتار فلزات نجیب در برابر این اسید را نشان میدهد:
| نام فلز | آیا حل میشود؟ | رنگ محلول نهایی | محصول شیمیایی |
|---|---|---|---|
| طلا (Au) | ✅ | زرد طلایی تا نارنجی | کلروآریک اسید (HAuCl₄) |
| پلاتین (Pt) | ✅ | قرمز مایل به قهوهای | کلروپلاتینیک اسید (H₂PtCl₆) |
| نقره (Ag) | ❌ (لایه محافظ تشکیل میدهد) | سفید شیری (رسوب) | کلرید نقره (AgCl) |
نقره برخلاف طلا و پلاتین در تیزاب حل نمیشود. دلیل علمی این موضوع این است که واکنش سطح نقره با اسید هیدروکلریک موجود در تیزاب، باعث تشکیل یک لایه نامحلول و سخت از کلرید نقره (AgCl) میشود. این لایه مانند یک سپر محافظ عمل کرده و مانع از نفوذ اسید به لایههای زیرین فلز میشود. دانستن این نکته برای جداسازی نقره از طلا در پروسه بازیافت بسیار کلیدی است.
با افزایش قیمت طلا، خیلی از مردم به شیوههای جدیدی برای سرمایهگذاری در این فلز گرانبها روی آوردهاند که یکی از محبوبترین آنها گوی طلا است. اما آیا واقعا گوی طلا برای سرمایهگذاری خوبه؟
خطرات تیزاب سلطانی و نکات حیاتی ایمنی
بدون آگاهی کامل از خطرات تیزاب سلطانی، جان خود را هنگام استفاده از آن به بازی خواهید گرفت. زیرا با ترکیبی بسیار ناپایدار و مهاجم طرف هستیم. خطرات اصلی کار با این ماده عبارتاند از:
- خطرات تنفسی و مرگبار: طبق فرمول تیزاب سلطانی، واکنش اسیدهای موجود در این محلول، گازهای Cl2 و NOCl تولید میکند. استنشاق این گازها حتی در مقادیر کم، باعث تخریب بافت ریه، اِدم ریوی و در موارد حاد خفگی و مرگ میشود. هرگز تصور نکنید که استفاده از ماسکهای معمولی پارچهای جلوی بخارات سمی تیزاب را میگیرد؛ تنها ماسکهای تمامصورت شیمیایی مخصوص گازهای اسیدی یا هودهای قوی آزمایشگاهی، ایمنی شما را تضمین میکنند.
- خطر انفجار ظروف: یکی از اشتباهات رایج مبتدیان، نگهداری طولانیمدت تیزاب در ظرف دربسته است. تولید مداوم گاز در داخل ظرف باعث افزایش فشار شده و در نهایت منجر به انفجار ظرف و پاشش اسید به اطراف میشود.
- سوختگیهای شدید شیمیایی: تماس قطرهای از این اسید با پوست، باعث سوختگی درجه ۳ میشود که بسیار عمیقتر از سوختگی حرارتی است و بهسختی درمان میشود.
در صورت تماس اسید با پوست یا چشم، بلافاصله ناحیه را به مدت حداقل ۲۰ دقیقه با آب ولرم شستشو دهید و همزمان با اورژانس تماس بگیرید. هرگز سعی نکنید اسید روی پوست را با مواد قلیایی خنثی کنید، زیرا واکنش گرمازا آسیب را بیشتر میکند.
روش خنثیسازی و دفع صحیح تیزاب سلطانی
پس از آگاهی از اینکه تیزاب سلطانی چیست و چگونه ساخته میشود، لازم است با اهمیت دور ریختن آن نیز آشنا شوید. انجام این کار بدون رعایت اصول ایمنی و صحیح، آسیبهای جبرانناپذیری به سیستم فاضلاب و محیط زیست وارد میکند.
هرگز تیزاب مصرفشده یا اضافه را مستقیما داخل سینک ظرفشویی یا چاه فاضلاب نریزید. این کار باعث خوردگی فوری لولههای فلزی و حتی ذوب شدن اتصالات پلاستیکی لولهکشی ساختمان میشود.
مراحل خنثیسازی قبل از دفع
برای خنثی کردن محلول تیزاب، اقدامات زیر را انجام دهید:
- رقیقسازی اولیه: مقدار زیادی آب (یا مخلوط آب و یخ) در یک ظرف پلاستیکی بزرگ و مقاوم آماده کنید. تیزاب را آرامآرام به آب اضافه کنید (همیشه اسید به آب افزوده شود، نه برعکس).
- استفاده از عامل خنثیکننده: بهترین و در دسترسترین ماده برای خنثیسازی در منزل یا حتی آزمایشگاههای ری گیری طلا، بیکربنات سدیم (جوش شیرین) است. البته از آهک هیدراته نیز میتوان استفاده کرد.
- افزودن آرام: جوش شیرین را کمکم به محلول رقیق شده اضافه کنید. مشاهده خواهید کرد که محلول کف میکند (این گاز دیاکسید کربن است).
- پایان واکنش: افزودن جوش شیرین را تا زمانی ادامه دهید که دیگر با اضافه کردن آن، هیچ کفی تولید نشود و واکنش جوشش متوقف گردد. در این مرحله اسید خنثی شده است.
- دفع نهایی: حالا میتوانید محلول خنثیشده را با خیالی آسوده و جریان آب فراوان وارد فاضلاب کنید.
کلام آخر
تیزاب سلطانی، حاصل ترکیب اسید نیتریک و هیدروکلریک با نسبت یک به سه، محلولی استثنائی است که بهدلیل توانایی بینظیرش در حل کردن فلزات نجیب مانند طلا و پلاتین شهرت دارد. قدرت این اسید نه تنها در اکسیداسیون فلزات توسط نیتریک اسید، بلکه در تشکیل کمپلکس پایدار کلراید توسط هیدروکلریک اسید بهدست آمده.
در کنار کاربرد تیزاب سلطانی در بازیافت طلا و عیارسنجی، ضروری است خطرات تیزاب سلطانی از جمله بخارات سمی و احتمال انفجار در صورت نگهداری طولانیمدت را جدی بگیرید. همیشه باید این ماده را بلافاصله پس از تهیه مصرف و پس از آن با بیکربنات سدیم خنثی شده و سپس دفع کرد تا از آسیبهای جدی به فرد و محیط زیست جلوگیری شود.
سوالات متداول
تیزاب سلطانی بسیاری از پلاستیکها را تجزیه میکند. اما برخی از انواع پلاستیکها مانند پلیاتیلن (PE) و تفلون (PTFE) در برابر آن مقاوم هستند. به خاطر واکنشپذیری و تولید گاز، بهترین و ایمنترین ظرف برای کار با آن، ظروف شیشهای مقاوم یا سرامیکی است.
اسید نیتریک بهتنهایی یک اسید قوی و اکسیدکننده بهشمار میرود، اما قادر به حل کردن طلا نیست. تیزاب سلطانی درواقع، مخلوطی از اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک است که به دلیل همکاری شیمیایی این دو، میتواند طلا را در خود حل کند.
نام تیزاب سلطانی، ریشهای تاریخی دارد که به دوران کیمیاگری برمیگردد. کیمیاگران به این دلیل این نام را انتخاب کردند که این اسید تنها مادهای بود که میتوانست «سلطان فلزات» یعنی طلا را در خود حل کند.
