Alluminio e zinco possono essere ricercati tramite saggio speciale per via della capacità dei loro ossidi di salificare con l'ossido di cobalto (II) a temperature particolarmente alte. Si ottengono masse dai colori caratteristici e facilmente classificabili.
Esecuzione del saggio
Il saggio viene eseguito o sul coccio o meglio ancora su carbone. Si preleva un porzione della sostanza incognite e si aggiunge una quantità equivalente di carbonato di sodio, Na2CO3, che come sempre ha la funzione di indurre sostanze con temperature di fusione alte a temperature più ragionevoli. Il miscuglio viene quindi scaldato fino a fusione. Si lascia raffreddare e successivamente si aggiunge nitrato di cobalto (Co(NO3)2) , poche gocce e ben diluite. Quindi si scalda nuovamente per poi tornare a raffreddare la massa ottenuta. A questo punto se erano presenti zinco e/o alluminio devono essersi evidenziate delle colorazioni caratteristiche; colorazione verde se presente lo zinco (verde di Rinnmann) e azzurra se presente alluminio (azzurro di Thenard).
Vediamo step by step quali sono le reazioni in gioco (usiamo lo zinco come esempio, le reazioni per l'alluminio sono pressochè identiche)
- Supponiamo di avere un generico sale ZnX di zinco. La prima reazione a cui andiamo incontro è una reazione di doppio scambio con il carbonato di sodio:
ZnX + Na2CO3 ZnCO3 + 2NaX doppio scambio
-Dato che stiamo scaldando molto, il carbonato di zinco, come ogni carbonato, si degrada a dare l'ossido di zinco ed anidride carbonica (questa reazione è molto importante in chimica analitica)
ZnCO3 → ZnO + CO2↑ decomposizione termica
Già a questo punto, se nella sostanza incognita fosse presente lo zinco potrei riconoscerlo, perchè l'ossido di zinco è un composto termocromico, che passa dal bianco al giallo per riscaldamento e poi torna nuovamente bianco una volta raffreddato.
- A questo punto c'è l'aggiunta del nitrato di cobalto e il successivo riscaldamentoAnche i nitrati danno decomposizione termica se riscaldati intensamente; in questo caso il risultato sono ossido di cobalto (II) , biossido di azoto (NO2) e ossigeno molecolare (O2).
Co(NO3)2 → CoO + NO2↑ + 1/2 O2↑ decomposizione termica
Come abbiamo visto all'inizio, gli ossidi di allumino e/o zinco possono salificare con l'ossido di cobalto (II) a dare masse di colore caratteristico.
ZnO è CoO Co(ZnO2) zincato di cobalto (ricordarsi che lo ione zincato è ZnO22-)
Nel caso dell'alluminio si ottiene un composto analogo, l'alluminato di cobalto Co(AlO2)2, (lo ione alluminato è AlO2-).
Accorgimenti
Non usare un' eccesso di Co(NO3)2, perchè l'ossido di cobalto che non salifica (in eccesso) è una massa scura che può compromettere la buona riuscita del saggio.
Sostanze interferenti
Il saggio è particolarmente sensibile (e caratteristico) per alluminio e zinco, quindi le interferenze non sono così importanti. I principali interferenti probabilmente sono stagno (Sn) e antimonio (Sb) che in discrete quantità possono dare colorazione verde-azzurra.
