Eau régale
Autres appellations : Aqua regia
L'eau régale est un mélange d'acide chlorhydrique concentré et d'acide nitrique concentré (3:1) dont le pouvoir oxydant exceptionnel permet de dissoudre l'or et le platine, que nul autre réactif liquide courant ne peut attaquer.
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L'eau régale (du latin aqua regia, « eau royale ») est obtenue en mélangeant trois volumes d'acide chlorhydrique concentré (HCl, 37 %) avec un volume d'acide nitrique concentré (HNO₃, 65 %). Cette dénomination alchimique évoque le privilège unique de ce réactif : dissoudre les « rois des métaux », à savoir l'or et le platine — ce qu'aucun des deux acides séparément ne peut accomplir.
Fonctionnement chimique
La réactivité hors du commun de l'eau régale découle d'une synergie entre ses deux composants : l'acide nitrique joue le rôle d'oxydant puissant et attaque le métal, tandis que les ions chlorure de l'acide chlorhydrique forment des complexes chlorés stables qui soustraient le métal oxydé de l'équilibre, favorisant ainsi la dissolution totale.
L'équation globale pour l'or est la suivante :
Au + 4 HCl + HNO₃ → HAuCl₄ + NO↑ + 2 H₂O
Le tétrachloroaurate(III) d'hydrogène (HAuCl₄) ainsi obtenu est soluble dans l'eau et sert de point de départ à l'extraction et au raffinage de l'or par voie humide. Le platine réagit selon un mécanisme analogue pour donner l'hexachloroplatinate(IV) d'hydrogène (H₂PtCl₆).
À noter : fraîchement préparée, l'eau régale se dégrade spontanément en quelques heures par réactions redox internes, libérant notamment du chlorure de nitrosyle (NOCl). Elle doit donc toujours être préparée au moment de l'emploi.
Comportement des différents métaux
| Métal | Comportement dans l'eau régale |
|---|---|
| Or (Au) | Dissolution totale → HAuCl₄ |
| Platine (Pt) | Dissolution totale → H₂PtCl₆ |
| Palladium (Pd) | Se dissout |
| Rhodium (Rh) | Dissolution très lente (uniquement à chaud) |
| Iridium (Ir) | Dissolution quasi nulle (très résistant) |
| Argent (Ag) | Résistant — passivation par couche d'AgCl |
| Tungstène (W) | Ne se dissout pas |
| Tantale (Ta) | Ne se dissout pas |
L'argent se protège instantanément en formant une couche de chlorure d'argent insoluble, ce qui le rend imperméable à l'eau régale — une différence fondamentale avec le test à l'acide nitrique, auquel l'argent réagit pleinement.
Usages dans le secteur des métaux précieux
- Coupellation et raffinage : les affineries recourent à l'eau régale pour solubiliser les chutes d'or, les lingots dorés et les alliages complexes. L'or est ensuite précipité sous forme d'or fin par addition d'agents réducteurs tels que le dioxyde de soufre ou le sulfite de sodium.
- Analyse chimique : en chimie analytique et en spectroscopie, l'eau régale sert à mettre intégralement en solution des échantillons de minerais et de matières secondaires (déchets électroniques, catalyseurs usagés) avant la détermination quantitative des teneurs en métaux précieux.
- Vérification d'authenticité : les expertises professionnelles d'or utilisent l'eau régale comme test probant — les copeaux d'or véritable se dissolvent complètement, tandis que les dorures sur métal de base réagissent différemment ou ne réagissent pas. Le calcul de la valeur de fusion apporte en complément un contrôle de plausibilité rapide.
- Récupération des catalyseurs : lors de la valorisation des métaux du groupe du platine issus des pots catalytiques, l'eau régale est l'agent de référence, car elle dissout sélectivement le Pt, le Pd et le Rh à partir des supports céramiques.
Précautions de sécurité
L'eau régale est extrêmement corrosive et génère lors de sa préparation des oxydes d'azote (NOₓ) toxiques et des traces de chlore gazeux. Son utilisation impose impérativement le recours à une hotte aspirante et à des équipements de protection adaptés (gants en nitrile, lunettes, tablier résistant aux acides). Les non-professionnels ne doivent pas la manipuler ; les affineries agréées disposent des infrastructures nécessaires.
À retenir
L'eau régale est l'outil chimique incontournable de la chimie des métaux précieux : ce mélange acide est le seul réactif liquide courant capable de dissoudre l'or et le platine de manière fiable, rendant possibles aussi bien l'analyse de précision que le raffinage industriel à grande échelle. Connaître le cours de l'or ou du platine permet d'évaluer la valeur des métaux de récupération avant leur traitement par voie humide.