王水是什么？它是如何溶解黄金的？

王水

王水是一种强酸性物质，由高浓度的硝酸和高浓度的盐酸混合而成，这两者都是强酸。它通常被用来从物质中去除黄金和铂等金属，特别是在微电子和微加工实验室中。

“王水”这个词在拉丁语中是“皇室之水”。 它是由中世纪炼金术士命名，因为它是一种特殊的液体，甚至可以溶解贵金属，如金、铂和钯，即通常不会与其他化学物质发生反应的金属（注意，王水并不会溶解所有贵金属）。

王水公式和配方

因为王水是两种强酸的混合物，所以没有自己的化学式。然而，它可以被表示为HNO3+3 HCl，基本表明它是硝酸（HNO3）和盐酸（HCl）的混合物。

王水溶液通常是黄色或红褐色的发烟液体并含有快速变化的成分。传统的王水溶液由盐酸和硝酸3:1混合而成。

注意，浓硝酸质量分数大约65%，浓盐酸质量分数接近35%，所以体积比通常是一份浓硝酸比四份浓盐酸。另一个要注意的重要预防措施是，应该将硝酸加入盐酸中，不能反过来。通常，他们会在实验室里制造大约10毫升的王水用于实验。

化学方程式如下：

毫无疑问，既然它是强酸，参与处理的化学家应该佩戴适当的防护性实验装置，而且设备操作应该极其谨慎，因为王水腐蚀性很强。它会释放有毒气体，直接接触人体皮肤是非常危险的。

王水如何溶解黄金？

王水因为可溶解黄金、钯和铂的能力而广受欢迎，所有可被其溶解的金属都不能轻易地与化学物质发生反应。

王水能溶解黄金（以及铂和钯等金属）的原因是它的两种组成成分都是酸（即：盐酸和硝酸），且带有不同的功能。硝酸是一种很好的氧化剂，并且来自盐酸的氯离子与金离子可形成配合物，从而把它们从溶液中去除。

下面是黄金和王水反应的化学方程式：

你从以上方程式中可以看到，减少了金离子的浓度，将平衡转化为氧化态形式。王水中的黄金完全溶解形成四氯金酸（HAuCl4）。

王水的使用和应用

由于王水能完全溶解黄金，所以被用来生产四氯金酸，而四氯金酸反之又可被用作提纯高品质黄金过程中的电解质。王水也用于金属蚀刻和清洁实验设备（特别是有机化合物的玻璃器皿）。王水是黄金和铂的提取和纯化过程中必不可少的一部分。

王水和它第二次世界大战的故事

早在1940年，希特勒领导的德国入侵匈牙利时，纳粹军队正在洗劫尼尔斯·玻尔研究所的化学实验室，匈牙利化学家乔治·德赫韦西用王水溶解了马克斯·冯·劳厄和詹姆斯·弗兰克获得的诺贝尔金牌，使他们免受纳粹军队的迫害。

溶解了金牌之后，他把罐子放在一个架子上，这个架子上有许多其他瓶瓶罐罐，所有的瓶子看起来都差不多（至少对于那些没有受过训练的纳粹士兵来说可以蒙混过去，他们中的大多数人不太可能拥有化学学位）。

所有这些瓶子都没动过，包括装着两名匈牙利科学家被溶解的金牌罐子。德赫维西先生和他那非同寻常的英雄行为让全世界化学实验室走廊里都挂着他的肖像，成为不朽的人物。