Esperienza in laboratorio  

Il nero eriocromo T

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Quando si titola un’acqua con EDTA allo scopo di determinare contemporaneamente il tenore di ioni calcio e di ioni magnesio (durezza totale) come indicatore del punto finale si usa il nero eriocromo T
 

Siccome questo indicatore si può assimilare ad un acido triprotico nel prosieguo lo scriveremo   [nota].

Il nero eriocromo T in acqua si dissocia secondo le seguenti reazioni di ionizzazione parziale

                                                   

                                                   

                                                   
 

La posizione dei tre equilibri è fortemente influenzata dal pH dell’ambiente in cui il nero eriocromo T è disciolto: a pH fortemente acidi (soluzioni con elevate concentrazioni di ioni ) tutti gli equilibri sono spostati a sinistra e la specie chimica presente in maggior percentuale sarà  cioè l’acido indissociato; a pH fortemente basici tutti gli equilibri sono spostati a destra e la specie chimica prevalente sarà l’anione ; a pH intermedi prevarrà, in certi intervalli, , in altri intervalli, .

Per osservare le diverse colorazioni che l’indicatore può assumere sono state utilizzate svariate soluzioni con differenti valori di pH: alcune di queste (pH = 4; pH = 7; pH = 9; pH = 11) sono costituite dai tamponi che normalmente si usano per la taratura dei pHmetri, altre sono soluzioni di acidi o di basi forti, mentre, come soluzione a pH 10, è stato usato il tampone ammoniacale () preparato in funzione della determinazione della durezza totale.
 
 

In tali soluzioni è stata introdotta e disciolta una piccola quantità (una punta di spatola) di nero eriocromo T

intro.jpg (15917 byte) dissoluzione.jpg (13844 byte)

 

Di seguito sono riportati i risultati ottenuti.

 

Soluzione di acido solforico () 1 : 4 ( è stata preparata diluendo 1 volume di acido solforico al 96% in massa con 4 volumi di acqua): il pH è fortemente acido (< 0), la specie chimica prevalente è , incolore

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Soluzione di NaOH circa 2 M: il pH è fortemente basico (> 14), la specie chimica prevalente è , la colorazione è rossa

NaOH_2M.jpg (15296 byte)

Soluzione di HCl circa 0,1 M: il pH è pari circa a 1, si nota una debole colorazione rosa (ben diversa dal rosso riscontrato in ambiente fortemente basico); tale colore è dovuto allo ione 

HCl_0,1M.jpg (16894 byte)

Tampone con pH = 4: si osserva una debole colorazione rosa sempre dovuta allo ione 

tamp_pH4.jpg (18558 byte)

Tampone con pH = 7: il colore azzurro è dovuto allo ione 

tamp_pH7.jpg (19165 byte)

Tampone con pH = 9: si osserva sempre la colorazione azzurra dello ione 

tamp_pH9.jpg (18644 byte)

Tampone ammoniacale con pH 10: è il tampone che si usa nella determinazione della durezza totale; la colorazione assunta dall’indicatore è azzurra (ione )

tampamm_pH10.jpg (18823 byte)

Tampone con pH = 11: colorazione azzurra (ione )

tamp_pH11.jpg (17004 byte)

Soluzione di NaOH con pH 12,5: la soluzione è stata preparata aggiungendo 2 ml di soluzione di NaOH 2 M a 100 ml di acqua deionizzata (queste sono le condizioni di pH in corrispondenza alle quali si esegue la determinazione della durezza calcica); la colorazione è rossa, simile a quella già osservata nella soluzione di NaOH 2M, ed è dovuta allo ione che già a pH12,5 è la specie chimica prevalente

NaOH_pH12,5.jpg (15939 byte)

 



 
 

Una quota della soluzione di nero eriocromo T nel tampone ammoniacale è stata trasferita in una beuta e in tale beuta successivamente è stata introdotta, poco a poco, acqua del rubinetto. Siccome in una qualunque acqua potabile sono presenti ioni magnesio () mediante aggiunta di acqua si favorisce la formazione dello ione complesso , di colore rosso, secondo la reazione  

introacqua2.jpg (15023 byte)

Continuando ad aggiungere acqua l’equilibrio gradualmente si sposta verso destra e, passando attraverso una colorazione intermedia violetta, si perviene infine ad una colorazione rossa

Questo è il colore che si osserva quando si inizia a titolare un’acqua allo scopo di determinarne la durezza totale.

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[Indietro]  In laboratorio, solitamente, al posto dell’acido vero e proprio cioè , viene usato il suo sale monosodico cioè .