Sale microcosmico

[Mario]

Veniva così chiamato un tempo il fosfato acido di sodio e ammonio.
Marggraf, intorno alla metà del XVIII secolo, lo identificò nelle urine.
Prende l'inconsueto nome dal fatto che era presente nel residuo cristallino ottenuto per evaporazione delle urine umane e in tempo alchemico l'uomo era definito un microcosmo (dal greco μικρός=piccolo e κόσμος=mondo).
Sconsiglio vivamente di ricavarlo per via naturale, tuttavia se qualche ardito sperimentatore volesse tentare posti pure senza remore di sorta.
Meglio quindi acquistarlo o tutt'al più prepararlo a partire dal fosfato monoammonico aggiungendo la quantità stechiometrica di NaOH.
Altro modo è quello che sfrutta la seguente reazione:
Na2HPO4 + NH4Cl ==> NH4NaHPO4 + NaCl
Il sale cristallizza tetraidrato in cristalli monoclini incolori.
Oggigiorno ha ancora interesse in campo analitico perché è l'ingrediente base per le cosiddette perle al sal di fosforo.
A differenza delle più note perle al borace, questo sale forma perle con colorazioni più vivaci.
Solitamente le colorazioni sono molto simili, ma con il rame si ha una tonalità decisamente sul verde:


Anche il rame metallico che si separa per l'azione riducente del cloruro stannoso appare ben evidente.

Con i silicati poi dà una reazione molto caratteristica laddove il borace invece solubilizza il tutto. Per contro è più difficile da usare e pertanto richiede una certa abilità per evitare il distacco precoce dal filo di Pt.

Aggiungo ancora un paio di fotografie.
La seguente è fatta con il nichel (usato il solfato). Interessante il fatto che in condizioni riducenti si ottenga una colorazione nera dovuta all'elemento finemente suddiviso:



Infine quella con il manganese. Qui in condizioni ossidanti appare un colore violaceo che scompare per aggiunta di SnCl2.



Nota: la presenza di bolle interne testimonia la difficoltà di ottenere queste perle limpide rispetto a quelle al borace.

saluti
Mario

[Max Fritz]

Le meravigliose foto sembrano suggerire un altro buon motivo per continuare a chiamarlo "microcosmico"
Complimenti!
Spinto dalla curiosità, mi sa che inizierò ad allenarmi, prima con quelle al borace e poi con queste.

[Christian]

Altro modo è quello che sfrutta la seguente reazione:
Na2HPO4 + NH4Cl ==> NH4NaHPO4 + NH4Cl
Il sale cristallizza tetraidrato in cristalli monoclini incolori.

Evidentemente le è sfuggito il corretto bilanciamento della reazione. Ciò che si forma grazie al doppio scambio è cloruro di sodio e non di ammonio.

[Mario]

Evidentemente le è sfuggito il corretto bilanciamento della reazione. Ciò che si forma grazie al doppio scambio è cloruro di sodio e non di ammonio.

Dice bene.
Grazie per la segnalazione.

Mario

[Mario]

Aggiungo alcune perle appena fatte:



Non potevo tralasciare quella a mio parere più significativa, con il cobalto, qui a due diverse concentrazioni:



Infine quella con la silice. A differenza delle perle al borace, nelle quali la silice si dissolve con relativa facilità, in queste il SiO2 rimane integro e forma il cosiddetto "scheletro di silice".



saluti
Mario

[Hegelrast]

Veramente molto belle. Non ho mai provato, nemmeno con il borace. Prima o poi è assolutamente da fare!!

[Max Fritz]

Sto provando a sintetizzare questo sale attraverso la banale reazione tra il fosfato monobasico di ammonio (o diidrogenofosfato d'ammonio, NH₄H₂PO₄ ) e NaOH.
Ho preparato una soluzione di 23,4g (poco più di 0,2 moli) di NH₄H₂PO₄ in circa 50mL di acqua, e un'altra di 8g (0,2 moli) di NaOH in 20mL di acqua. Ho raffreddato la seconda e l'ho aggiunta lentamente, a piccole porzioni, alla prima, sotto costante agitazione. Ne è risultata una soluzione perfettamente limpida ed incolore, ma dallo sciagurato odore di ammoniaca. Non è forte, ma è ben distinguibile.
Ora, non fatico a credere che il problema non stia nei reagenti né nelle condizioni di reazione e che questo comportamento sia normale, però ho qualche dubbio su come risolvere la faccenda.
E' palese che se lascio il tutto ad evaporare così com'è, otterrò in gran parte fosfato monobasico di sodio.
Leggendo questo patent http://www.freepatentsonline.com/3619133.html all'altezza di circa 2/3, EXAMPLE 2, trovo una procedura molto più articolata per passare dal fosfato monobasico d'ammonio al sale microcosmico.
L'unica cosa che mi verrebbe in mente di fare è concentrare la soluzione a metà volume (40mL) e aggiungere ammoniaca, sperando che non venga sostituito anche terzo idrogeno. Per il momento vi so dire che aggiungendo ammoniaca concentrata alla soluzione (prova in piccolo) si ha la formazione di un solido bianco, molto solubile per leggera diluizione o riscaldamento.
Se qualcuno ha consigli a riguardo, o anche soltanto dati come la solubilità del sale microcosmico e il pH della soluzione satura, saranno tutte informazioni molto utili

[al-ham-bic]

Sembra effettivamente difficile trovare i dati quantitativi della solubilità di questo sale tetraidrato.
Trovo anche strano che una apparente banalità del genere costi tra i 100 e i 200 € al chilo! (Ho guardato in tre quattro posti, ma anche fosse un quarto della cifra sarebbe tantissimo).
Ci sarà qualche motivo.
E il "microcosmico" di potassio? Di questo non si trova proprio nulla.
Ho un po' di KH2PO4 da convertire...

[marco the chemistry]

Max scusa, non è più comodo neutralizzare NaH2PO4 con NH4HCO3 e far cristallizzare? Un po' come si fa per il sodio-ammonio tartrato. Io suggerirei di sintetizzarti il fosfato monobasico di sodio da fosforico e NaOH facendo un piccolo esercizio di stechiometria, cristallizzare e magari ricristallizzare giusto per avere un sale un po' più puro e poi fare un altro piccolo esercizio di stechiometria e neutralizzare il secondo idrogeno acido con ammonio bicarbonato o carbonato.

[Max Fritz]

Max scusa, non è più comodo neutralizzare NaH2PO4 con NH4HCO3 e far cristallizzare?

Può darsi, ma a questo punto perchè non partire sempre da NH₄H₂PO₄, che ho già bello e pronto, e NaHCO₃, o anche Na₂CO₃ ?
Il fatto è che cambierebbe poco, a mio parere, altrimenti sarebbe citato tra le possibilità in quel patent.
Nessuno si lascia convincere dalla mia proposta di aggiungere ammoniaca concentrata a volontà per compensare le perdite?

@Al: penso che il problema del costo e via dicendo, sia tutto legato alla stechiometria del sale e in particolare appunto all'ammoniaca. Ottenere un sale di buona purezza con esattamente un solo idrogeno non sostituito sembra sia difficile, tenuto conto che già il fosfato MONOammonico (con ben due H⁺ non sostituiti), ha una pressione di dissociazione non nulla per NH₃ a 125°C (secondo wiki eng). Probabilmente sostituire un secondo idrogeno con un bel catione fortemente basico come Na⁺ è più che sufficiente per fargli emettere ammoniaca anche a t. ambiente.

Ma tenuto conto di questo, possiamo dire che, per l'utilizzo che ne dobbiamo fare e per la definizione probabilmente un po' approssimativa di sale microcosmico (rispetto all'odiosissima nomenclatura IUPAC, senza dubbio più precisa), andrà altrettanto bene un sale "fortemente" contaminato da Na(NH₄)₂PO₄? E che se già il microcosmico vero e proprio tende a perdere ammoniaca, queste impurità tenderanno ancor più velocemente a trasformarsi nel microcosmico?