Mario
2013-08-24 08:46
Buongiorno,
negli anni '30 G.Gutzeit e R.Monnier testarono parecchi coloranti azoici che avevano sintetizzato a partire da vari sali di diazonio copulati con 8-idrossichinolina. Il loro obiettivo era quello di verificarne l'applicazione in campo analitico. Uno dei più promettenti fu quello riportato in oggetto.
La presenza di un gruppo -SO3Na assicura una buona solubilità in acqua e la contemporanea presenza dei gruppi -OH; =N- e -N=N- permette l'azione chelante nei confronti di un certo numero di cationi metallici.
Il risultato finale è un netto cambiamento di colore, proprietà che può essere sfruttata come indicatore metallocromatico.
Passiamo ora a descrivere la preparazione:
Reagenti
- Soluzione di sodio carbonato: sciogliere in 10 mL di acqua 2,0 g di sodio carbonato anidro
- Soluzione acquosa satura a temperatura ambiente di sodio carbonato
- Acido cloridrico 37%
- Soluzione di nitrito di sodio: si sciolgono 1,25 g di sodio nitrito in 10 mL di acqua
- Soluzione di 8-idrossichinolina: in un piccolo beker si introducono 5,0 g di 8-idrossichinolina, 10 mL di acqua e poi, sotto costante agitazione, tanto acido cloridrico al 37% (circa 2,5 mL) finchè la soluzione viri dal giallo-arancio al giallo.
- Acido acetico in soluzione acquosa al 50%
- acido solfanilico (CAS n° 121-57-3)
Per la vetreria è sufficiente quella di normale dotazione, imbuto filtrante Bucchner compreso. E' molto utile un agitatore magnetico riscaldante.
Sintesi:
In un bicchiere da 50 mL vengono sciolti 6 g di acido solfanilico in 10 ml di soluzione di sodio carbonato. Sotto energica agitazione si addizionano 10 mL di HCl 37%. Precipita così l’acido solfanilico sotto forma di una polvere bianca finissima. Si raffredda esternamente la sospensione acquosa di acido solfanilico a circa 0 °C con acqua + ghiaccio. Sempre sotto agitazione si aggiunge la soluzione di nitrito di sodio, goccia a goccia, nell’arco di tempo di 2 ore. Al termine lasciare riposare per 30 minuti. Si toglie il beker dal bagno refrigerante e si travasa il contenuto in un beker più grande.
Poi, sotto forte agitazione, si aggiunge tutta in una volta la soluzione di 8-idrossichinolina.
Foto 1: Aspetto del contenuto dopo la copulazione
Si lascia in agitazione per almeno 5 minuti e subito si neutralizza l’acidità minerale con la soluzione satura di sodio carbonato.
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Foto 2: Aspetto del contenuto man mano che la neutralizzazione procede
L’aggiunta va fatta lentamente per evitare schiumeggiamenti (è consigliabile aggiungere alcune gocce di alcool n-ottilico come antischiuma). La poltiglia presente nel beker non deve assolutamente diventare alcalina, per cui è necessario controllare frequentemente con una cartina indicatrice che il pH non superi 5. Suggerisco di usare le cartine indicatrici ACILIT pH 0,5-5 della Merck o equivalenti, oppure, in loro mancanza, osservando il colore della massa di reazione, che non deve affatto assumere tonalità giallo-aranciate.
Addizionare quindi la soluzione di acido acetico (circa 5-7 mL) e tanta acqua in modo da rendere un po più fluido il contenuto. Il colorante azoico si deve presentare di colore arancio-rosso.
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Foto 3: Aspetto del contenuto dopo neutralizzazione e acidificazione con acido acetico
Eventualmente aggiungere ancora un poco di acido acetico. Vista la consistenza della massa di reazione, è preferibile agitare il contenuto con una spatola di acciaio inox anche perchè l’ancoretta magnetica difficilmente riesce nel suo intento. Lasciare reagire ancora per almeno 2 ore, agitando frequentemente. Si rende quindi nettamente alcalino il tutto aggiungendo lentamente e mescolando bene la soluzione satura di carbonato di sodio. (Il colore passerà da rosso-arancio ad arancio e infine ancora rosso-arancio).
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Foto 4: Aspetto del contenuto dopo trattamento con sodio carbonato. Il colorante azoico è sotto forma di sale sodico
Si filtra il tutto su Buchner lavando con acqua ghiacciata. La soluzione filtrata, di colore rosso sangue, viene trasferita nel frigorifero a pochi °C sopra lo zero e li lasciata parecchie ore. Precipiterà il sale sodico del colorante azoico che verrà rapidamente filtrato su Buchner, lavando al solito con poca acqua freddissima. Il colorante viene poi fatto essiccare a 60 °C per almeno 2-3 ore.
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Foto 5: aspetto finale del colorante azoico
saluti
Mario
I seguenti utenti ringraziano Mario per questo messaggio: Guns n'Roses, Dott.MorenoZolghetti, Max Fritz, fosgene