La ricerca dello ione ammonio è davvero molto semplice. Ogni saggio è basato su una semplice reazione acido-base che sposta lo ione ammonio ad ammoniaca. Ovviamente, per spostare l'ammoniaca dobbiamo far si che si comporti da acido, cedendo un protone. Per far si che si comporti da acido, dobbiamo usare una base più forte. Dato che l'ammoniaca è una base debole, per evitare problemi, useremo una base forte.
La reazione in questione è appunto una neutralizzazione acido-base.
NH4+ + OH- NH3 + H2O
La reazione libera ammoniaca (gas a temperatura ambiente) che è proprio la sostanza che andremo a ricercare.
1) Riconoscimento odoroso
Forse non è il saggio più raccomandabile, dato che l'ammoniaca è un gas tossico. In ogni caso l'ammoniaca ha un odore pungente caratteristico che possiamo identificare.
2)Reazione con HCl
L'ammoniaca liberata può essere fatta reagire con HCl gassoso (basta usare acido cloridrico concentrato), fumante. La reazione produce cloruro di ammonio, NH4Cl, riconoscibile dai fumi bianchi molto densi.
NH3 + HCl NH4Cl
3) Riconoscimento con cartina indicatrice
Anche questo saggio è molto semplice. Si preleva parte della nostra sostanza incognita e si pone in un beckerino da 25 ml. A questi si aggiungono pochi ml di soda, NaOH (può andare benissimo anche soda diluita, 2N) e si riscalda in modo blando; contemporaneamente abbiamo coperto l'apertura del becker con un vetrino da orologio, sulla cui faccia inferiore abbiamo fatto aderire una striscetta di cartina indicatrice (basta inumidire leggermente la cartina con acqua deionizzata). Il riscaldamento consente di allontanare i vapori di ammoniaca che derivano dalla reazione acido-base (la stessa di cui abbiamo parlato all'inizio) con l'idrossido di sodio.
I vapori di ammoniaca fanno virare l'indicatore all'azzurro. Il viraggio della cartina deve essere uniforme in ogni sua parte. Un errore comune consiste nello scaldare la soluzione troppo intensamente, tanto da portarla all'ebollizione e far schizzare gocce estremamente basiche per soda sulla cartina indicatrice. In seguito a questo errore si ottiene tipicamente una cartina a pois, con macchie blu scure. Se si è davvero esagerato, tutta la cartina viene bagnata con la soluzione di soda e assume colorazione blu scuro uniforme.
L'unica cosa che deve raggiungere la cartina indicatrice sono i vapori di ammoniaca.
4) Riconoscimento con cotone rameico
La logica del saggio continua ad essere la stessa, si può dire che cambia l'indice di positività del saggio. In questo caso sfruttiamo la capacità del rame di formare aminocomplessi.
Si depone una porzione della sostanza iniziale in una provetta. Si aggiungono poi pochi ml (2-3) di NaOH concentrata (6N) goccia a goccia, evitando di far scivolare la goccia sulle pareti della provetta. L'imboccatura della provetta viene tappata con uno speciale tipo di ovatta, cotone imbevuto di un sale rameico.
Si pone la provetta a bagno maria, ovviamente non bollente e i vapori di ammoniaca raggiungono il cotone rameico; si forma così l'ammino complesso del rame ed il cotone assume gradualmente una colorazione blu sempre più evidente ed uniforme.
Si è formato Cu(NH3)42+.
Vanno presi gli stessi accorgimenti di cui abbiamo parlato per il saggio precedente. E' fondamentale che la soluzione con soda non venga a contatto con l'ovatta. In tal caso si formerebbe idrossido rameico, azzurro. Inoltre, in eccesso di base, si potrebbe formare un complesso di colorazione blu scura.
Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2
Cu(OH)2 + OH- HCuO2-
