王水的安全使用

王水的安全使用

◆一、王水的成分是什么？为什么会有那么大的腐蚀性？

王水（aqua regia）又称“王酸”，“硝基盐酸”。是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体，是一种硝酸（HNO3）和盐酸（HCl）组成的混合物，其中混合比例为1:3，是少数几种能够溶解金（Au）和铂（Pt）的物质。这也是它的名字的来源。

王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中，不过一些金属单质如钽（Ta）、无机盐如氯化银、硫酸钡，有机物中的塑料之王——聚四氟乙烯、蜡烛等高级烷烃，无机界的重要物质——硅（Si），不受王水腐蚀。

王水是由1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合而成的（严格地说是在其混酸中HNO3和HCl的物质的量之比为1:3）。王水的氧化能力极强，称之为酸中之王。一些不溶于硝酸的金属，如金、铂等都可以被王水溶解。尽管在配制王水时取用了两种浓酸，然而在其混合酸中，硝酸的浓度显然仅为原浓度的1/4（即已成为稀硝酸）。但为什么王水的氧化能力却比浓硝酸要强得多呢？这是因为在王水中存在如下反应：

HNO3+HCl=2H2O+Cl2+NOCl

因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂，同时还有高浓度的氯离子。

王水的氧化能力比硝酸强，金和铂等惰性金属不溶于单独的浓硝酸，而能溶解于王水，其原因主要是在王水中的氯化亚硝酰（NOCl）等具有比浓硝酸更强的氧化能力，可使金和铂等惰性金属失去电子而被氧化：

Au+Cl2+NOCl=AuCl3+NO↑

3Pt+4Cl2+4NOCl=3PtCl4+4NO↑

同时高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子，如[AuCl4]－或[PtCl6]2－：

AuCl3+HCl=H[AuCl4]

PtCl4+2HCl=H2[PtCl6]

从而使金或铂的标准电极电位减小，有利于反应向金属溶解的方向进行。总反应的化学方程式可表示为：

Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O

3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O

由于金和铂能溶解于王水中，人们的金铂首饰（黄金或白金）在被首饰加工商加工清洗时，常会在不知不觉中被加工商用这种方法偷取，损害消费者的利益。

虽然王水的两个组成部分单一无法溶解金，但它们联合起来却可以溶解金。原理是这样的：硝酸是一种非常强烈的氧化剂，它可以溶解极微量的金，而盐酸则可以与溶液中的金离

子反应，形成氯化金，使金离子离开溶液，这样硝酸就可以进一步溶解金了。

王水中含有硝酸、氯气和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂，同时还有高浓度的氯离子，王水的氧化能力比硝酸强，一些不溶于硝酸的金属如金、铂等能被王水溶解，王水因此被称为“水”中之王。不过一些非常惰性的金属如钽（Ta）、铑（Rh）、钌（Ru）、锇（Os）、铱（Ir）、钛等则不受王水腐蚀。

◆二、王水是腐蚀性最强的酸吗？

在很长的一段时间内，人们认为王水就是酸中之王，是最强的酸了，因为即使是黄金，遇到王水也会像“泥牛入海”一样很快变的无影无踪。

直到有一天奥莱教授和他的学生偶然发现了一种奇特的溶液，它能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛，人们才知道其实王水并不是最强的酸，还有比它强的酸，这就是魔酸，又叫超强酸。

从成分上看，超强酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。它们的酸性强的令人难以置信，比如氢氟酸和五氟化铅按1:0.3（摩尔比）混合时，它的酸性是浓硫酸的1亿倍；按1:1混合时，它的酸性是浓硫酸的10亿倍。所以王水在它们面前只能是“小巫见大巫”。

由于超强酸的酸性和腐蚀性强的出奇，所以过去一些极难或根本无法实现的化学反应，在超强酸的条件下便能顺利进行。比如正丁烷，在超强酸的作用下，可以发生碳氢键的断裂，生成氢气，也可以发生碳碳键的断裂，生成甲烷，还可以发生异构化生成异丁烷，这些都是普通酸做不到的。

◆三、王水的配制

取一体积浓硝酸慢慢倒入到三体积浓盐酸中，不断用玻璃棒搅拌。看到溶液迅速变黄：这是由于生成亚硝酰氯之故。容器壁微热。没有剧烈反应！

王水极易分解，有氯气的气味，因此必须现配现用。

◆四、王水使用什么容器盛装？

王水可以用硅酸盐材料来盛装，如：玻璃、陶瓷。也可以用聚乙烯塑料盛放。实验室将王水保存与黑色的玻璃瓶中，玻璃瓶插在沙坑里。

王水的酸性非常强，它在溶解不容于硝酸的一些金属，如：金、铂。并且王水中还会挥发出一种有毒氯气，使用时应小心。

◆五、王水的健康危害

本品对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激作用和腐蚀作用，蒸气或雾能引起角膜炎、结膜炎，并可引起失明，引起呼吸道刺激和支气管痉挛，化学性肺炎、肺水肿，严重者可致死。

◆六、急救措施

1.皮肤接触：皮肤接触，立即脱去被污染的衣着，并用大量流动清水冲洗至少15分钟；

严重的立即就医。

2.眼睛接触：立即翻开眼睑，用大量流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟，严重的立即就医。

3.吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道畅通，如呼吸困难，给输氧；如呼吸停止，立即进行人工呼吸（注意口对口是否可行），并立即就医。

◆七、王水的泄漏处置

疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物。在确保安全的情况下堵漏。勿使泄漏物与可燃物接触。在地上撒上苏打灰。然后收集运至废物处理场所处置。少量泄漏用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

◆八、使用强酸、强碱及腐蚀剂安全规程

1.搬运和使用腐蚀品如强酸、强碱等要戴橡皮手套、围裙、眼镜、胶鞋。

2.搬运酸、碱前应注意：

1）装运器具的强度

2）装酸、碱的容器是否封严

3）容器的固定是否稳固

4）搬运时不许一人把容器背在背上

3.移注酸碱液时，要用虹吸管，不要用漏斗，以防酸碱溶液溅出。

4.用移液管时禁止用嘴直接吸，应用吸球吸取。

5.开放盛溴、过氧化氢、氢氟酸和其他苛性溶液容器时，应先用水冷却，然后再开瓶，开瓶时瓶口不准对着人。

6.在稀释酸（尤其是硫酸）时，应当一面搅拌冷水，一面将酸注入。

7.拿取碱金属及其氢氧化物和氧化物时，必须用镊子夹取或用匙勺采取。

8.废酸、废碱液必须倒在专门的容器里，存放于安全地方，必要时交有资质的部门处理（如果是少量废液可加入氢氧化钠或者硫化钠中和到PH=7，还可以沉淀出一些王水中的金属）。

9.如酸、碱等腐蚀性物接触到皮肤、眼睛上，应立即用大量水冲洗（约10至15分钟）。

※注：腐蚀性强烈的物质有：溴及溴水、硝酸、盐酸、硫酸、王水、氢氟酸、铬酸溶液、氢氟酸、磷、五氧化二磷、磷酸雾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、冰醋酸、硝酸银等。