Determinazione quantitativa cloruri
Determinazione quantitativa dei cloruri

Generalità:
Nella maggior parte delle volte, quando si deve determinare il contenuto di cloruri in un’acqua, si adotta il metodo di Mohr. Ma si tratta di una scelta infelice, specie quando si analizza un’acqua di processo o di scarico. L’unico vero vantaggio di questo metodo è la sua notevole semplicità, basta infatti regolare il pH intorno ad 8, aggiungere l’indicatore e titolare con AgNO3 0,1N. Per contro si hanno numerose controindicazioni, molte delle quali indirettamente legate al pH di reazione. Non a caso, quando la determinazione dei cloruri viene effettuata in ambiente nettamente acido e sempre con lo stesso titolante, ma per via potenziometrica, si hanno risultati incomparabilmente migliori.
Va da se che la determinazione per via potenziometrica richiede apparecchiature quasi mai a disposizione del dilettante e di molti laboratori.

Non rimangono allora che due alternative. Nella prima diventa necessario eliminare le interferenze, cosa fattibile nella maggior parte dei casi ma si tratta pur sempre di procedure abbastanza lunghe e tediose.
Meglio allora seguire un’altra strada, che è quella che mi accingo a descrivervi.

Principio del metodo
In soluzione acida e in presenza di cloruri, l’aggiunta di un sale di mercurio (di solito il nitrato) provoca la formazione di complessi tipo HgCl4— e HgCl3- oltre che al sale indissociato HgCl2. La loro concentrazione cambia con il procedere della titolazione. All’approssimarsi del punto di equivalenza la presenza dei sopracitati complessi tende ad annullarsi, mentre cresce quella dell’HgCl2. Appena si supera il punto di equivalenza si ha la formazione di HgCl+ (HgCl2 + Hg++ --> 2HgCl+) la cui presenza può essere evidenziata con un opportuno reagente cromatico organico.

Campo di applicazione:
Si possono analizzare acque industriali e di scarico oltre a quelle potabili in un intervallo di concentrazione compreso tra 10 e 300 mg/L.

Interferenze:
Bromuri e ioduri vengono titolati come il cloruro e danno un’interferenza positiva. Gli ioduri comunque falsano il punto di viraggio per fenomeni di adsorbimento e andrebbero eliminati. Cianuri, solfocianuri, solfiti e solfuri vanno pure eliminati. I solfati e fosfati fino a concentrazioni non superiori a 1000 ppm non causano problemi.
Tra i cationi solo il ferro ferrico oltre le 10 ppm può interferire. Gli altri elementi di transizione come Cu, Zn, Fe++ e Cr+++ sono tollerati fino a 50 ppm. L’alluminio è ammesso fino a 100 ppm, mentre calcio e magnesio possono arrivare fino a 1000 ppm.
L’eliminazione delle sopracitate interferenze può essere rimossa mediante trattamento ossidativo con acqua ossigenata in ambiente leggermente alcalino. La rimozione della torbidità viene effettuata con una sospensione di idrossido di alluminio mentre eventuali colorazioni sono attenuate con carbone attivo.

Reagenti:
- Soluzione di mercurio nitrato 0,1N: si sciolgono circa 17 g di mercurio nitrato monoidrato (CAS n° 7783-34-8) in poco meno di 1 litro di acqua distillata contenente 5 mL di acido nitrico 65%, portando poi a volume in un matraccio da 1000 mL. Il titolo esatto di questa soluzione viene determinato con soluzioni di KCl 0,1N. La soluzione si conserva in bottiglie di vetro scuro per molto tempo.
- Soluzione indicatore Hg++: sciogliere 0,1 g di difenilcarbazone (CAS n° 538-62-5) in 16 mL di alcole etilico assoluto. Scaldare leggermente per facilitare la dissoluzione. Portare infine a 20 mL con acqua distillata. La soluzione risultante è di colore arancio. La soluzione va conservata in un flacone di vetro scuro al fresco, ma la sua validità non supera i 6 mesi.
- Soluzione indicatore pH: sciogliere 0,1 g di potassio 3,3',5,5'-tetrabromofenolftaleinaetilestere (CAS n° 62637-91-6) in 40 mL di alcol etilico al 95%, poi diluire con acqua distillata fino a 50 mL. Se conservata al fresco si può usare per almeno 1 anno. L’indicatore è di colore blu scuro.
- Acido nitrico 0,1N

Vetreria:
Oltre ad un agitatore magnetico e beker da 150 mL serve solamente una buretta da 25 ml di precisione con graduazione 1/20 di mL.


Procedura:
Trasferire nel beker 100,0 mL di campione (contenente non più di 25 mg di ione cloruro) aggiungere 1-2 gocce di indicatore pH e poi dosare l’acido nitrico 0,1N fino a viraggio da azzurro a giallo puro. Il pH dovrebbe risultare intorno a 2,5. Addizionare 0,5 mL di indicatore Hg++. Titolare con la soluzione di nitrato mercurico fino a viraggio al blu-viola netto.

[Immagine: wbjkcqg1ho3e9l834jar_thumb.jpg]

Calcoli:
La concentrazione dei cloruri in mg/L si ricava con la seguente formula:
Cl- = (a-b)*N*35,45*10

Dove a è il volume del titolante, b quello della prova in bianco e N il titolo della soluzione di nitrato mercurico.

Nota: i reagenti organici citati in questa metodica sono reperibili presso i soliti brand. Nel caso qualcuno fosse interessato alla loro sintesi mi faccia sapere.

saluti
Mario
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Rusty, quimico, Dott.MorenoZolghetti, Davide Chirico




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