Zlatotopka (lat. i engl. aqua regia; carska voda, carska vodica, i stručni naziv: nitric acid hydrochloride, HNO3+3HCl) je smjesa koncentrirane dušične (HNO3) i kloridne (HCl) kiseline u omjeru volumnom 1:3.
U moderno vrijeme sve se više koristi zlatotopka, za izdvajanje zlata iz otpadne elektronike. Recikliranje zlata sve je više prihvaćeno s obzirom na njegovu cijenu, i sve veću potrebu za ovim plemenitim i skupocjenim metalom.
Osobine i svojstva zlatotopke
Zlatotopka je smjesa dviju kiselina, u određenom omjeru, da bi djelovala kao otapalo zlata. Ovo je jedino poznato otapalo, koje koristimo u procesu recikliranja i ekstrakcije zlata u slučaju da je pomiješano sa nekim drugim metalima i nemetalima. Zlatotopka djeluje kao jako oksidacijsko otapalo za zlato, ali i za platinu i paladij.
Poznata je pod nazivom Carska voda (Aqua regia), a sastoji se od jednoga obujamnoga dijela koncentrirane dušične kiseline (HNO3) i triju dijelova koncentrirane klorovodične kiseline (HCl).
Ima izraženo oksidirajuće djelovanje kod plemenitih metala (osim kod srebra), pa se najviše koristi za izdvajanje čistog zlata, platine i paladija. Sa srebrom ne djeluje jer s tim metalom zlatotopka tvori netopljivi klorid.
Nakon elektrolitske rafinacije nikla i bakra, pojavit će se anodni mulj, iz kojeg se dalje izdvaja zlato. Reakcija sa zlatom napisana je u donjoj kemijskoj jednadžbi:
3HNO3 + 9HCl + 2Au → 2AuCl3 + 3NOCl + 6H2O
Objasnit ćemo postupak izdvajanja zlata detaljno, u nastavku teksta. Prije toga, spomenut ćemo štetna djelovanja carske vode, kako se zaštititi i koje mjere opreza poduzeti.
Djelovanje carske vode na zlato
Aqua regia ima korozivno djelovanje, pa je potreban veliki oprez prilikom rukovanja. Važno je koristiti zaštitnu opremu, a rukovanje ovom kiselinom preporučuje se samo osobama od struke, u posebnim (laboratorijskim) uvjetima.
Aqua regia djeluje na zlato tako da dušična kiselina HNO3 (oksidirajuće djelovanje) odvaja tek malene čestice zlata koji formiraju ione zlata (Au3+). Klorovodična kiselina HCl (ioni klorida Cl–) reagirat će sa ionima zlata, pa će se u tekućini pojaviti tetrakloroauratni (III) anioni. Reakcija sa klorovodičnom kiselinom pogoduje formiranju kloroauratnih aniona AuCl4–, što dalje dovodi do izdvajanja zlatnih iona iz tekućine, i daljnje oksidacije zlatnog komada u carskoj vodi. Kasnije se iz tekućine izdvaja čisto zlato.
Recikliranje zlata iz elektroničkog otpada
Osim što nam zlato služi kao “pozadina” monetarne valute, te u izradi nakita, ovaj plemeniti metal ima svojstva koja su nam potrebna u industriji izrade preciznih elektroničkih uređaja, preciznih mjernih uređaj i općenito u tehnologiji proizvodnje uređaja posebne namjene.
Zbog svega spomenutog, zlato se i danas dobiva rudarenjem, ali sve više i postupkom recikliranja. Naime, zbog brze zamjene elektronskih uređaja (koje svakodnevno koristimo), i zbog činjenice da se u njima nalaze određene količine zlata, takav otpad se danas reciklira. Pored zlata, u elektroničkom otpadu pronalazimo i druge vrijedne i/ili plemenite metale. Zlato se reciklira u sve većoj mjeri, i za pretpostaviti je da će recikliranje zlata ići uzlaznom putanjom.
Metali koje možemo reciklirati iz takvog otpada su: aluminij, antimon, arsen, barij, berilij, kadmij, krom, kobalt, bakar, željezo, olovo, živa, mangan, paladij, zlato, srebro, cink i neki drugi.
Zanimljiva priča
Kad su nacisti (2. Svjetski rat) okupirali Dansku u travnju 1940. godine, postali su poznati po pljačkama i krađom umjetnina, novca i naravno zlata. Znanstvenici Instituta Nielsa Bohra za teorijsku fiziku (zabrinuti za Nobelove zlatne medalje za fiziku iz 1914. i 1925. godine) nisu imali mnogo izbora, ako su željeli skloniti zlatne medalje pred pljačkašima.
Bile su to medalje dvojice njemačkih laureata – Maxa von Lauea i Jamesa Franka, koji su ih ondje pohranili na čuvanje.
U to vrijeme je slanje zlata izvan zemlje (u Hitlerovom carstvu) bio zločin zbog kojeg se moglo lako ići pred streljački vod.
Zakopati zlato također nije bila najbolja opcija, jer bi se moglo lako pronaći.
Zbog toga su se hrabri znanstvenici odlučili na jednu jako lukavu ideju. Glavni i odgovorni za provedbu ideje bio je de Hevesy, koji je odlučio dvije zlatne medalje od 23 karata otopiti u zlatotopki (carskoj vodici).
Kada je rastopio medalje, spremnik sa narančastom tekućinom naučnik je spremio visoko na polici svog laboratorija. U staklenoj posudi, narančasta tekućina (bogata zlatom) nije bila zanimljiva običnom vojniku, tako da je ta količina zlata prošla nezapaženo tijekom čitavog rata. Tek po završetku Drugog Svjetskog rata de Hevesy je otopinu zlata pretvorio u talog i dao ga Nobelovoj zakladi 1952. godine, kako bi iz zlatnog taloga mogli napraviti “nove” medalje i “vratiti” ih dobitnicima.
