Saggi alla perla al sal di fosforo - cationi

Più comunemente si fa uso della "perla al sal di fosforo" come saggio di emissione per la ricerca di alogenuri (bromuri, ioduri, cloruri), ma questa può anche essere usata per ricercare i cationi proprio come faremmo con il borace. Di solito si preferisce usare la perla di borace perchè meno fluida e quindi più comoda e facile da usare.

Anche in questo caso, con un occhiello praticato sull'estremità di un filo di platino (precedentemente pulito con HCl), cerchiamo di ottenere una perla vetrosa in cui poter riconoscere una vasta gamma di cationi per formazione di composti colorati.

Il materiale di partenza è sempre monoidrogeno fosfato di sodio tetraidrato, ovvero → Na2HPO· 4H2O

Questi viene portato in fiamma di bunsen a fusione per ottenere una perla limpida vetrosa:

NH4NaHPO· 4H2O    NH3 + NaPO3 + 5H2O↑

costituita da metafosfato (PO3-di sodio. Come si può vedere, oltre alla perdita di acqua di cristallizzazione c'è sviluppo di ammoniaca. L'effetto "Pop Corn" non è accentuato come quanto abbiamo visto per la perla di borace.

A questo punto, con la perla allo stato semifluido (facciamo raffreddare leggermente), si tocca la sostanza incognita. E' bene che solo una minima quantità di sostanza incognita vada ad aderire alla perla. Se la sostanza incognita prelevata è in eccesso, è possibile che non sia apprezzabile la colorazione dei composti colorati di cui abbiamo parlato, perchè coperti da colorazione scura di sostanza non reagita.

Comunque, dopo aver caricato la perla con la sostanza incognita, questa va portata nuovamente in fiamma.  La zona della fiamma può essere selezionata a seconda del composto che vogliamo osservare. A seconda di dove riscaldiamo possiamo osservare dei cambiamenti di colorazione o per termocromismi o per vere e proprie reazioni chimiche (redox). Nel nostro caso però osserveremo solamente il comportamento in fiamma ossidante, ed in particolare nella zona di fusione, che è la parte della fiamma con temperatura più alta.

Facciamo un esempio delle reazioni chimiche a cui potrebbe andare incontro un composto eventualmente presente nell'incognito.

Il sale o composto del catione all'interno della miscela incognita si trasforma, per riscaldamento prolungato, in ossido:

Co(NO3)  → CoO + 2NO2 + \frac{1}{2}O2

oppure

Co(CO3) → CoO + CO2

A questo punto, l'ossido reagisce con il metafosfato:

CoO + NaPO3   CoNaPO(ortofosfato doppio di sodio e cobalto, colorazione azzurra)

Per considerare un saggio ben eseguito si deve ottenere una perla limpida e colorata. Si considera il saggio positivo per un catione se tramite la colorazione che i composti impartiscono alla perla si può risalire univocamente al catione responsabile della colorazione.

Per scaricare la perla si porta questa a fusione in fiamma e mentre è ancora incandescente si danno dei colpetti al braccio che tiene la bacchetta, facendo depositare la masserella vetrosa sul piano di lavoro.

Per vedere i possibili risultati del saggio → esito del saggio alla perla al sal di fosforo (cationi)

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