ANALISI DELLE ACQUE (3): determinazione delle sostanze organiche

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Dott.MorenoZolghetti

2009-08-18 18:45

Determinazione delle sostanze organiche secondo Kubel

La determinazione è molto semplice, basata sul potere riducente della sostanza organica, operato sul permanganato a caldo e in ambiente acido.

Reattivi:

Permanganato di potassio soluzione 0,01 N (Normale)

Acido ossalico soluzione 0,01 N

Acido solforico diluito 1:3 (1 parte di acido e due parti di acqua distillata)

Modo di operare.

A un campione di acqua di pozzo o di superficie di 100 mL, posti in beuta da 250 mL, addizionare 5 mL di acido solforico 1:3. Mettere sul fuoco, aggiungere 10,0 mL di permanganato N/100 e bollire la soluzione per 10 minuti esatti. (E' consigliabile aggiungere qualche perlina di vetro per regolarizzare l'ebollizione).

Dopo tale tempo, aggiungere a caldo 10,0 mL di acido ossalico N/100, mescolare e quindi titolare a caldo con la soluzione di permanganato N/100, fino al rosa persistente per almeno 1 minuto.

Leggere sulla pipetta (da 10 mL) il volume di titolante occorso per ossidare completamente l'eccesso di acido ossalico.

Calcolo.

I mL di permanganato usati nella titolazione moltiplicati per 0,8 forniscono i mg/L di ossigeno consumato.

Per risalire ai mg/L di sostanza organica. i mL di permanganato vanno moltiplicati per 15,8.

I seguenti utenti ringraziano Dott.MorenoZolghetti per questo messaggio: **R@dIo@TtIvO**

**R@dIo@TtIvO**

2011-04-17 18:08

Sto analizzando come per i bicarbonati lo stesso campione d'acqua che sgorga a 650m di altezza a Romitello presso Borgetto in provincia di Palermo. Sarebbe l'acqua che d'estate bevo anzi bevono tutti quelli del luogo! Dunque qui quando faccio bollire:

000_0003.jpg
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Successivamente si versa la sol 0.01N di ossalico e il tutto torna incolore. Sempre a caldo e velocemente si titola con permanganato potassico 0.01N fino a rosa persistente :
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Ho utilizzato 1,1 mL di titolante. Dunque i calcoli: Ossigeno consumato = 1,1 x 0.8 = 0.88 mg/L, Il Dottore Zolghetti mi dice che le linee guida dicono 0.5mg/L ma che il valore massimo sia 5mg/L quindi, il campione risulta potabile. Sostanza organica = 1,1 x 15,8 = 17,38 mg/L anche questo valore rientra nella norma, per adesso l'acqua è potabile asd

Dott.MorenoZolghetti

2011-04-17 18:10

Fortuna che qualcuno mi legge...*clap clap*

In questo Forum la chimica analitica è abbandonata... asd

**R@dIo@TtIvO**

2011-04-17 18:14

Si è un pò abbandonata ma io cerco di riprenderla! E questa è la seconda analisi quantitativa *yuu* *yuu*

asd

Chimico

2011-04-17 18:29

Dottore io non ho burette :-D altrimenti qualche analisi la farei...comunque... i cloruri non vanno ad interferire??

**R@dIo@TtIvO**

2011-04-17 18:32

Chimico ha scritto:

Dottore io non ho burette :-D altrimenti qualche analisi la farei...comunque...

i cloruri non vanno ad interferire??

io uso una pipetta tarata 10mL in vetro , mi arrancio asd

NaClO3

2011-04-17 19:26

bravo r@d aspetto di vedere qualche analisi delle mie fatte da te, che poi qesta metodica può essere ricondotta alla COD.

**R@dIo@TtIvO**

2011-04-17 19:52

Si clor le farò senz'altro ;-)

Gino Gentili

2011-04-19 22:18

Chimico ha scritto:

Dottore io non ho burette :-D altrimenti qualche analisi la farei...comunque...

i cloruri non vanno ad interferire??

Direi di si, l'ambiente è nettamente acido e per di più si opera a caldo e quindi:

2MnO4- + 16H+ 10Cl- ===> 5Cl2 + 2Mn++ + 8H2O

che poi TUTTI i cloruri facciano questa fine non ne sono sicuro.

Per ovviare bisognerebbe aggiungere del solfato manganoso per abbassare il potenziale del permanganato, un po' come si fa determinando Fe con il metodo Zimmermann Reinard ma rischiando però così di perderci i riducenti più deboli.

Un altra cosa, io consiglierei di considerare PE quando il rosa permane per 30'.

Questo perchè a caldo l'autoriduzione di KMnO4 è sensibile:

4MnO4- + 2H2O ===> 4MnO2 + 4OH- + 3O2

Non dimentichiamo però che siamo a livello amatoriale e i dati ottenuti mi sembrano discretamente realistici..

Oppure, dato che la nostra magica scienza ci consente di fare i furbetti, potremmo ribattezzare la metodica che è poi una determinazione dei riducenti il KMnO4 come "fabbisogno di ossigeno chimico" COD.. appunto!

:-D:-D:-D:-D:-D:-D:-D

Questo mi piace della chimica: tu fai una reazione, le dai il nome appropriato e il numero che esce quasi sempre significa qualcosa di utile!

:-D:-D:-D:-D:-D:-D:-D

Le seghe matematiche le lasciamo ai fisici noi, con un po' di algebra e (pochi) logaritmi la svanghiamo sempre!

Dott.MorenoZolghetti

2011-11-25 22:29

27051994 ha scritto:

Facendo bollire però la soluzione di permanganato o meglio, superando i 60-70 gradi il permanganato inizia a decomporsi.

Lo farò presente al dott. Kubel, non appena lo incontrerò!

NaClO3

2011-11-25 22:31

Ragazzo mio, se hai letto la discussione, era gia stato detto.

Comunque è una metodica validissima, è la metodica che normalmente si utilizza a scuola se non vuoi fare il figo con la spettrofotometria UV.

27051994

2011-11-26 12:48

Ho solamente fatto un osservazione: a scuola io non la faccio bollire in quanto il permanganato si decompone e si può anche osservare, infatti quando fai bollire la soluzione, il permanganato aggiunto prima del punto di viraggio passa attraverso una colorazione rossa insolita oppure,sempre prima del punto di viraggio si può osservare una leggera colorazione giallina che poi scompare immediatamente.:-)

NaClO3

2011-11-26 15:16

A scuola??

A scuola, probabilemte in IV, fai la determinazione della materia organica nell'acqua?

Colorazione rossa o gialla del Mn(?) ?

27051994

2011-11-26 16:10

Faccio quarta e ho fatto la determinazione delle sostanze organiche nell'acqua. Se fai bollire la soluzione, avviando la decomposizione del permanganato,durante la titolazione ,la soluzione sotto agitazione all'aggiunta del permanganato passa da viola-rosso-giallino-incolore,dovrebbe essere invece viola-incolore.

Capito?:-);-)

quimico

2011-11-26 16:34

Fantachimica del manganese?

NaClO3

2011-11-26 19:25

Esatto quimico, esatto.

Quale Mn(?) è rosso o giallo???

Mario

2011-11-26 20:28

A proposito di questa analisi vorrei aggiungere alcune cose. Si tratta di un metodo che richiede l'adozione di alcune precauzioni, prima di tutte la perfetta pulizia della vetreria utilizzata che dovrà in seguito essere riposta in ambiente privo di polvere. La stessa acqua che verrà utilizzata sia per la preparazione dei reagenti che per il risciacquo della vetreria non deve essere demineralizzata ma distillata in presenza di permanganato in apparecchi di vetro. Potendo, si può usare quella proveniente da osmotizzatori. L'acido solforico deve essere diluito 1+3, ovvero un volume di acido conc. + 3 volumi di acqua. Il Dott. Zolghetti ha scritto diversamente, ma ritengo si tratti di una banale svista. Poichè quasi sempre l'acido solforico contiene tracce di sostanze organiche, è bene dosare nella soluzione così diluita la minima quantità di permanganato in modo da aversi debole colorazione persistente. Tralascio per il momento le modalità di preparazione dei reattivi necessari, a richiesta posso fornirle. Le interferenze e le fonti di errore non sono trascurabili. La presenza dei cloruri è ammessa fino a 300 ppm. Il ferro bivalente, lo ione nitrito, i solfiti e solfuri sono causa di errore. Tuttavia se ne conosciamo la loro concentrazione possiamo detrarla dal calcolo finale. Il metodo è adatto alle acque poco inquinate e questo fortunatamente limita la presenza delle interferenze sopracitate a pochi casi reali. E' poco noto, ma di metodiche simili (sempre basate sul KMnO4) ne esistevano parecchie varianti già ben normate ad inizio XX secolo. Cito tre le varie il "metodo ufficiale inglese" dove la reazione avveniva a temperatura ambiente e durava 15 e 4 ore in due distinte fasi. La retrotitolazione si faceva poi per via iodometrica. Poi il "metodo di Barnes" dove la reazione avveniva a 70 °C per 150 minuti e si usava il solfato ferroso per titolare il permanganato residuo. Come non citare anche il "metodo di Bell" e quello di Duprè, dove si faceva aggiunta di acido fosforico e poi si faceva reagire per 24 ore alla temperatura del ghiaccio fondente. Esisteva poi anche la variante alcalina (metodo Schulze) nella quale il permanganato svolgeva la sua azione ossidante in presenza di NaOH. saluti Mario

Dott.MorenoZolghetti

2011-11-26 21:51

La metodica classica e comunemente adottata a livello internazionale prevede l'uso di acido solforico diluito 1:3 (come ho scritto) e non 1:4. Dal punto di vista pratico cambia poco, ma la standardizzazione in casi come questo è necessaria.

I nitriti sono i principali interferenti e vanno presi sempre in considerazione. La bollitura per 10 minuti è fuori discussione: si fa così e basta!

La tecnica di Schulze e Trommsdorff con permanganato alcalino è una valida alternativa al Kubel, anche se occorrono più reattivi.

La presenza di sostanze organiche nell'acido solforico per analisi è improbabile. Nel dubbio, basta bollirlo. Mentre è richiesta sempre una prova in bianco con l'acqua impiegata per le soluzioni analitiche.

27051994

2011-11-27 15:42

CHIEDO SCUSA. Mi sono sbagliato il rischio della decomposizione è a carico dell'ossalato di sodio per la titolazione del permanganato. Tutto il discorso che ho fatto(quello dei colori) è giusto ma non riguarda la titolazione dell'acqua ma bensi la standardizzazione del permanganato.

SCUSATE!!!azz!azz!azz!*Hail**Hail**Hail*:-)

quimico

2011-11-27 15:51

Resta il fatto che il manganese non ha i colori da te detti.

Mario

2011-11-27 19:35

Poichè ho l'impressione di essere stato frainteso su alcune frasi, vorrei replicare al fine di dissipare eventuali dubbi: - circa la concentrazione dell'acido solforico usato per acidificare il campione, nella metodica in mio possesso (fonte ISS) si parla di 50 mL di H2SO4 conc. miscelato con 150 mL di acqua. Un lettore (Dott.Zolghetti) parla invece espressamente di 1 parte di acido e due parti di acqua distillata citando norme internazionali. Potrebbe per cortesia indicarmi il suo riferimento? - Concordo nel rispetto dei 10 minuti di bollitura. I tempi di reazione che indicai nel precedente post erano solamente un riferimento storico e testimoniano come in passato regnasse parecchio disaccordo sui protocolli di analisi. - La metodica di Schulze non va considerata come un'alternativa al Kubel, piuttosto è la metodica da applicare quando i cloruri sono superiori alle 300 ppm. - E' stato scritto "La presenza di sostanze organiche nell'acido solforico per analisi è improbabile". Mica tanto aggiungo io. Tanto per citare, l'acido solforico ACS della Sigma-Aldrich lo danno fino a 2 ppm come sostanze riducenti il permanganato. Non sarà tantissimo, ma neanche zero. E questo è uno dei prodotti, nella sua categoria, tra i migliori sul mercato. Non per niente, nel metodo da me sopracitato, si richiedeva comunque di aggiungere (alla soluzione di acido solforico) goccia a goccia la soluzione di permanganato fino a colorazione rosa persistente. saluti Mario

Dott.MorenoZolghetti

2011-11-28 15:13

Sì, magari tu fai una bella ricerca in qualche biblioteca. Le mie fonti sono accreditate. Inoltre si trovano indicazioni assai variabili sulla concentrazione dell'acido solforico (in alcuni casi si arriva anche a quello 1:10). Quanto alle sostanze organiche dell'acido solforico, dipende dall'acido che usi. Se ricorri a quello per sturare i cessi, allora andrà bene la tua procedura. Io personalmente utilizzo quello doppio-distillato per ICP-MS, che non mi ha mai dato problemi.