Metodo Zimmermann per la determinazione del ferro
La determinazione del ferro attraverso il metodo Zimmermann prevede diverse fasi, tutte fondamentali, per ottenere il risultato desiderato. Queste fasi includono la dissoluzione del campione, la riduzione del ferro(III) a ferro(II) e la titolazione del ferro(II) con un ossidante. Le rocce contengono ferro sotto forma di ematite Fe2O3, magnetite Fe3O4 e limonite 2 Fe2O3· 3 H2O.
# Dissoluzione del campione
Per portare le rocce in soluzione, di solito si usa acido cloridrico concentrato e caldo. La presenza di una piccola quantità di stagno (II) sotto forma di SnCl2 agisce come riducente nei confronti del ferro(III), aumentando la superficie di contatto tra campione e acido cloridrico. La tendenza sia del ferro(II) che del ferro(III) a formare complessi con il cloro rende l’acido cloridrico preferibile rispetto all’acido solforico e all’acido nitrico per la solubilizzazione del campione.
# Riduzione del ferro (III) a ferro (II)
La presenza di cloruro di stagno (II) facilita la reazione di riduzione del ferro(III) a ferro(II), preparandolo per la titolazione.
# Determinazione del ferro (II)
La presenza del ferro(II) nella miscela di reazione induce l’ossidazione del cloruro da parte del permanganato. Per evitare tale reazione parassita, si può intervenire con il reattivo di Zimmermann-Reinhardt che contiene manganese (II), inibendo la formazione di cloro grazie alla diminuzione del potenziale della coppia Mn(III)/Mn(II) e formando complessi stabili del manganese (III).
# Reazione
La reazione tra permanganato e ferro(II) comporta la sua ossidazione e porta a un cambiamento di colore. Il punto finale della titolazione viene determinato sottraendo al volume di titolante aggiunto il volume di permanganato usato per la titolazione in bianco. La determinazione del ferro è calcolata dalle moli di permanganato usate nella titolazione. Poiché il rapporto stechiometrico è di 1:5, le moli di ferro sono pari a quelle di permanganato moltiplicate per 5.
Attraverso questo metodo è possibile determinare con precisione la presenza di ferro in un campione, permettendo di acquisire importanti informazioni riguardo alla sua composizione e alle sue proprietà chimiche.