ANALISI DELLE ACQUE (7): determinazione dello ione nitrito

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Dott.MorenoZolghetti

2010-06-13 22:33

Determinazione dell'azoto nitroso (ione nitrito)

La determinazione dell'azoto nitroso si esegue tramite l'uso di una delle tante versioni del sensibilissimo reattivo di Griess. Quello qui proposto è la versione classica a base di acido solfanilico (appena sintetizzato dal Preparatore Ufficiale del Forum, PUF...) e l'alfa-naftilamina.

Reattivi

Soluzione di Griess A: porre 0,6 g di acido solfanilico in 70 mL di acqua bollente, quindi lasciare raffreddare e unire 20 mL di acido cloridrico 37%. Portare a 100 mL con acqua.

Soluzione di Griess B: sciogliere 0,8 g di alfa-naftilamina cloridrato in 100 mL di acqua. In caso si disponga di sola alfa-naftilamina, pesarne 0,6 g e unirli a 100 mL di acqua acidulata con 2 mL di acido cloridrico 37%.

Prestare molta attenzione: questa amina è classificata come agente cancerogeno (induttore del carcinoma vescicale).

Soluzione stardard di sodio nitrito: in 500 mL di acqua disciogliere 4,93 g di sodio nitrito seccato sotto vuoto, unire 1 mL di cloroformio (come conservante, non indispensabile se si conserva in frigorifero la soluzione) e portare a 1000 mL con acqua. Un mL di tale soluzione contiene un mg di azoto nitroso, vale a dire 3,3 mg di ione nitrito.

Modo di operare

A un campione di acqua di 50 mL unire prima 2 mL di reattivo A, mescolare e POI 2 mL di reattivo B, mescolando ancora.

Valutare l'intensità del colore rosa sviluppato dopo 30 minuti dalla reazione.

Se si dispone di un colorimetro, usare un filtro a lunghezza d'onda di 520 nm.

La reazione è sensibilissima: 0,001 mg/L di azoto nitroso sviluppano la colorazione rosa.

I seguenti utenti ringraziano Dott.MorenoZolghetti per questo messaggio: Rusty

NaClO3

2010-06-13 23:53

scusa magari dico un'assurdità, non si potrebbe usare direttamente uno spettrofotometro UV?

in laboratorio abbiamo determinato la quantità di NO2(-) in un campione di acque superficiali in questo modo, senza reattivi ne niente, il risultato cambia?

Dott.MorenoZolghetti

2010-06-13 23:55

Nitriti in UV? Strano, solitamente si usano per i nitrati...

Non ti so dire, ma mi pare strano. Magari se hai le lunghezze d'onda di rilevazione...potrebbero essere utili per capire...

NaClO3

2010-06-13 23:56

220 nm per i nitrati e 275nm per i nitriti

Dott.MorenoZolghetti

2010-06-14 00:01

Grazie. Quella dei nitrati la conoscevo. Penso si possano applicare le stesse considerazioni anche ai nitriti. Le tecniche in assorbimento molecolare in UV hanno delle grosse limitazioni dovute alle interferenze della matrice. Nel caso dei nitrati, la metodica in UV è molto approssimativa. Per i nitriti è assolutamente inadeguata. La metodica ufficiale (IRSA) fa uso del reattivo di Griess e non prevede saggi qualitativi. Sarebbe utile scoprire quale sia la soglia di rilevamento dei nitriti in UV. Quella dei nitrati è inferiore ai metodi colorimetrici al nitrofenolo.

NaClO3

2010-06-14 00:04

quindi la metodica con reativi è molto più sensibile ai nitriti rispetto a un'analisi spettrofotometrica.

Dott.MorenoZolghetti

2010-06-14 00:12

La reazione di Griess è tra le determinazioni più sensibili note in ambito analitico. Un'altra sensibilissima è quella per l'arsenico, di cui si è già discusso in altra sede.

Max Fritz

2010-06-14 11:36

Pensando un po' alla reazione... da quanto ho capito quello che succede è che un nitrito reagisce con l'HCl formando HNO2, il quale a sua volta diazota il solfanilico che può poi reagire con la naftilammina a dare una molecola dalle fortissime proprietà coloranti. Mi chiedo dunque se, rinunciando magari alla sensibilità, si può sostituire la naftilammina con altri composti (b-naftolo, dimetilanilina) che formano coloranti per reazione con il solfanilico diazotato. Che ne pensate? (ovviamente non sarebbe più il test di Griess, non avrebbe quella precisione, ma saprebbe indicativamente dirmi se sono presenti o no ioni -NO2).

Dott.MorenoZolghetti

2010-06-14 17:26

E' certamente possibile, anzi è perfino interessante!:-D

al-ham-bic

2011-05-25 19:19

Ecco la formula (certo che c'è l' -N=N- !):

nitriti.gif
nitriti.gif

quimico

2011-05-26 14:50

quasi sempre è sull'anello benzenico libero, anche nel caso di eterocicli condensati a benzeni, l'attacco degli elettrofili...

fabrizio

2012-09-21 20:46

Salve a tutti,

ho scoperto questo bellissimo forum da pochissimo e, leggendo qua e la, approfitto di questa discussione per inserire il mio primo commento.

Innanzitutto saluto il Dott. Zolghetti e quindi volevo segnalare, avendo una buona esperienza con questo test, che a riguardo e' senz' altro preferibile utilizzare la Naftiletilendiammina (NED) al posto della Alfa-Naftilammina per due motivi.

1) Come detto dal Dott. Zolghetti la Naftilammina e' cancerogena.

In realta' la cancerogenicita' (provata) e' tipica non della Alfa-Naftilammina bensi' della Beta-Naftilammina; pero' purtroppo nella Alfa-Naftilammina e' presente sempre una certa quantita' di Beta-Naftilammina che non si riesce a separare.

Ragion per cui meglio starne lontani.

Inoltre la Naftilammina sembra essere piuttosto volatile (ci ho lavorato qualche volta all' inizio delle mie prove con questo test ed il puzzo si sente a distanza anche lavorando all' aperto (si dovrebbe lavorare sotto cappa aspirante ed anche li' si sente qualcosa).

Francamente non vale la pena (e soprattutto il rischio) di utilizzarla.

2) La reazione con la Naftiletilendiammina (NED) e' molto piu' rapida di quella con la Alfa-Naftilammina.

Circa 5-10 minuti contro circa un' ora.

Per entrambe queste validissime ragioni personalmente consiglio vivamente di lavorare con la Naftiletilendiammina (NED) e di lasciare perdere del tutto l' Alfa-Naftilammina.

Ciao,

Fabrizio

Mario

2012-09-22 13:01

fabrizio ha scritto:

Salve a tutti,

ho scoperto questo bellissimo forum da pochissimo e, leggendo qua e la, approfitto di questa discussione per inserire il mio primo commento.

Innanzitutto saluto il Dott. Zolghetti e quindi volevo segnalare, avendo una buona esperienza con questo test, che a riguardo e' senz' altro preferibile utilizzare la Naftiletilendiammina (NED) al posto della Alfa-Naftilammina per due motivi.

1) Come detto dal Dott. Zolghetti la Naftilammina e' cancerogena.

In realta' la cancerogenicita' (provata) e' tipica non della Alfa-Naftilammina bensi' della Beta-Naftilammina; pero' purtroppo nella Alfa-Naftilammina e' presente sempre una certa quantita' di Beta-Naftilammina che non si riesce a separare.

Ragion per cui meglio starne lontani.

Inoltre la Naftilammina sembra essere piuttosto volatile (ci ho lavorato qualche volta all' inizio delle mie prove con questo test ed il puzzo si sente a distanza anche lavorando all' aperto (si dovrebbe lavorare sotto cappa aspirante ed anche li' si sente qualcosa).

Francamente non vale la pena (e soprattutto il rischio) di utilizzarla.

2) La reazione con la Naftiletilendiammina (NED) e' molto piu' rapida di quella con la Alfa-Naftilammina.

Circa 5-10 minuti contro circa un' ora.

Per entrambe queste validissime ragioni personalmente consiglio vivamente di lavorare con la Naftiletilendiammina (NED) e di lasciare perdere del tutto l' Alfa-Naftilammina.

Concordo con le sue conclusioni. Oggi la classica reazione di Griess (impiegante acido solfanilico e alfa-naftilammina) è del tutto superata.

Meglio quindi usare la N-(1-naftil)etilendiammina cloridrato (CAS n° 1465-25-4) come agente copulante.

Anche così il metodo continua a soffrire di alcuni inconvenienti, per esempio l'interferenza di alcune sostanze come l'urea e le ammine alifatiche in genere, lo ione rameico sopra 0,5 ppm , l'anione ioduro sopra 0,1 ppm e molte sostanze ossidanti e riducenti tra i quali ricordiamo il Fe3+ e i solfiti. Inoltre la precisione del metodo è mediocre.

Uno dei suoi principali vantaggi è la sensibilità. Con un coefficiente di estinzione molare pari a 40000, possiamo affermare che con celle da 10 mm possiamo rilevare con ancora buona precisione circa 0,01 ppm di ione nitrito.

Una delle migliori varianti, soprattutto come riduzione delle interferenze e sempre rimanendo nell'ambito della tipologia di reazione (diazotazione + copulazione), è quella che prevede l'utilizzo del 4-Ammino-N-(2-tiazolil)benzensulfonammide sale sodico (CAS n° 144-74-1) al posto dell'acido solfanilico.

saluti

Mario

I seguenti utenti ringraziano Mario per questo messaggio: quimico, fabrizio

Dott.MorenoZolghetti

2012-09-29 00:24

L'Istituto di Ricerca sulle Acque del Consiglio Nazionale delle Ricerche, unitamente all'Agenzia per la Protezione dell'Ambiente e per i Servizi Tecnici, ha proposto delle specifiche metodiche analitiche sulle acque e a queste (solitamente) mi attengo quando scrivo sul forum. La metodica sui nitriti è quella proposta da Griess, modificata così come avete ricordato, sostituendo la 1-naftilamina con la N-(1-naftil)-etilendiamina bicloridrato (NEDA e non NED, se proprio ci tenete a usare abbreviazioni). Non solo, anche l'acido solfanilico è stato sostituito con la solfanilamide o p-aminobenzensolfanilamide (SA).

La procedura è praticamente analoga, la soluzione di NEDA è allo 0,1%, mentre quella di SA è all'1%. La sensibilità è di 0,001 mg/L (e non 0,01 ppm) e copre al massimo un valore di azoto nitroso pari a 0,2 mg/L, se il tenore è superiore occorre diluire il campione.

L'interferenza è legata, come già detto sopra, al rame (II), allo ioduro e agli ossidanti e riducenti forti. Inoltre è grande la problematica del dosaggio di azoto nitroso se sono presenti urea e amine alifatiche nel campione (l'acido nitroso infatti viene consumato secondo la reazione di deaminazione descritta da Piria).

Vorrei richiamare l'attenzione sulla solfanilamide, una di quelle molecole che ha fatto la storia. Sintetizzata nel 1908 da Gelmo, ha costituito il primo chemioterapico di sintesi (se si esclude il chinino, propriamente estratto e non sintetizzato). Nel 1935 Domagk introdusse in terapia quelli che furono chiamati sulfamidici e la sulfanilamide ne era proprio il capostipite.

Venne commerciata come farmaco fino agli anni Sessanta con il nome di Streptosil, ma ancora più successo ebbe un suo derivato noto come sulfocrisoidina (sulfamidocrisoidina), commercialmente denominato Prontosil rosso.

I sulfamidici sono una classe di chemioterapici detti "antimetaboliti" poichè sono capaci di entrare nella cellula batterica come molecole non ionizzate e si sostituiscono al PABA (acido p-aminobenzoico), componente essenziale nella sintesi dell'acido folico. L'acido folico è indispensabile per la duplicazione batterica poichè, come ben sapete, interviene nella sintesi della timina e quindi direttamente nella produzione del DNA. PABA e sulfamidico competono per i siti di legame dell'enzima diidrofolato-sintetasi. Quando è il sulfamidico a legarsi, il prodotto ottenuto è una molecola di acido folico "inattivo" dal punto di vista biochimico. La cellula non può sintatizzare il DNA nella duplicazione e quindi non si può dividere. L'effetto è una stasi biologica (betteriostasi) che porta a limitazione e a risoluzione dell'infezione in atto. Non tutti i batteri però sintetizzano l'acido folico, alcuni lo ricavano dall'ambiente.

E' il caso degli enterococchi che infatti risultano resistenti ai sulfamidici.

Similmente, anche spirochete, leptospire e rickettsie sono insensibili. Sono poco sensibili gli stafiloccocchi, i micoplasmi e i micobatteri. Risultano moderatamente sensibili i bacilli gram+ e gram- e gli streptococchi beta-emolitici. Sono invece sensibili le nocardie, gli actinomiceti, i meningococchi e gli pneumococchi.

Quindi quando dosate i nitriti nelle acque pensate a quanto possa essere importante quella polvere bianca che state impiegando. Molto più utile della NEDA e molto più salutare! asd

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Dott.MorenoZolghetti

2012-09-30 14:35

Per completare metto qui tre immagini della confezione originale dello Streptosil. In quel tempo si vendeva la solfanilamide pura, senza eccipienti. Erano gli anni della ripresa economica, dove la risorsa di un Paese stava nel fare e non nel disfare, nel credito e non nel debito. Sono un nostalgico...

HPIM9891.JPG
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HPIM9893.JPG
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fabrizio

2012-10-04 11:20

Mille grazie Dott. Zolghetti!

Mi scuso per l' uso dell' abbreviazione "NED" e non "NEDA".

Credo dovuto al fatto che la mia lingua di studio e di uso comune da ormai troppi anni e' l' Inglese, in cui questo composto l' ho sempre trovato indicato come "N-(1-naphthyl) ethylenediamine (NED)"

Sapevo dell' Acido Solfanilico e della Solfanilamide quali antenati degli attuali sulfamidici.

Pero' non mi e' mai passato per la testa di dare una sniffatina mentre effettuo un test per i Nitriti o Nitrati :-D.

Pero', quanto meno, sapere che tra tutte le cose che si usano nella chimica analitica ce ne siano che non creano rischi per la salute e' molto positivo.

Personalmente sono molto sensibile a queste cose e, dove possibile, cerco sempre di scegliere ed utilizzare le metodiche che implicano l' uso dei reagenti meno pericolosi.

Anche, al limite, perdendo qualcosa in sensibilita'.

Ciao,

Fabrizio

Dott.MorenoZolghetti

2012-10-04 15:38

Sì, non era per polemizzare: NED o NEDA alla fine non cambia molto; io sono un po' fissato per l'utilizzo della lingua italiana. Poi ritengo che le abbreviazioni siano dannatamente pericolose e lo dico per esperienza. Portano facilmente a errori grossolani d'interpretazione.

Quei sulfamidici da me citati, a dirla tutta, non erano senza effetti collaterali e certamente manifestavano una tossicità, tanto che sono stati sostituiti da molecole meno dannose. Ovviamente il loro giusto impiego portava più benefici che danni. E' comunque una regola che vale praticamente per tutti i chemioterapici.

Caro Fabrizio, apprezzo il tuo interesse per la chimica analitica, che in assoluto è quella che dà il maggior numero di soddisfazioni. ;-)