Ricerca di zinco e alluminio (saggi speciali)

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.

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