Spodestando dal trono l'acqua regia
Wink 
Un'acqua regia 'organica' che può dissolvere selettivamente i metalli nobili in soluzione è stata scoperta da dei ricercatori negli USA. La scoperta potrebbe portare a nuovi approcci per riciclare i metalli nobili come l'oro e il platino da processi industriali e aiutare la costruzione di nanomateriali, ha detto il team.

L'acqua regia tradizionale è una miscela di acidi nitrico e cloridrido concentrati in un rapporto di 1:3 che può dissolvere i metalli nobili come oro, platino e palladio, anche se i metalli non sono solubili in nessuno dei due acidi da solo. Comunque, tali composti inorganici non possono essere adattati per dissolvere un metallo nobile e non l'altro, rendendo il riciclo dei metalli nobili con acidi inorganici una sfida.
Nel 2010, Wei Lin e colleghi al Georgia Institute of Technology ad Atlanta, USA, hanno dimostrato per la prima volta un solvente organico che permette elevate velocità di dissoluzione di metalli nobili in condizioni blande, con l'ulteriore beneficio di essere adattabile ad uno specifico metallo.

[Immagine: organic-aqua-regia-300_tcm18-191053.jpg]

Il team ha scoperto in modo casuale (serendipity) che l'oro di scioglie quando esso viene lasciato in una miscela di tionile cloruro (SOCl2) ed il solvente organico piridina. Ulteriori esperimenti sul sistema hanno rivelato che altri solventi organici e reagenti - come la N,N-dimetilformammide (DMF), l'imidazolo, e la pirazina - potrebbero sortire effetti simili quando miscelati con il tionile cloruro, recuperando poi l'oro tramite una successiva calcinazione.
'Variando la ricetta ed anche le condizioni di reazione è possibile dissolvere selettivamente i metalli nobili,' ha detto Lin. Ad esempio, una miscela di SOCl2/DMF dissolve l'oro ma non il palladio o il platino. 'La selettività può essere vantaggiosa nell'aumentare la purezza dei metalli nobili riciclati dai catalizzatori e dall'industria elettronica,' ha suggerito Lin.
'La spettacolare selettività di dissoluzione dipende dall'intrinseca versatilità della chimica organica così da permettere in tempi brevi di utilizzare miscele selettive di acqua regia organica per dissolvere il metallo nobile di interesse,' ha detto Mario Pagliaro, un chimico del CNR. 'Un'applicazione immediata sarà il recupero completo del platino dalle marmitte catalitiche esauste oggi, e dalle celle energetiche domani,' ha suggerito. 
Comunque, in termini di efficienza e costo, Lin ha ammesso che la sua acqua regia organica non è ancora in grado di competere con l'acqua regia tradizionale. Ma essa offre un'alternativa più sicura e potrebbe avere utilizzi che vanno ben oltre il riciclo, come la sintesi di nanostrutture a base di metalli nobili e la rimozione selettiva di nanofilm. 'È ancora lontana dalle applicazioni pratiche,' ha ammesso.
Il team sta ora lavorando per capire ulteriormente la chimica del processo di dissoluzione. 'Ci sono ancora molti fenomeni interessanti che non sono stati ancora pubblicati riguardo l'acqua regia organica,' ha aggiunto Lin.


W Lin et al, Angew. Chem.,  2010, DOI: 10.1002/anie.201001244

http://cdn.intechopen.com/pdfs-wm/27210.pdf
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Wow! Parleró presto, ma a me sembra una notizia di quelle col botto. E l'articolo ha 5 anni suonati, grazie Quimico per non averlo lasciato nel buio.
Ora: qualcuno ha idea di come può funzionare un processo del genere? Queste informazioni date col contagocce mi rendono più che curioso. Mi ricorda un po' la dissoluzione di Au in KCN, ma lì se non sbaglio serviva O2 e si passava ad Au3+, mentre qui in soluzione sembra andare proprio Au metallico, dato che poi calcinano.
"A me piace pensare... mi piace pensare che il diamante e la donna che lo porta al dito sono composti dalla stessa sostanza. Poi c'è il diamante sintetico."
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L'ho scoperto, quasi per caso, perché me ne ha parlato il professore con cui mi sono laureato. Un genio con 42 anni di Chimica e insegnamento all'università alle spalle.
Se è rimasto lui colpito dalla cosa, allora è davvero una notizia col botto. Ora non so in 5 anni che cosa sia stato scoperto. Non ho accesso ad articoli e gli abstract sono spesso carenti.
C'è da dire che se si riuscirà a rendere la cosa seria, sarà un miglioramento enorme. È un ottima alternativa a classici metodi che passano da ciano complessi che sono passaggi pericolosi e lo smaltimento della acque ricche di cianuri sono molto costosi.
Potrei cercare un po' di notizie ma non vi assicuro nulla.
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Nell'articolo si dice se avviene una redox o è un semplice sciogliere il metallo ? Dico questo perché essendoci cloruro di tionile pensavo a un qualche fenomeno tra zolfo e oro dato che questi sono alla base della costruzione di monostrati in nanotecnologie.
" Trasformare rifiuti in risorse "
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luigi_67
Se qualcuno riesce a scaricare l'articolo potremmo saperlo. Non so dirti molto altro purtroppo.
Conosco l'uso di zolfo per fare nanostrati d'oro. Potrebbe essere comunque che avvenga una redox o forse si hanno altro fenomeni di cattura di ioni oro che vengono sequestrati dalla miscela di metalli nobili. Interessante domande zodd :-D dovremmo indagare.
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luigi_67
Visto che ho potuto grazie alla morosa e alla sua connessione con l'UniFi scaricare l'articolo, lo condivido con voi :-D  *yuu* asd *clap clap*


Allegati
.pdf  Lin_et_al-2010-Angewandte_Chemie_(International_ed._in_English).pdf (Dimensione: 538.59 KB / Download: 59)
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Quando torno a casa vi traduco l'articolo e se vogliamo se ne discute :-D
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Mario
Grazie Quimico per averci portato a conoscenza di questa cosa.
A parte il titolo altisonante non vedo poi quella grande scoperta.
Si, certo è interessante, ma di sistemi organici e non in grado di sciogliere oro e nobili compari ne esistono parecchi.
E a ben guardare stento a vederne l'utilità pratica ed economica (quella teorica non si discute).
Ambientalmente non so se sia poi tanto meglio dell'acqua regia tradizionale.


saluti
Mario
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Il titolo è la traduzione del loro titolo. Niente di strano, mi pare. Non me lo sono inventato io *Si guarda intorno*
Esistono tanti sistemi per metalli nobili e questo mi affascinava...
Ora come ora l'acqua regia classica resta la migliore per sciogliere tali metalli.
Dal punto di vista ambientale, si inquina NON poco in entrambi i casi.
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Wei Lin,* Rong-Wei Zhang, Seung-Soon Jang, Ching-Ping Wong,* and Jung-Il Hong


[*] W. Lin, R. Zhang, S. Jang, Prof. C. P. Wong, J. Hong School of Materials Science & Engineering Georgia Institute of Technology 771 Ferst Drive NW., Atlanta, GA 30332 (USA) E-mail: wlin31@gatech.edu cp.wong@mse.gatech.edu 
[**] Siamo grati a Zhong-Lin Wang per il suo prezioso consiglio, Bo Xu per la raccolta dei dati NMR data e discussioni utili, Meilin Liu e MinKyu Song per il loro aiuto con gli esperimenti CV experiments, ed Anselm Griffin per le sue utili discussioni sulla chimica del tionile cloruro e della piridina. Noi riconosciamo a Josh Agar il suo aiuto nel preparare il manoscritto, e Ziyin Lin per la sua discussione.


La dissoluzione di metalli nobili è importante per metallurgia, catalisi, chimica organometallica, sintesi ed applicazioni di nanoparticelle di metalli nobili, e per il riciclo di metalli nobili. L'Acqua regia (“royal water”) è stata utilizzata per secoli come potente mordente per dissolvere metalli nobili. La bellezza dell'acqua regia è che una semplice miscela 1:3 di acidi nitrico e cloridrico concentrati può dissolvere metalli nobili come oro, palladio, e platino, sebbene questi metalli non siano solubili in nessuno degli acidi soli. Noi mostriamo che le semplici miscele di tionile cloruro (SOCl2) ed alcuni solventi/reagenti organici (piridina, N,N-dimetilformammide, ed imidazolo) può dissolvere i metalli nobili con elevate velocità di dissoluzione in condizioni blande. Abbiamo nominato queste miscele “organicus liquor regius”.[1]
La scoperta di questi sistemi solvente è di significato scientifico senza precedenti e di valore ingegneristico: comparata con la chimica inorganica, la chimica organica fornisce preciso controllo sulla reattività chimica, e l'abilità di adattarsi delle reazioni organiche permette la dissoluzione selettiva dei metalli nobili. Variando la composizione dell'organicus liquor regius abbiamo realizzato per la prima volta la dissoluzione selettiva dei metalli nobili, ovvero, la dissoluzione selettiva di Au e Pd da una miscela di Pt/Au/Pd e di Au da una miscela di Au/Pd. La dissoluzione selettiva è importante per molte applicazioni, specialmente per il riciclo di metalli nobili. La crisi energetica globale richiede tecnologie di energia verde, che senza dubbio richiedereanno aumentate risorse di metalli nobili. Comunque, i metalli nobili sono scarsi sulla Terra; quindi, l'abilità di recuperare metalli nobili di elevata purezza tramite processi di riciclo sarà di primaria importanza.
Tra i metalli nobili, il Pt è usato quasi dappertutto come catalizzatore in molte tecnologie verdi, in particolare, nelle celle a combustibile con membrane a scambio protonico (PEM).[2–4] Il riciclo del Pt, comunque, è stato a lungo una sfida impegnativa: le attuali tecnologie di riciclo sono complicate, e si basano sulla dissoluzione del Pt in forti acidi inorganici e successiva separazione del Pt disciolto dalla soluzione.[5–7] La non selettività degli acidi inorganici provoca la dissoluzione di altri metalli nobili come Ag, Au, e Pd allo stesso tempo del Pt. Questa mancanza di selettività limita la qualità del Pt riciclato. Quindi, una via migliorata per il riciclo del Pt — sia in termini di qualità e efficienza — richiede un processo di dissoluzione selettiva, che dovrebbe rimuovere le impurità di metalli nobili (Ag, Au, Pd, etc.) prima della dissoluzione finale del Pt. Indagini preliminari su alcune soluzioni non acquose per dissolvere metalli nobili sono state condotte,[8–11] ma hanno mostrato una insoddisfacente solubilità,[9–12] selettività,[9–12] efficienza,[8, 10] stabilita,[11] e semplicità.[8–10] Questi mordenti non sono ideali a causa della chimica inorganica intrinseca associata agli ossidanti convenzionali dei metalli nobili (alogeni ed ossigeno).[8, 9, 11] L'organicus liquor regius ossida i metalli nobili con un meccanismo differente.
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