Lantanio, saggio qualitativo

[MaXiMo]

In generale i Sali di Lantanio sono esteticamente insignificanti e soprattutto molto costosi. Nel post descrivo un metodo di identificazione e conferma del La3+ come ione libero in soluzioni acquose.Questo test di screening e identificazione potrà essere utile agli acquariofili. Il Lantanio, il primo dei lantanidi, forma sali insolubili secondo una chimica che è simile a quella dello ione calcio.
In particolare nel formazione dei fosfati del tipo Xn(PO4)m, dove X è il metallo il Kps del sale di lantanio è inferiore a quello di calcio.
Questa proprietà viene sfruttata in ambito medico e non solo.
Nell’acquariofilia un metodo di riduzione veloce, certo e misurabile dello ione fosfato libero è proprio quello di farlo precipitare come sale di lantanio aggiungendo una soluzione acquosa, in genere all’ 1%, di LaCl3 in apposite spugne o dispositivi.
Con questo test è possibile verificare se la soluzione acquistata o la polvere da sciogliere prima dell’uso contiene..abbastanza LaCl3 da giustificarne il prezzo pagato. In genere al suo posto il comodo, pratico ed economico NaCl è utilizzato come adulterante.
Il test è stato eseguito con una soluzione allo 0,6% di LaCl3 in acqua ed il risultato cromatico ottenuto può essere utile come base. Sfrutta la formazione di un complesso specifico di inclusione dell’acetato di lantanio con lo iodio elementare.
Premetto che in tutti i casi è un test semplice ma che richiede una manualità “tosta” ed un occhio “svelto” per apprezzare bene la formazione della zona di colore come troverete descritto.
Basse concentrazioni di lantanio sono difficilmente apprezzabili e possono esser indice di una aggiunta di ...sale marino, intormo all'1% l'effetto cromatico è deciso e ben marcato.
Tempi morti possono provocare il rimescolamento dei reattivi vanificando l’effetto di formazione del colore “bluastro”, ed in caso di esecuzione su vere e proprie acque di acquario (per verificare la presenza di La3+ residuo) non sempre si ottiene la formazione finale dell’adsorbimento del complesso visibile blu in caso di rimescolamento.
Una metodica di questo tipo è descritta anche su Illumina-chemie ...“il crante sito tetesco di chimica..ja”.


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Metodo ed attrezzatura :

Acido nitrico conc.
Acido acetico 25%
Ammoniaca 25%
Tintura di iodio I

A 2 ml della soluzione da testare sono state addizionate 2/3 gtt di acido nitrico concentrato e poi 2 ml della soluzione di acido acetico. (Foto 1)
Ho aggiunto 1 ml della tintura di iodio (Foto 2) e subito dopo ho fatto scivolare 1 ml circa di ammoniaca al 25% sulle pareti della fiala. All’interfaccia tra soluzione ammoniacale e soluzione da testare si ha la formazione di una zona colorata blu scuro, tendente all’oltremare (Foto 3 e 4), una leggera flocculenza biancastra può, in qualche caso aumentare il contrasto e facilitarne la lettura.
Si agita il tutto lasciando scendere dalle pareti la miscela ottenuta, è chiaramente visibile il colore blu-scuro oltremare del complesso di inclusione del lantanio acetato con lo iodio. (Foto 5)

Ecco la reazione di formazione del complesso


La(CH3COO)3 + I2 La(CH3COO)°I2

[Mario]

[quote='MaXiMo' pid='65536' dateline='1385216330']
In generale i Sali di Lantanio sono esteticamente insignificanti e soprattutto molto costosi.

Molto costoso non direi. 12 Euri per 100 g non mi pare una cifrona.

La metodica che ha usato non mi convince molto. L'ambiente iniziale di reazione è troppo acido e viene successivamente usata troppa ammoniaca.
La tintura di iodio poi manca di indicazioni sul come viene preparata.

saluti
mario

[MaXiMo]

Insignificanti..lo sono..circa il costoso faccio chiaramente il confronto con altri sali inorganici..non è proprio poco.
Per la metodica..il suo dubbio è legato al fatto che con l'acidità così spinta (da HNO3) la formazione del legame acetato/La3+/I2 è quasi impossibile.
Allora io sono partito da LaCl3 puro 99,9 ho eseguito il test senza aggiungere HNO3...ebbene il colore blu/bluastro non si è formato.
Quando eseguo il test da ossido o carbonato e sciolgo con HNO3 il colore è ben visibile altrimenti non viene se solubilizzo con HCl.
Pensavo infatti di aggiungere al post una precisazione del tipo :
- il passaggio 2/3 gtt di acido nitrico NON può essere eliminato, anche se si proviene da sali completamente solubili.(e non ho ancora capito perchè)

La tintura di iodio è stata acquistata in farmacia, quella di I e non di II e comunque si prepara sciogliendo 5 gr di KI in acqua/CH3CH2OH 30% e poi solubilizzando nella soluzione 7 gr. I2 elementare con formazione del complesso solubile I3-

Il metodo è spartano e sono certo lo...proverà però veramente richiede occhio e destrezza per basse concentrazioni di La3+.
Un'eccesso di tintura di iodio provoca un difficile contrasto per la visualizzazione del colore.

[Mario]

Neanche a farlo apposta, le conclusioni a cui sono giunto e delle quali riferirò tra poco, sono ben diverse dalle sue. Non so da quale fonte abbia attinto, ma a mio parere l'intera procedura appare poco riproducibile e con parecchi errori concettuali.

Vediamo allora come ho messo a punto il test per il lantanio:

Determinazione semiquantitativa del lantanio

Reagenti:
- Soluzione di acetato di sodio 1% (sciogliere 1 g di acetato sodico triidrato in 100 mL di acqua)
- Soluzione di iodio (0,36 g di I2 + 1,5 g di KI + 40 g H2O)
- Soluzione diluita di NH4OH (diluire 2 mL di NH4OH al 25% con 24 mL di H2O)
- Soluzione di LaCl3, 1800 ppm di La (ottenuta sciogliendo 0,211 g di La2O3 in 1 mL di HCl conc. e portando a volume in un matraccio tarato da 100 mL). Diluendo opportunamente con acqua questa soluzione si ottengono le concentrazioni usate per il test.

Vetreria:
- provetta in vetro lunghezza circa 150 mm x 15 di diametro
- piastra riscaldante
- becker da 200 mL

Procedimento:
In una provetta introdurre 2 ml del campione, aggiungere 1 mL della soluzione di acetato e 2 gocce della soluzione di iodio. Agitando dopo ogni goccia, aggiungere 4 gocce di soluzione di NH4OH. Controllare con una cartina che il pH sia almeno 9, in caso contrario aggiungere ancora soluzione. In presenza di lantanio il colore della soluzione virerà al verdastro. Immergere la provetta in un becker di acqua fredda e scaldare il tutto all'ebollizione. Dopo 1 minuto togliere e lasciare raffreddare a temperatura ambiante. Apparirà un precipitato sotto forma di fiocchi blu, la cui quantità è proporzionale al contenuto di lantanio.
Una prova in bianco eseguita con acqua potabile acidificata con HCl da una colorazione giallina.


risultato con 900 ppm di lantanio


risultato con 560 ppm di lantanio


risultato con 330 ppm di lantanio


prova in bianco con acqua potabile acidificata con HCl

Note: si tratta di un test non molto sensibile ma abbastanza specifico. Si riescono ancora a rilevare 300 ppm di lantanio. Confrontando con soluzioni a concentrazione nota di La si può tentare una stima semiquantitativa.


saluti
Mario

[MaXiMo]

Neanche a farlo apposta, le conclusioni a cui sono giunto e delle quali riferirò tra poco, sono ben diverse dalle sue.

E vorrei ben vedere...due metodi completamente diversi ed ero talmente certo che avrebbe affinato il tutto.
Il mio metodo le ripeto è veramente spartano ma funziona, aggiungo il test NON è abbastanza specifico E' specifico per soluzioni limpide, senza ioni anomali (pena la precipitazione di altri sali degli anioni necessari per il test) per il lantanio.
Il mio metodo le ripeto è spartano, molto pratico e chiaramente serve a verificare o meno la presenza di Lantanio..il suo scusi se lo lasci dire è un'opera d'arte analitica, sia per la variazione metodica, acetato no acido acetico, io pensavo alla parziale neutralizzazione nella zona di contatto tra NH4OH e CH3COOH, lei ha addirittura descritto la preparazione della soluzione di iodio in termini g/l..io ho usato un prodotto standard da farmacia e chiaramente la sua ciliegina finale è stata addirittura la variazione cromatica in ppm...
Impara l'arte e mettila da parte...pero' il mio metodo è effettivamente più pratico e spartano...in reparto non scaldo l'ambiente di reazione.

PS a me con HCl 15% il tipo commerciale non viene, ho praticamente una brusca variazione nera di tutta la soluzione di reazione ma non apprezzo il colore blu.

[Beefcotto87]

MaXiMo, devo proprio intervenire: HCl e non HCL, così come l o L, non "lt", che indica "lieutenant".

[MaXiMo]

Roger BEEF, copy that.

Modifiche effettuate correttamente. Over

[Frank]

Hcl e non HCL

In realtà sarebbe HCl, con la C maiuscola.

[Beefcotto87]

Si, lo so Ho la tastiera sifula

[Frank]

Ho immaginato fosse un refuso, era per puntualizzare pensando non te ne fossi accorto, e tra l'altro ho visto soltanto ora che avevi già corretto due minuti prima che inviassi il messaggio.