Acqua regia
Anche: Aqua regia
L'acqua regia è una miscela di acidi fortemente ossidante, composta da acido cloridrico e acido nitrico concentrati (3:1), che è l'unico reagente liquido in grado di sciogliere i metalli preziosi oro e platino.
L'acqua regia (in latino aqua regia, "acqua regale") è una miscela preparata al momento, composta da tre parti in volume di acido cloridrico concentrato (HCl, 37 %) e una parte in volume di acido nitrico concentrato (HNO₃, 65 %). Il nome deriva dall'alchimia medievale e allude al fatto che questa miscela è in grado di sciogliere i "re dei metalli" – l'oro e il platino – cosa che non riesce né all'acido cloridrico né all'acido nitrico da soli.
Meccanismo chimico
La straordinaria reattività nasce dall'interazione dei due acidi: l'acido nitrico agisce da forte ossidante e ossida il metallo, mentre gli ioni cloruro dell'acido cloridrico formano complessi cloridrati stabili che sottraggono il metallo ossidato dall'equilibrio, spingendo così la dissoluzione.
Per l'oro l'equazione netta della reazione è:
Au + 4 HCl + HNO₃ → HAuCl₄ + NO↑ + 2 H₂O
Il tetracloroaurato(III) risultante (HAuCl₄) è idrosolubile e costituisce la base per l'estrazione e la raffinazione dell'oro per via umida. Il platino reagisce analogamente formando esacloroplatinato(IV) (H₂PtCl₆).
Importante: l'acqua regia appena miscelata si decompone nel giro di ore attraverso reazioni redox interne, dando cloruro di nitrosile (NOCl) e altri prodotti di decadimento. Va quindi sempre preparata al momento.
Quali metalli si sciolgono – e quali no?
| Metallo | Comportamento in acqua regia |
|---|---|
| Oro (Au) | Si scioglie completamente → HAuCl₄ |
| Platino (Pt) | Si scioglie completamente → H₂PtCl₆ |
| Palladio (Pd) | Si scioglie |
| Rodio (Rh) | Si scioglie molto lentamente (solo a caldo) |
| Iridio (Ir) | Si scioglie a stento (molto resistente) |
| Argento (Ag) | Non si scioglie – lo strato di AgCl passiva la superficie |
| Tungsteno (W) | Non si scioglie |
| Tantalio (Ta) | Non si scioglie |
L'argento forma subito uno strato protettivo insolubile di cloruro d'argento ed è quindi resistente all'acqua regia. Questa è una differenza fondamentale rispetto alla prova all'acido con acido nitrico, con cui invece l'argento reagisce.
Applicazioni nel settore dei metalli preziosi
- Affinazione e raffinazione: le raffinerie usano l'acqua regia per attaccare rottami d'oro, lingotti Doré e leghe. L'oro disciolto viene poi precipitato come oro fino mediante agenti riducenti (ad esempio anidride solforosa o solfito di sodio).
- Analisi: in chimica per via umida e in spettroscopia l'acqua regia serve alla completa dissoluzione di campioni di minerale e materiale secondario (riciclo, rottami elettronici) prima della determinazione quantitativa dei contenuti di metallo prezioso.
- Verifica di autenticità: le verifiche di autenticità professionali di monete e lingotti d'oro usano l'acqua regia come prova inequivocabile: il vero rottame d'oro si scioglie, mentre le dorature su metallo di base reagiscono diversamente o per niente. In via complementare, il calcolo del valore di fusione offre una rapida verifica di plausibilità.
- Riciclo dei catalizzatori: nel recupero dei metalli del gruppo del platino dalle marmitte catalitiche l'acqua regia è un reagente standard, poiché scioglie selettivamente Pt, Pd e Rh dai supporti ceramici.
Avvertenze di sicurezza
L'acqua regia è estremamente aggressiva e durante la miscelazione genera ossidi di azoto tossici (NOₓ) e tracce di cloro gassoso. Va maneggiata esclusivamente sotto cappa e con adeguati dispositivi di protezione (guanti in nitrile, occhiali protettivi, grembiule antiacido). Per i non professionisti l'uso è sconsigliato; le raffinerie di metalli preziosi dispongono dell'infrastruttura necessaria.
In breve
L'acqua regia è la sostanza chimica chiave della chimica dei metalli preziosi: solo questa miscela di acidi scioglie in modo affidabile oro e platino, rendendo possibile sia l'analisi precisa sia la raffinazione su scala industriale di questi preziosi metalli. Chi conosce il prezzo dell'oro o il prezzo del platino aggiornato come base di valutazione del materiale usato può, insieme a un'analisi professionale con acqua regia, determinare esattamente il reale valore del materiale.