Blu metiltimolo

[Mario]

E' uno dei migliori indicatori metallocromici disponibili sul mercato.
Da un punto di vista strutturale è un colorante derivato del trifenilmetano e appartiene al gruppo delle solfonftaleine. La capacità di legarsi con molti cationi metallici è conseguenza dalla sua peculiare struttura molecolare che ricorda in parte quella dell'EDTA (vedi immagine seguente)



Il blu metiltimolo, sotto forma di sale sodico, si presenta sotto forma di grumi nerastri



piuttosto solubili in acqua con colorazioni dipendenti dal pH.
In soluzione fortemente acida (pH=0) si ha colorazione giallo-arancio, ma a pH di poco superiori fino all'incirca alla neutralità la colorazione è gialla. Nell'intervallo di pH 8-10,5 la soluzione assume una colorazione bluastra che diventa giallo-grigia a partire da un pH intorno a 11.
Infine, sopra pH 13, si ha un colore blu puro.



Come già accennato, è nella chimica analitica che questo colorante trova interessanti applicazioni.
La sua sensibilità e soprattutto la netta variazione del colore al punto di viraggio permettono di condurre titolazioni complessometriche estremamente precise anche con soluzioni 0,005 M di EDTA.

Ecco un paio di esempi:
nel primo caso abbiamo una soluzione di ioni zinco 0,001 M tamponata a pH=6,0 con esametilentetrammina. Si usa questa sostanza perchè da prove fatte permette un viraggio migliore rispetto al classico tampone acetico.
Come illustra la seguente immagine si ha viraggio dal blu al giallo.



Gli spettri in assorbanza sottoriportati mostrano appieno la notevole differenza di colorazione. La linea blu si riferisce allo spettro ad inizio titolazione.



nel secondo esempio abbiamo la titolazione del calcio in un campione di acqua potabile.
Qui il pH è stato reso nettamente alcalino mediante aggiunta di una soluzione 1M fino a pH=12.
Anche in questo caso il viraggio è nettissimo. Basta una goccia di EDTA 0,02M affinchè il colore cambi da blu-violetto a grigio.



Di seguito gli spettri in assorbanza ad inizio titolazione (linea blu), poi quando manca una goccia al viraggio (linea violetta) e infine al viraggio (linea grigia)



saluti
Mario

[Dott.MorenoZolghetti]

E' interessante la titolazione per lo Zn, ma vorrei sapere quali interferenze posso creare problemi. Per quanto riguarda il Ca invece, non vale la pena, meglio la muresside che ha un viraggio molto più netto.

[Mario]

E' interessante la titolazione per lo Zn, ma vorrei sapere quali interferenze posso creare problemi. Per quanto riguarda il Ca invece, non vale la pena, meglio la muresside che ha un viraggio molto più netto.

Le possibili interferenze sono numerose. Molti cationi, come il Co++, il Ni++ e il Cu++, tanto per citarne alcuni tra i più comuni, danno a pH=6 complessi colorati con il BMT. E poi l'EDTA ne complessa altri in aggiunta a quelli citati, falsando il risultato analitico.
Il problema, come quasi sempre avviene nelle titolazioni complessometriche,
si risolve aggiungendo opportuni agenti mascheranti oppure separando lo zinco dagli ioni interferenti. Proprio quest'ultima tecnica è quella che solitamente fornisce i migliori risultati.
Tra i migliori metodi di separazione dello zinco dagli elementi interferenti vi è quello che utilizza l'estrazione liquido-liquido da soluzioni 2M in HCl con l'utilizzo della TOA al 2% in xilene. Dalla soluzione organica lo zinco viene successivamente estratto con soluzione 0,5M di NaOH. In presenza di Fe+++ (che in parte verrebbe coestratto) occorre aggiungere acido ascorbico.

Altro discorso per il calcio. Per questo elemento ci sono già numerosi e performanti indicatori. Tra questi non c'è certamente la muresside, da decenni considerata obsoleta per l'incerto viraggio e la sua scarsa stabilità in soluzione. Il BMT, sebbene non sia nettamente superiore ad altri indicatori, è tuttavia molto interessante per via dell'elevata sensibilità e il netto viraggio.

abbreviazioni:
BMT= blu metiltimolo
TOA= tri-n-ottilammina

saluti
Mario

[Dott.MorenoZolghetti]

Ottimo, ignoravo la TOA. Mi hanno sempre poco entusiasmato le estrazioni liquido-liquido, dove è illusorio ritenere di estrarre tutto il metallo, specie quando uno dei solventi è l'acqua.

La muresside è l'indicatore che uso maggiormente per dosare il calcio nelle acque e non ho mai avuto problemi, ma forse io mi accontento del mediocre.

---

E se nel campione da analizzare è presente lo ione fluoruro? Non interferisce?

[Mario]

Ottimo, ignoravo la TOA. Mi hanno sempre poco entusiasmato le estrazioni liquido-liquido, dove è illusorio ritenere di estrarre tutto il metallo, specie quando uno dei solventi è l'acqua.

La muresside è l'indicatore che uso maggiormente per dosare il calcio nelle acque e non ho mai avuto problemi, ma forse io mi accontento del mediocre.

Le estrazioni liquido-liquido a scopo analitico dei metalli/elementi sono un ottimo metodo e se ben applicate permettono estrazioni quantitative.
Anzi, di solito è proprio quando si ha una soluzione acquosa che le estrazioni riescono meglio grazie alle differenti proprietà solventi tra l'acqua e la fase organica. Pensi ad esempio che il coefficente di ripartizione dello iodio nel sistema acqua/CS2 è 400. Praticamente con una sola estrazione la resa è già quantitativa!

Mai accontentarsi della mediocrità. Se ha bisogno, per il calcio, posso suggerirle metodiche e indicatori adatti ad ogni esigenza.

Lo ione fluoruro non interferisce nella titolazione delo zinco. Per il calcio il discorso è più complesso, in quanto si può dire che una soluzione acquosa (a meno che non sia decisamente acida) non può contenere contemporaneamente calcio e ioni F-

saluti
Mario

[Dott.MorenoZolghetti]

Ogni estrazione è governata da innumerevoli fattori e i coefficienti di ripartizione sono una tra le cose più traballanti della chimica analitica. La temperatura, la forza ionica (nel caso dell'acqua), le costanti di stabilità degli aquocomplessi (nel caso di metalli) e via discorrendo. Lo iodio è un caso un po' diverso, visto che non è ionico. E poi una estrazione è sempre insufficiente, la matematica lo dimostra.

Sul calcio non ho problemi, il mio cruccio maggiore è con lo zinco: non ho mai trovato un metodo davvero valido. Idem per il manganese. Dopo questi due starei apposto!

---

Sulla mediocrità devo darle ragione, incondizionatamente.

[Mario]

Sul calcio non ho problemi, il mio cruccio maggiore è con lo zinco: non ho mai trovato un metodo davvero valido. Idem per il manganese. Dopo questi due starei apposto!

---

Per lo zinco direi che il metodo lo abbiamo.
Quanto al manganese, la titolazione complessometrica è certamente fattibile.
Uno dei più semplici prevede la titolazione diretta con EDTA in soluzione alcalina tamponata con NH4OH/NH4Cl usando come indicatore il NET.
La presenza di K-Na tartrato serve a mantenere in soluzione il Mn, mentre un poco di acido ascorbico evita la formazione di composti del manganese colorati a valenza superiore.
Di notevole importanza pratica è la determinazione complessometrica di soluzioni contenenti Mn++ e Fe+++.
Il ferro viene dapprima titolato in soluzione acida a pH=2, di seguito il Mn viene titolato con CDTA in ambiente tamponato con NH4OH/NH4Cl e in presenza di NH2OH·HCl + TEA. Come indicatore si può usare il NET.
L'impiego del CDTA è preferibile visto che la sua capacità complessante è di parecchi ordini di grandezza superiore all'EDTA.

abbreviazioni:
NET= nero eriocromo T
CDTA= Acido 1,2-cicloesandiamminotetracetico
TEA= trietanolammina

saluti
Mario