Königswasser

Aqua regia - das Königswasser - ist chemisch gesehen eine Mischung der beiden Mineralsäuren Salzsäure und Salpetersäure. Den Namen erhielt es auf Grund seiner Eigenschaften, auch die sonst so widerstandsfähigen königlichen Edelmetalle Gold und Platin aufzulösen zu können.

Eigenschaften

Die Herstellung von Königswasser erfolgt durch vorsichtiges Mischen von drei Teilen 37 %iger Salzsäure HCl und einem Teil 65 %iger Salpetersäure HNO₃; es entsteht eine gelbe bis rötlich-braune, rauchende, stechend riechende Lösung. Die Verwendung weniger konzentrierter Säuren ist möglich.

In der stark ätzend wirkenden Mischung liegen die beiden Säuren sowie Wasser zunächst nebeneinander und unverändert vor. Das Königswasser ist jedoch nicht lange haltbar, da es sich durch Verunreinigungen der Säuren bzw. unter dem Einfluss der Gefäßwände langsam unter Freisetzung von Chlor, Nitrosylchlorid und nitrosen Gasen zersetzt.

Reaktionen

Die stark oxidierende Wirkung des Königswassers beruht nicht auf dem Zusammenspiel der beteiligten und ohnehin starken Säuren, sondern auf der Reaktion

HNO₃ + 3 HCl → NOCl + 2 Cl_nasc. + 2 H₂O,

in der neben Wasser die für die oxidierende Wirkung verantwortlichen Verbindungen Nitrosylchlorid (NOCl) und besonders nascierendes Chlor (vgl. Status nascendi) entstehen.

* Gold - Reaktion zu Tetrachloridogold(III)-säure:
2 Au + 2 NOCl + 6 Cl_nasc. + 2 HNO₃ → 2 HAuCl₄ + 4 NO₂.

* Platin - Bildung von Hexachloroplatin(IV)-säure (gelb), Reaktionsgleichung:
3 Pt + 4 HNO₃ + 18 HCl → 3 H₂(PtCl₆) + 4 NO + 8 H₂O.

* Zinn - Reaktion zu Zinntetrachlorid:
Sn + 2 HNO₃ + 4 HCl → SnCl₄ + NO₂ + NO + 3 H₂O.

Königswasser-Aufschluss

In der Analytischen Chemie nutzt man Königswasser zum Aufschluss anorganischer wie auch organischer Proben, wo andere Aufschlussverfahren versagen. Nach DIN EN 13346 findet der Königswasseraufschluss Anwendung bei der Bestimmung der Metalle Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb und Zn in Klärschlämmen und Böden.

Die Methode versagt bei einigen Metalloxiden und bei Metallen, die gegen Königswasser resistente Oxidschichten ausbilden: U. a. Siliciumdioxid (Sand), Ag (Silberchlorid-Schicht), Ir, Os, Rh, Nb, Ta. Ru löst sich in Anwesenheit von Sauerstoff.

Gefahren-Hinweise und Sicherheitsratschläge

Königswasser ist stark ätzend (H 314) und brandfördernd (H 272).

Außerdem gilt für die Säure ein allgemeines Transportverbot. Die Entsorgung sollte daher direkt im Labor unter dem Abzug durch vorsichtiges Verdünnen (Aufwärmung!) und Neutralisation mit Natronlauge (1 molar) erfolgen.

Weitere Sicherheitsdaten: Siehe Gestis Stoffdatenbank, Eintrag [531364].

Quellen und weitere Informationen

[1] - Sir Humphry Davy:
Über das Königswasser.
Annalen der Physik, (1817), DOI 10.1002/andp.18170571104.

[2] - NN.:
Das Wirksame im Königswasser, oder die Chlorstickstoffsäure.
Archiv der Pharmazie, (1844), DOI 10.1002/ardp.18440870316.

[3] - A. Baudrimont:
Untersuchung über das Königswasser und ein besonderes Product, dem es seine Eigenschaften verdankt.
Justus Liebigs Annalen der Chemie, (1846), DOI 10.1002/jlac.18460590113.

[4] - Gay-Lussac:
Über das Königswasser.
Justus Liebigs Annalen der Chemie, (1848), DOI 10.1002/jlac.18480660208.

[5] - NN.:
Über die Löslichkeit des Schwefels in Königswasser.
Archiv der Pharmazie, (1870), DOI 10.1002/ardp.18701910111.

[6] - C. J. van Nieuwenburg, J. W. L. van Ligten:
Analyse des in Königswasser unlöslichen Restes.
Qualitative Chemische Analyse, (1959), DOI 10.1007/978-3-7091-7647-4_8.

Aktualisiert am 06. Februar 2019.

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