Microtitolazione dei solfati
La titolazione diretta dello ione solfato mediante sali di bario non dà solitamente risultati soddisfacenti a meno di ricorrere ad accorgimenti particolari come quello che mi accingo a presentare.

Lo ione solfato, in soluzione alcoolica acida e in assenza di cationi, reagisce quantitativamente con il catione bario formando il corrispondente solfato insolubile. Un particolare indicatore metallocromatico, la thorina, permette di individuare il primo eccesso di ioni bario grazie al cambiamento di colore da giallo a rosa.
Il viraggio è netto ma richiede una buona illuminazione e una certa abilità da parte dell’analista per essere individuato correttamente. L’ideale sarebbe poter disporre di un dispositivo per la titolazione fotometrica. Con un’opportuna scelta della lunghezza d’onda, al punto di viraggio si ha un improvviso aumento dell’assorbanza con conseguente miglioramento della precisione dell’analisi.
Le condizioni operative della titolazione sono abbastanza critiche e per una sua buona riuscita occorre attenersi scrupolosamente alla metodica descritta. Una particolare attenzione deve essere rivolta all’eliminazione delle interferenze. A parte i metalli alcalini, tutti i cationi danno fastidio e vanno rimossi mediante passaggio su resina a scambio ionico fortemente acida tipo Dowex 50. Tra gli anioni il problema maggiore è dato dai fosfati, per i quali è indispensabile la rimozione. Anche i fluoruri e sopratutto i nitrati interferiscono se presenti a concentrazioni superiori a 2 e 50 ppm rispettivamente. Per i cloruri, a meno di superare le 1000 ppm, non si hanno problemi.

Reagenti:
-          Soluzione idroalcoolica di bario perclorato 0,005 M: si può preparare a partire dall’omonimo sale di bario, ma per ragioni pratiche è consigliabile acquistarla già pronta all’uso. Per coloro che volessero optare per la preparazione, sciogliere 2,0 g di perclorato di bario tridrato in 200 ml di acqua distillta portando poi a volume in un matraccio da 1000 ml con alcool isopropilico. Il titolo esatto viene determinato per via gravimetrica mediante precipitazione come BaSO4.
-          Thorina: sciogliere 20 mg di sale sodico dell’acido 2-(2-idrossi-3,6-disulfo-1-naftilazo)benzenarsonico (C16H11AsN2Na2O10S2) in 10 ml di acqua distillata.
-          Alcool isopropilico per analisi

Vetreria

-          Beker da 50 ml e agitatore magnetico
-          Microburetta di Bang da 2 mL e graduazione da 0,01 mL in classe A, con due rubinetti in teflon.
-          pHmetro con elettrodo di vetro combinato

Procedimento:
Pretrattamento del campione: come già accennato, è necessario dapprima rimuovere le eventuali interferenze e i cationi. I fosfati, se presenti, sono eliminati mediante trattamento in ambiente debolmente alcalino con carbonato di magnesio solido. I cationi vengono rimossi con percolazione attraverso una colonna riempita con resina cationica forte.
Si trasferiscono 10,0 mL di campione nel beker e si diluiscono con 40 mL di alcool isopropilico. Si aggiusta, controllando con il phmetro, il pH a 3-3,5 mediante l’aggiunta di HClO4 o NaOH 0,1M. Dopo aver aggiunto 1 goccia di soluzione di thorina, si titola con la soluzione di bario perclorato fino a comparsa della colorazione rosa.

   

Calcoli:
ppm solfati (come SO4--) = ml titolante * 48

Intervallo di misura: da 5 a 500 ppm di ione solfato

Note:
il punto di viraggio si può cogliere con maggiore facilità se si usa una lettura fotometrica diretta.
Qui sotto troverete un grafico che aiuta in tal senso (effettuato con cuvette da 50 mm e acqua distillata come bianco)

   

E' interessante oservare come l'assorbanza aumenti (in modo indipendente dalla lunghezza d'onda) con il procedere della titolazione e questo è causato dall'aumento della torbidità (si forma una sospensione finissima di bario solfato). Il primo eccesso di ioni Ba++ viene rilevato dalla comparsa di un picco a circa 490 nm. Tuttavia è meglio scegliere una lunghezza d'onda maggiore, diciamo intorno ai 530 nm per avere un migliore rapporto segnale/disturbo.


saluti
Mario
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fosgene, luigi_67, Roberto, ohilà, quimico, TrevizeGolanCz, zodd01
Molto interessante e preciso, come sempre.

Una sola domanda: la thorina era quindi il "composto misterioso" oggetto del quiz?

Un saluto
Luigi
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Si.

Mario
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luigi_67
Altra nozione da mettere via come fosse un raro metallo :-D
Non penso avremmo mai indovinato quella sostanza... L'ho sentita forse una volta da qualche parte, non mi è nuovo il nome.
Peccato non aver indovinato :-(
Sensa schei né paura ma coa tega sempre dura
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Grazie Mario, un'altra cosa nuova che imparo frequentando questo meraviglioso forum.
Un saluto
Luigi
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