Costruzione della retta di taratura con soluzioni di permanganato di potassio e determinazione della concentrazione di un campione, mediante spettrofotometria visibile

Come primo articolo del nuovo anno vi propongo una semplice prova di laboratorio, rivolta a chi nel programma affronta gli argomenti elencati qui di seguito nei prerequisiti. Per effettuare la prova io ed i miei studenti abbiamo utilizzato dei vecchi spettrofotometri della Bausch & Lomb, gli Spectronic 20.

Un esperimento con lo spettrofotometro

Se il vostro laboratorio è sprovvisto di spettrofotometro e siete abili nel bricolage, vi consiglio di visitare questa pagina del sito MadScientist: http://madscientist.altervista.org/ferramenta/colorimetro/colorime.htm; vi troverete le istruzioni per costruire un semplice colorimetro, che si basa su di un principio simile a quello dello spettrofotometro.

Prerequisiti

1. Spettrofotometria UV/visibile
2. Calcolo delle concentrazioni
3. Logaritmi

Materiale: (per gruppo)

• 5 matracci da 100 mL
• 1 matraccio da 1000 mL
• 1 becher da 50 mL (per la pesata)
• imbuto
• bacchetta di vetro
• contagocce
• spruzzetta con acqua distillata
• KMnO₄ solido
• Bilancia
• 6 cuvette per spettrofotometro
• spettrofotometro

Procedimento

• Si prepara una soluzione di KMnO₄ a 500 ppm pesando 0,500 g del sale nel becher da 50 mL; si aggiunge un po' d'acqua distillata e si travasa la soluzione nel matraccio da 1000 mL, portando a volume sempre con acqua distillata;
• Si preparano per diluizione 5 soluzioni standard dalla soluzione a 500 ppm, secondo il seguente schema:

* il calcolo dei prelievi deve essere effettuato dagli allievi

• Il campione assegnato, a concentrazione incognita, si porta a 100 mL con acqua distillata
• Successivamente si allestisce una serie di 5 cuvette, dove verranno introdotte le soluzioni standard, più una cuvetta a parte per la soluzione a concentrazione incognita
• Si legge la trasmittanza al colorimetro, alla lunghezza d'onda di 525 nm, degli standard e del campione
• Si costruisce la retta di taratura, concentrazione (in ppm) contro assorbanza, secondo il seguente schema:

• La retta di taratura così costruita si utilizza per la determinazione della concentrazione incognita
• Si può effettuare un ulteriore calcolo della quantità di permanganato assegnata, contenuta nel matraccio da 100 mL.