Determinazione quantitativa del rame
Il metodo che segue è particolarmente indicato per la determinazione quantitativa del rame nei bagni galvanici a base di cianuri.

Principio del metodo:
Mediante trattamento con acido solforico concentrato e acido nitrico si eliminano tutte le sostanze organiche presenti in soluzione, compresi i cianocomplessi di rame. Contemporaneamente si ottiene anche l’ossidazione a Cu++. In una aliquota della soluzione risultante il rame è determinato mediante titolazione complessometrica con EDTA a pH 4,6 in presenza dell’indicatore PAN.

Interferenze e cause di errore:
Il nichel, zinco, cadmio, piombo, ferro, alluminio e cromo (per citare i più comuni) sono titolati assieme al rame e quindi danno interferenza positiva. Normalmente però la loro concentrazione nei bagni galvanici al cianuro è tale da non arrecare particolare disturbo.

Apparecchiature:
- Buretta da 25 mL con divisione 0,05 mL
- Beuta da 100 mL bocca stretta in vetro borosilicato
- Imbuto in vetro borosilicato gambo corto, Ø 45 mm
- Beker in vetro borosilicato forma bassa da 150 mL
- Agitatore magnetico con ancoretta in PTFE
- Piastra riscaldante
- Pipetta graduata in vetro da 1,0 mL, divisione 0,01 mL.
- Matraccio tarato da 100 mL

Reagenti:
Si debbono utilizzare solo reattivi di grado analitico. Per la preparazione dei reattivi è opportuno impiegare acqua bidistillata. Se non altrimenti specificato i reagenti sotto descritti sono stabili per un anno dalla loro data di preparazione

- EDTA 0,02 M : sciogliere 7,45 g. di EDTA (C10H14N2Na2O8) con acqua distillata e portare a volume in matraccio tarato da 1000 mL. Conservare in bottiglia di polietilene. Il titolo esatto è controllato con i metodi classici riportati in letteratura.
- Indicatore PAN: sciogliere 0,2 g di 1-(2-Pyridilazo)-2-naftolo (CAS n° 85-85-8) in 50 mL di alcole etilico assoluto. Conservare in bottiglia contagocce in vetro scuro.
- Soluzione di ammonio idrossido: diluire un volume di ammonio idrossido 25% con una uguale quantità di acqua. Conservare in bottiglia di polietilene ben tappata.
- Soluzione tampone CH3CO2H/CH3CO2Na a pH = 4,6: sciogliere 12,2 g. di acido acetico glaciale e 27,2 g. di sodio acetato triidrato in acqua distillata portando poi a volume in matraccio tarato da 100 mL. Conservare in bottiglia di polietilene.
- Acido solforico 98 %
- Acido nitrico 65 %
- Soluzione di acido acetico al 50%: diluire un volume di acido acetico glaciale con una uguale quantità di acqua. Conservare in bottiglia di vetro.
- Alcole etilico 95%

Procedimento:

Introdurre (nota 1) 1,00 mL di campione, precedentemente raffreddato a temperatura ambiente, nella beuta da 100 mL. Aggiungere cautamente 3 ml di acido solforico conc. e lasciare reagire per qualche minuto a freddo, quindi riscaldare su piastra. Eventuali schizzi di liquido sono evitati ponendo un imbutino nel collo della beuta. Continuare il riscaldamento fino ad abbondanti fumi bianchi. Durante questa fase è bene aiutare la dissoluzione dei residui biancastri mediante movimenti rotatori della beuta in modo che l’acido possa bagnarli. Al termine il liquido dovrà assumere una colorazione marrone. Fare raffreddare, poi aggiungere 1,5 mL di acido nitrico e scaldare il tutto all’ebollizione continuando fino ad aversi una soluzione di colore azzurro chiaro e un residuo bianco. Riprendere con 25 mL di acqua e far bollire per qualche minuto.
Trasferire quantitativamente in un matraccio tarato da 100 mL e portare a volume.
Prelevare una aliquota s di questa soluzione contenente non più di 20 mg di Cu e trasferirla nel beker da 150 ml. Diluire a 80 mL con acqua distillata, quindi aggiungere a gocce la soluzione di ammonio idrossido fino ad aversi netta colorazione azzurro-blu. Scolorare con soluzione di acido acetico e dosare sotto continua agitazione 5 mL di soluzione tampone e 15 mL di alcole etilico. Scaldare a circa 30÷40 °C e infine aggiungere la soluzione dell’indicatore PAN fino ad aversi una netta colorazione rosa violacea. Titolare sotto moderata agitazione con la soluzione di EDTA fino a viraggio da blu-violaceo al verde chiaro. Verso la fine della titolazione procedere lentamente goccia a goccia.

   
colore soluzione ad inizio della titolazione

   
colore della soluzione al punto di viraggio

Nota 1: Si fa obbligo di lavorare sotto cappa di aspirazione a causa dello sviluppo di sostanze tossiche come l’acido cianidrico e il monossido di carbonio. Tale precauzione non è più necessaria dopo che la soluzione è stata trasferita nel matraccio tarato. Durante lo svolgimento dell’analisi è altresì obbligatorio indossare occhiali di protezione.

Calcoli
V(EDTA) x M(EDTA) x 63,54 x (100/s) = contenuto in rame (g/L)

saluti
Mario
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[-] I seguenti utenti ringraziano Mario per questo post:
Christian
(2012-10-07, 18:11)Mario Ha scritto: Calcoli
VEDTA x MEDTA x 63,54 x (100/s) = contenuto in rame (g/L)
Immagino che V indichi il volume di EDTA, ma M per che cosa sta, molarità?
La modestia è il solo splendore che si possa aggiungere alla gloria. Duclos, Considérations sur le Moeurs, 5.
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(2012-10-07, 18:36)Christian Ha scritto: Immagino che V indichi il volume di EDTA, ma M per che cosa sta, molarità?
M è la molarità dell'EDTA.

saluti
Mario
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(2012-10-07, 18:52)Mario Ha scritto: M è la molarità dell'EDTA.

saluti
Mario
E' consigliato l'uso di parentesi per evitare incomprensioni. ;-)
La modestia è il solo splendore che si possa aggiungere alla gloria. Duclos, Considérations sur le Moeurs, 5.
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