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“皇家水”的誕生故事：古代化學家如何發現這一奇妙混合液？
在化學的歷史過程中，許多奇妙的發現不僅改變了科學的面貌，還對我們的日常生活產生了深遠的影響。其中，皇家水（Aqua regia）就是如此一個引人入勝的故事。這種獨特的混合液體由硝酸和鹽酸組成，特別的組合使其能夠溶解貴金屬如黃金和鉑金，這也解釋了它被古代煉金術士們稱為“皇家水”的原因。
皇家水的名稱源於它能夠溶解公認為貴族的貴金屬，這使它在煉金術中獲得了特殊的地位。
皇家水的製備與性質
皇家水的最佳配比為硝酸與鹽酸的摩爾比為1:3。當這兩種酸以適當比例混合後，會發生激烈的化學反應，釋放出氯氣和亞硝基氯氣的揮發產物。剛製備好的皇家水呈無色，但隨著時間推移，它會迅速變為黃色，甚至橙色或紅色，這是由於產生了亞硝基氯和二氧化氮。
這種混合液具有極強的腐蝕性並且容易分解，會迅速失去其效力，因此在使用時通常是剛剛混合好。這一特性使得皇家水的使用需特別謹慎，因為它在實驗室中曾多次因不當操作而引發爆炸。
皇家水的應用
皇家水的主要用途是生產氯金酸，這是 Wohlwill 方法中用於提煉99.999%高純度金的電解質。此外，皇家水還被應用於蚀刻以及某些特定的分析程序。許多實驗室也利用皇家水來清洗玻璃器具，尤其是在去除有機化合物和金屬顆粒方面，這優於傳統的重鉻酸洗滌方法。
雖然重鉻酸因其高毒性和潛在的爆炸性而受到抨擊，但皇家水的腐蝕性也不容小覷。
皇家水的化學反應
皇家水能夠溶解金，但其單獨的組成酸卻無法做到這一點。硝酸作為強氧化劑僅能使極少量的金轉化為金離子，而鹽酸則提供了氯離子，這些氯離子與金離子反應生成四氯金酸陰離子（[AuCl4]−），然後進一步被氧化形成氯金酸。
皇家水中的氯氣也能直接與金反應，形成四氯金酸。這些化學反應顯示出皇家水在金屬分解中的重要角色。
皇家水的歷史
關於皇家水的最早記載出現在約1300年的《發現真理》（De inventione veritatis），在這本書中，一位名叫偽蓋伯（pseudo-Geber）的煉金術士通過將氯化銨添加到硝酸中來製備它。到了十六世紀，由於發現了能夠製造游離鹽酸的方法，人們才開始直接將鹽酸和硝酸混合以製備皇家水。
1610年，煉金術士巴西爾·瓦倫丁（Basil Valentine）的著作中提到了一條金龍將公雞吞下的故事，象徵著金與皇家水之間的樣貌。直到1895年，這一反應才再次被記錄在化學文獻中。
在二戰期間，匈牙利化學家喬治·德·海維西將德國物理學家獲得的金獎勳以皇家水溶解，以避免被納粹攫取。
最後的思考
皇家水無疑是一種充滿魅力和歷史意義的化學混合物，無論是從它對貴金屬的溶解能力，還是對化學史的影響來看，它都讓人感到驚嘆。當我們回望這些古老的化學智慧時，是否能夠啟發我們對當今化學研究的思考和探索呢？
