魔皇水

魔皇水漂白性想像圖

傳說,有一個巫婆配製了一種紫色的藥液,稱為魔皇水。它能使金子迅速融化,溶解在其中。這個巫婆也用這種藥液溶解了在石頭底下的黃金溶解提煉出來。
這當然是一個傳說,但是今天,魔皇水真的存在了:
眾所周知,王水是一種強氧化性的溶液,它是由濃HNO3和濃HCl按體積1:3的比例配製而成的,近來又出現用濃H2SeO4與濃HCl以1mol:3mol的比例配製的另一種氧化性更強的氧化劑溶液。而魔皇水除H2SeO4和HCl外,還加入了較H2SeO4氧化性更強的H2FeO4,這就使得溶液成為傳說中那樣的紫色。
高鐵酸是即是一種強酸,也是一種強氧化劑,其氧化性是硫酸的3.5倍。但是H2FeO4在水中強烈水解,生成氫氧化鐵和氧氣:
4H2FeO4 + 2H2O ==== 4Fe(OH)3 + 3O2↑
因此高鐵酸不能溶解在水中。但是濃硒酸的吸水性和脫水性都強於高鐵酸。
H2SeO4 + 2H2O ==== H2SeO4·2H2O即Se(OH)6。
如此一來只要H2FeO4與H2SeO4的比例控制在2mol:1mol以上,就可以保證H2FeO4穩定得存在於溶液中,並在硒酸的強酸性作用下完全電離,並顯示其強氧化性。
配製方法:1、取40%濃鹽酸,並以配製王水的比例取98%的濃硒酸。
2、將高鐵酸粉末,以大致mH2FeO4:mH2SeO4=80:51.5的質量比混溶。
3、冷卻濃鹽酸,溫度控制在-34℃上下。
4、將硒酸與高鐵酸的混溶液溶解在濃鹽酸當中,注意控溫,以免產生過多的氯氣使氯離子濃度下降。
5、向配製好的溶液中通入少量氯化氫氣體以提高氯離子濃度。
6、得到紫紅色油狀溶液後轉入細口瓶中密封存儲。
魔皇水的性質及用途:
性質:魔皇水是紫紅色的油狀液體,無固定熔點和沸點。腐蝕性很強。能溶解多種金屬。
1、吸水性:因為含有硒酸和高鐵酸,故擁有吸水性。另外高鐵酸吸水後水解生成的Fe(OH)3溶解在濃鹽酸當中生成FeCl3,這樣使得溶液逐漸由紫紅色變為黃色,這種反應現象稱為“灰化”。
2、脫水性:即將有機物中氫元素和氧元素以2:1的個數比脫出結合成水,硒酸和高鐵酸均具有該性質,故魔皇水有類似性質。
3、揮發性:魔皇水中所含有的氯化氫揮發,在空氣中形成白霧。
4、強氧化性:見作用4的介紹。
5、漂白性:理論上具有該性質,但溶液本身為紫紅色,故現象不明顯。
作用:1、乾燥劑:魔皇水有吸水性,但介於其特殊的化學性質,只能在實驗室中用來乾燥氧氣。
2、檢驗濕度:根據魔皇水暴露在空氣中的灰化程度來推斷空氣濕度。
3、脫水劑:碳化有機物或者催化有機反應。
4、溶解金屬或提煉礦石:魔皇水中存在這類反應:
H2SeO4 + 2HCl ====H2SeO3 + Cl2(溶解)+ H2O
4H2FeO4 + 2HCl ==== 4FeCl3 + 3O2(溶解)
Cl2 + H2O ==== HCl + HClO
由此看來,魔皇水中存在同時硒酸、高鐵酸、次氯酸、三價鐵離子、大量氯分子和溶解氧等強氧化劑和高濃度的氯離子,以及既有氧化性,由有還原性的中強酸H2SeO3,由此一來其氧化溶解金屬的能力極強。並且硒酸與高鐵酸配合,氧化性立刻升高。魔皇水的氧化性是王水的10.3倍,溶解金屬的能力比王水強25倍。目前發現的任何金屬中,沒有任何金屬不與魔皇水反應並溶解其中或因金屬鈍化而阻止反應進行。
魔皇水溶解金、鉑的原理和王水小有不同,其反應是如下所示:
2Au + 3H2SeO4 + 2H2FeO4 + 6HCl ==== Au2(SeO4)3 + 2FeCl3 + 8H2O
3Pt + 6H2SeO4 + 2H2FeO4 + 6HCl ==== 3H2[Pt(SeO4)3] + 2FeCl3 + 8H2O
由此看來,在反應中其酸性作用的是硒酸,其氧化劑作用的是高鐵酸,鹽酸僅是將反應後的不溶性產物Fe(OH)3溶解,以免反應後液體隱含溶膠而不易流動。或有沉澱而使反應容器不易清洗。
因為溶解金後生成物為金鹽,故容易提取溶解在其中的金,只需將獎金置換出來即可。而溶解鉑後的生成物——硒鉑酸,因為其氧化性比H+強,又比氧化性酸弱,則也可以利用鐵置換出金屬鉑,同時生成氫氣:
2Fe + H2[Pt(SeO4)3] ==== Fe2(SeO4)3 + Pt + H2↑
5、毀容作用:(呵呵,開個玩笑,別當真!!!!!!!!!!
注意與王水區別

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