ANALISI DELLE ACQUE (14): determinazione del vanadio
Visti i tempi che corrono (mi riferisco alle discussioni del Forum su vanadio e suoi sali), ho pensato potesse essere utile questa semplice procedura di determinazione del vanadio nelle acque, ovviamente non obbligatoriamente "potabili", ma piuttosto considerate in modo generale.

La tecnica qui descritta è quella di Fishman e Skougstad, proposta nel 1964, quando ancora non esistevano strumenti di routine più sofisticati del buon vecchio colorimetro. La reazione è una catalisi che sfrutta proprio le capacità catalitiche del vanadio, in un processo di ossidazione che vede coinvolti l'acido gallico e lo ione persolfato. Gli alogenuri interferiscono e vengono eliminati con il solito metodo al mercurio (nitrato di mercurio (II)). Ferro (III) in concentrazioni superiori a 0,5 mg/L e il Cu (II) oltre gli 0,05 mg/L, disturbano e devono essere eliminati diluendo il campione in modo opportuno.

Reagenti
- soluzione di nitrato di mercurio (II): 0.35 g/L;
- soluzione di persolfato di ammonio ottenuta sciogliendo 50 g di sale in una soluzione di acido ortofosforico diluito al 40% e portando a volume di 1 L con l'acido; Attenzione: il reattivo va usato non prima di 24 ore dalla preparazione e non dopo le 48 ore.
- soluzione di acido gallico ottenuta disciogliendo 20 g di acido in un litro di acqua bollente. Se necessario filtrare una volta raffreddata. La soluzione va preparata poche ore prima dell'uso e non si conserva oltre le 24 ore.

Soluzione standard di vanadio a 100 mg/L: 229 mg di ammonio metavanadato sono disciolti in acqua e portati a 1000 mL. Diluire poi al momento dell'uso (10 mL ---> a 1 L) questa soluzione per avere uno standard a 1 mg/L e diluire (10 mL ---> a 1 L) quindi ancora la soluzione figlia per avere una soluzione di lavoro di 0,010 mg/L. Con questa solizione allestire 5 tubi da 10 mL nel seguente modo:
tubo A: bianco, introdurre solo 10 mL di acqua distillata;
tubo B: 1 ug/L, introdurre 1 mL di soluzione di lavoro e 9 mL di acqua distillata;
tubo C: 2,5 ug/L, introdurre 2,5 mL di soluzione di lavoro e 7,5 mL di acqua distillata;
tubo D: 5 ug/L, introdurre 5 mL di soluzione di lavoro e 5 mL di acqua distillata;
tubo E: 10 ug/L, introdurre 10 mL di soluzione di lavoro.

Allestire un analogo tubo da 10 mL con l'acqua in esame.

Ora a ciascuno dei sei tubi (dopo mescolamento opportuno!) versare nell'ordine:
- 1 mL di soluzione di nitrato mercurico,
- 1 mL di soluzione di persolfato ammonico,
- 1 mL di soluzione di acido gallico.
Mescolare per inversione e attendere un'ora esatta, tenendo le provette a 25°C circa. Leggere quindi a 415 nm l'intensità di colore sviluppata e costruire una curva di taratura. Ovviamente, in mancanza di un colorimetro, la tecnica dei tubi di Nessler va benissimo. Il tenore in vanadio dell'acqua in esame è già espresso direttamente in ug/L.
Se la concentrazione di vanadio nel campione dovesse risultare inferiore a 1 ug/L, è possibile provvedere a una concentrazione riducendo 100 mL di acqua in esame a un volume di circa 5 mL, riscaldando in capsula di porcellana, su evaporatore a sabbia. Al campione aggiungere 2-3 gocce di acido fosforico al 40%. Se si forma sedimento, provvedere a filtrazione con un setto di vetro sinterizzato e versare il filtrato direttamente in un matraccio tarato a 10 mL. Unire le acque di lavaggio di capsula e imbuto. Portare a 10 mL e utilizzare il concentrato per la determinazione. Ovviamente la concentrazione di vanadio ottenuta va divisa per 10.
*** Cercar di far bene e non di far molto. (A. L. Lavoisier) ***
Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano Dott.MorenoZolghetti per questo post:
Mario, Christian
Questa metodica è molto sensibile, infatti con l'induzione al plasma (ICP) si arriva a 50 ug/L, con l'assorbimento atomico a 200 ug/L, con l'assorbimento atomico con atomizzazione elettrotermica a 10 ug/L, ma questo invece arriva a 1 ug/L! I dati fortini li ho riportati dalla letteratura corrente.
Complimenti.
La modestia è il solo splendore che si possa aggiungere alla gloria. Duclos, Considérations sur le Moeurs, 5.
Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano Christian per questo post:
Dott.MorenoZolghetti
Già Christian, è vero. Il pregio delle metodiche catalitiche è proprio quello di essere enormemente sensibili. Una cosa analoga avviene per argento e manganese, ma le metodiche hanno purtroppo limiti applicativi dovuti alle tante interferenze.
*** Cercar di far bene e non di far molto. (A. L. Lavoisier) ***
Cita messaggio
(2012-06-28, 21:12)Dott.MorenoZolghetti Ha scritto: Già Christian, è vero. Il pregio delle metodiche catalitiche è proprio quello di essere enormemente sensibili. Una cosa analoga avviene per argento e manganese, ma le metodiche hanno purtroppo limiti applicativi dovuti alle tante interferenze.

Comunque questa metodica ha parecchi difetti, il più grave dei quali fu evidenziato da Bontchev alcuni anni più tardi, dove mostrò che il persolfato andava incontro ad una non catalizzata autoossidazione che rendeva instabile la riproducibilità ai bassi valori. In virtù di questa considerazione Yamane e Fukasawa modificarono il metodo introducendo l'uso del bromato di potassio come agente ossidante. Poi vennero altre varianti, ancora migliori come performance, che prevedevano l'uso di differenti substrati organici come il rosso pirogallolo, acido cromotropico e o-fenilendiammina.
Con quest'ultimo reagente forse si riescono ad avere le migliori performances: solo il W interferisce, ma deve essere almeno 8 volte il V.

saluti
Mario
Cita messaggio
Alla luce di ciò, non resta che provare con la o-fenilendiamina e il bromato di potassio. Grazie per gli aggiornamenti.
*** Cercar di far bene e non di far molto. (A. L. Lavoisier) ***
Cita messaggio




Utenti che stanno guardando questa discussione: 1 Ospite(i)