A proposito dell'elettrogravimetria...
L'analisi gravimetrica è forse una delle più accurate e precise tecniche analitiche esistenti, se svolta correttamente, come ricordano molti autori del passato tra i quali il Kolthoff, il Malatesta e la Severgnini Schinetti, e del presente, come il Cozzi, la Crea e lo Skoog. (1)
Semplificando al massimo la gravimetria, essa è basata sulla trasformazione dell'analita in un precipitato e nella pesata di quest'ultimo. La determinazione della quantità di analita nel precipitato avviene grazie all'impiego di un apposito fattore f, definito fattore gravimetrico, che viene calcolato in base alla percentuale in peso dell'analita nella specie pesata. 
In passato questa metodica di analisi era molto importante sia in virtù della sua elevatissima precisione che per l'assenza di altre tecniche in grado di riportare i risultati desiderati; il tempo richiesto per svolgere questo tipo di analisi, però, è elevato, anche per l'analista provetto, essendo che le metodiche comprendono sempre tediosi passaggi di digestione, calcinazione ed essiccamento, senza contare le eventuali dissoluzioni e ri-precipitazioni necessarie, ad esempio, qualora si avessero delle sostanze interferenti. Lo sviluppo di metodi strumentali sempre più performanti e rapide (dalla polarografia alla potenziometria, dalla spettrofotometria UV-VIS alle più moderne tecniche cromatografiche) ha definitivamente "mandato in pensione" le analisi gravimetriche tant'è vero che, al giorno d'oggi, rimangono principalmente o delle raffinate curiosità  per gli amanti della chimica, come noi, o delle dimostrative esperienze di laboratorio per far impratichire gli studenti alla manualità di base in laboratorio. 

Con questa discussione spero di destare l'interesse di qualcuno verso la figlia "moderna e pratica" della gravimetria, l'elettrogravimetria che, a differenza della genitrice, sfrutta un processo elettrolitico per determinare quantitativamente l'analita. Questa tecnica si annovera fra quelle strumentali ma, a differenza di esse, non necessita della trasformazione di un dato fisico (come una differenza di potenziale, l'assorbanza od una variazione di resistenza, ad esempio) nel dato chimico (la quantità di analita nel campione) essendo che pesando l'elettrodo con l'analita elettro-deposto e sottraendo ad esso il peso dell'elettrodo stesso si ottiene la quantità di analita nel campione. Il parametro che rende questa tecnica analitica "strumentale" è connesso con l'impiego di corrente elettrica per far avvenire il processo di elettrolisi. 
Applicando una determinata tensione, definita a punto "tensione di elettrolisi", ad una soluzione contenente un elettrolito otteniamo l'elettrolisi dell'elettrolito stesso. Dal punto di vista pratico la tensione di elettrolisi da applicare ad una soluzione corrisponde alla differenza dei potenziali di riduzione dell'anione e del catione formanti l'elettrolito (che nel caso di soluzioni non uno molari vengono determinati sfruttando l'equazione di Nernst ed il potenziale standard delle specie), più un termine, definito come "sovratensione", che corrisponde al surplus energetico atto a vincere le eventuali forze che impediscono il fenomeno elettrolitico. 
La strumentazione necessaria allo svolgimento di queste analisi è relativamente semplice: un bicchiere dove porre la soluzione da analizzare ed un generatore di corrente elettrica (sia esso una batteria o la corrente elettrica della rete di illuminazione opportunamente raddrizzata), connesso ad un galvanometro ed una resistenza elettrica per il controllo della tensione di elettrolisi, oltre che degli indispensabili catodo ed anodo. 
La forma assunta dagli elettrodi impiegati per questo tipo di analisi è particolare: il settore catodico corrisponde ad un cilindro di rete con maglie di una specifica dimensione, aperto sul fondo, mentre il settore anodico ha forma a spirale. Nel corso dell'analisi gli elettrodi sono posti l'uno all'interno dell'altro, logicamente non in contatto fra loro e, durante il processo di elettrolisi, vengono sottoposti a rotazione attorno al proprio asse, omogeneizzando così la soluzione sottoposta ad elettrodeposizione. 
Di seguito richiamo i passaggi fondamentali atti a condurre una generica analisi elettrogravimetrica: 
1) pulizia a fondo degli elettrodi mediante immersione d'essi in soluzione concentrata di acido nitrico caldo (gli elettrodi sono fatti a posta in platino poichè esso non si discioglie in acido nitrico e può quindi essere facilmente rimossa dalla sua superficie, con questo trattamento, ogni traccia di elemento contaminante), lavaggio con acqua distillata ed acetone e successivo essicamento di essi in stufa; 
2) pesata degli elettrodi; 
3) connessione degli elettrodi all'apparecchiatura elettrica e successiva immersione d'essi nella soluzione da sottoporre ad elettrolisi; 
4) elettrodeposizione, innestando la corrente nel circuito, con il corretto voltaggio ed ampèraggio; 
5) dopo un determinato tempo teorico, controllo che in soluzione non si trovi più l'elemento che deve essere determinato (è terminata l'elettrodeposizione?) o mediante i saggi qualitativi o, se si ha avuta l'accortezza di non immergere completamente l'elettrodo, immergendolo più a fondo nella soluzione ed osservando se, sul nuovo strato immerso, si osserva deposizione di nuovo analita; 
6) ad elettrodeposizione terminata l'elettrodo viene sollevato quasi completamente dalla soluzione e viene lavato con un getto d'acqua, poi la corrente viene disinnestata e l'elettrodo risconnesso dall'apparecchiatura elettrica; 
7) lavaggio dell'elettrodo con acqua ed acetone e suo essiccamento in stufa; 
8) pesata dell'elettrodo con l'elemento elettrodeposto. 
Facendo quindi la differenza tra il peso dell'elettrodo con il metallo elettrodeposto e quello del solo elettrodo si determina la quantità di analita nel campione. 
Veniamo dunque agli aspetti meramente pratici, considerando vantaggi e svantaggi di questa tecnica analitica. Di certo, fra i vantaggi si annoverano le seguenti considerazioni: 
- l'elemento che deve essere analizzato viene trovato allo stato elementare alla fine dell'analisi e quindi, volendone determinare la quantità in un campione, non è necessario passare per il fattore gravimetrico di cui prima si accennava; 
- i tempi per questo tipo di analisi risultano essere minori rispetto a quelli propri dell'analisi gravimetrica classica; 
- la precisione dell'elettrogravimetria è molto elevata, al pari della gravimetria tradizionale; 
- la strumentazione impiegata risulta essere molto semplice.
Tra gli svantaggi, però, non possiamo non ricordare le seguenti osservazioni: 
- gli elementi che possono essere determinati con questa tecnica analitica non sono molti, principalmente cationi di elementi di transizione facilmente elettrolizzabili come cadmio, nichel, rame e zinco; 
- i tempi per condurre completamente un processo elettrolitico sono comunque "lunghi" se comparati con i tempi richiesti per delle analisi volumetriche od altre tipi di analisi strumentali; 
- gli elettrodi in platino devono essere scrupolosamente puliti  poichè eventuali depositi dovuti ad esperimenti precedenti inficiano gravemente il risultato dell'analisi finale; 
- il costo degli elettrodi in platino è elevato e quindi notevole cura deve essere posta al loro utilizzo. 
In conclusione possiamo osservare che questa tecnica ha di certo cambiato il modo di svolgere molte analisi quantitative riducendone i tempi di svolgimento e "modernizzandole" però il moderno analista, che deve compiere sistematiche analisi quotidianamente, dispone di un ampio spettro di tecniche che permettono di ottenere risultati simili in tempi minori. Considerando sommariamente la determinazione del rame in una lega, una volta che essa è stata disciolta mediante attacco acido, se la soluzione dovesse essere sottoposta ad un'analisi elettrogravimetrica il processo elettrolitico richiederebbe almeno 2 ore per la completa deposizione di circa 0.5g di metallo, senza considerare la pulizia degli elettrodi ed il loro essiccamento, mentre disponendo di uno spettrofotometro di assorbimento atomico ed una retta di taratura per il range desiderato, la determinazione risulta essere veramente molto più rapida. 
Sfortunatamente non ho mai avuta la possibilità di sperimentare questa tecnica analitica, quel che so è dovuto a libri più o meno recenti trovati in biblioteca, però mi affascina veramente molto; spero di trovare in un qualche laboratorio, un giorno, una coppia di elettrodi di platino per poterla sperimentare di persona! 
E voi? Avete qualche aneddoto da raccontare sulle vostre esperienze con l'elettrogravimetria?  

Un caro saluto, 
Egle

(1) citando i nomi degli Autori faccio riferimento alle seguenti Opere:   
Kolthoff, Sandell, Meehan e Brucke, "Analisi chimica quantitativa", vol. 1, Piccin; 
Malatesta e Aràneo, "Chimica analitica quantitativa", Vallardi; 
Severgnini Schinetti, Santaniello, Stocchi e Vadalà, "Chimica analitica quantitativa", Atlas; 
Cozzi, Venzaghi e Rubino, "Stechio & Lab", vol.2, Zanichelli; 
Crea, "Principi di chimica analitica", Zanichelli; 
Skoog, West e Holler "Chimica analitica, una introduzione", EdiSeS. 
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