Sur le microdosage de cadmium au moyen de l'acide anthranilique

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Sur le microdosage de cadmium au moyen de l'acide anthranilique

WENGER, Paul Eugène Etienne, MASSET, Edouard

WENGER, Paul Eugène Etienne, MASSET, Edouard. Sur le microdosage de cadmium au moyen de l'acide anthranilique. Helvetica Chimica Acta , 1940, vol. 23, no. 1, p. 34-38

DOI : 10.1002/hlca.19400230106

Available at:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:106141

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HELVETICA

CHIMICA ^ACTA

EDITA A SOCIETATE CHIMICA HELVETICA

VOLUMEN XXIII

FASCICULUS PRIMUS

5. Sun le microdosage de cadmium au moyen de I'acide anthranilique

par

P.

Wenger et

E. Masset.

(7.

XIr.

3e,)

VENEUNT BASILEAE ET GENAVAE APUD GEORG & CO. LIBRARIOS

MCMXL

34

5. Sur le microdosage de cadmium au moyen de l'acide anthranilique

par P.

Wengor et

E. Masset.

(7.

Xrr.

39.)

Poursuivanb l'étud.e systématiquel)

^{de I'acid.e}

anthranilique comme réactif analytiquez) au L,aboratoire d.'analysê microchimique

cle

l'Uni-

versité

de

Genève, nous avons établi une micro-méthode gravimétrique de dosage clu cad.mium.

Pour tous renseignements concernant la préparation du réactif, nous renvoyons

à

ltarticle ùe P, Wenger', Ch. C'imerman et A.

CorbazL).

Après avoir étudié tes différents facteurs suivants:

1. La quantité cle réactif, 2. L'a cluantité de

ca,d.mium,

3. ^I-,e volume,

4.

I-.le

ps,

5. Le liquicle

d.e

lavage,

6. L'a température et la durée de

séchage,

7. La température de la solution,

nous avons fixé les modes opératoires ^exacl,s pour les trois techniques microchimiques gravimétriques de E. Sch,toartz'Bergkampf, Eminh,

et de Pregl.

Tech,ni,que d,e

E.

Schwarz-

Bergkamp't'3).

Mod,e opératoire.' On introduit dans un filtre-becher taré léna G4, ^zr,u moyen d.'une burette, 1,5 cms de solution d'un sel de cadmium, neutre ou très {aiblement aciden), (pE 6),

ni

chlorhydrique,

ni

acétique, contenant

1 à

3 mgr. de cation cadmium. On chauffe jusqu'à ébullition sur

un

bloc de cuivres) maintenu à 1700' On ajoute alors, goutte à goutte, 0,55 cms de solution à 2o d'anlbtapilate de sodium, fraîchement préparé, on agite en prenant bien soin de ne pas toucher Ie filtre avec la solution, on chauffe de nouveau jusqu'à commencement d'ébullition, puis on laisse refroidir quinze

minutes.

On

filtre

en aspirant très cloucement à Ia trompe. On lave deux fois avec L cms d'anthranilato de sodium à.0,2'/o Qéactif dilué ¹⁰ {ois), puis deux Iois avec 1 cms d'alcool éthylique ètS6%.

On essore soigneusement le précipité avant, de placer le filtre-becher, muni de son

filtro

à air dans une étuve6) cha,uffée à 1350-1400 et I'on sèche penda,nt vingt minutes en aspi- 1) Ch. Cimerman et,

P.

Wenger, Sur le microdosage

du

zinc au moyen de I'acido anthra,nilique. Mikrochemie ^18, 53 (1935);

P.

Wenger, Ch. C'imerman

et A.

Corbaz: Srtt

le

microdosage

du

cobalt

an

moyen de

l'acide

anthranilique. Mikrochimica Act'a 2, 4.

Heft

(1937) et Mikrochemie, 27, HeIt' 1 et 2 (1939).

2) W. Prodinger, Orga,nische Fâllungsmittel

in

der qua,ntita,tiven Analyse. Stutt- gaft,t937, S.29; 11. Funlt et'

M.

Ditt, Z. anal. Ch.

gl'

₃₃₂ (1933).

3)

E.

Schwarz-Bergkampf, Z.anal. Ch. 69, 321 ^(1526).

4) D'âprès H. Gôto, J. Chem. Soc. Japan 55, 1156 (1934), cf. chem. Abstr. 29, L02g (1935); on obtient une précipition quantitative à

partir

du

pg

5,23.

6) F. Pregl", Die quantitative organische Microanalyse, 3. Auflage, Berlin 1930, S. 74.

6) L'étuye pour filtre-becher est fournie par

la

Maison Paul Haack, Vienne

IX.

en faisant pâsser

un

courant

d'air lent

à

I'intérieur.

On I'essuie alors avec une flanelle humide et deux peaux de chamois. On le place ensuite, en Ie saisissant par le col au moyen d'une pince spéciale, sur un bloc de nickel à côté ^de la balance et on le laisse 15 minutes;

on le tianspoito ensuite sur un bloc identique à I'intérieur do la balarice, on le laisse 5 mi- nutes. X'inalement, on le pose sur le plateau de

la

balance .èt on le ^pèse à

la

25e minute après l'essuyage.

La durée de deux ess'ais parallèles est de 3 h. 15.

Remarque. Le

volune

du réactif (0,55 cms) est une qua,ntité comprise entre los Ii- mites in.férieures et supérieures d'excès de réactif qui sont:

pour l

^mgr. Cd"

pour 2

mgr.

Cd" .

^LO7-206%

pour

3

mgr.

Cd" 45-

60%

Voici,

à titre

do renseignements, quelques ré,gultats

tirés

de nombreuses analyses faites par cette technique:

Tableau I.

Essais No.

1 2 J

4 5

Excès de réactif

eî%

Quantité théor. de Cd en mgr

Quantité de Cd retrouv.

Différence en mgr.

Différence eî ^o/o en

0,993 0,993 2,1846 1,986 2,575

0,995 0,996 2,1864 1,985 2,98L5

+0,002 + 0,003 + ^0,0018

-

^0,001

+ 0,0025

+ ^0,201 + 0,30 + 0,082

-

^0,05

+ 0,083 250

400 144 200 60

Comme le montre ^ce tableau, les résultats sont, précis.

Tech,ni,qua

d,e

F. Eminht).

Mod,e oytératoire: On

introduit

dans un micro-becher en veffe d'Iéna (dimensions:

hauteur 55 mm, diamètre 18 mm) 1,5 cm3 de solution neutro ou très légèremont acide (à l'exclusiori de I'acide acétique et de I'acide chlorhydrique), contenant 1 à 3 mgr. de cation

Cd".

On chauffe jusqu'à ébullition sur

un

bloc de cuivre maintenu

à

1700; on ajoute alors 0,55 oma de réaotiT à" 2%

-

^quantité compriso entre les limites d'excès de réactif, indiquées dans l'étude de

la

technique de

E.

Schwara-Bergkampf, On agite, on ohauffe jusqu'à début d'ébullition, on laisso reposer jusqu'à complet refroiclissement, ce qui demande 15 à 20 minutes. On introduit alors la bagueûte

filtrante

de porcelaine soi- gneusement dégraissée2) et on aspire doucement à la trompe. I,e précipité est lavé deux fois avec 1 cm8 d'anthranilate de sodium à' O,2o et deux fois avec 1 cms d'alcool. On sèche le becher avec la baguette filtrante dans une étuvo de Bened,etti,-Pi,chlerg) en aspirant doucement

I'air

^à travers

la

baguette.

La

température intérieuro

doit

être maintenue

à

125-1300.

La

duréo de séchage est de 30 minutes. Après un refroidissement de 16 minutes dans le tube, en dehors de l'étuve, on essuie le becher avec une flanelle humide et deux

r) F.

Emi,ch, Lehrbuch der Mil<rochemie, 2. Auflage 1926, S.84.

2) Une minime quantité de ^graisse produite, par exemple, par lo contact des cloigts sur la partie poreuso de la baguette empêche le

filtlage. Il

est rocommandé de manipuler le baguette filtrante avec une pince spéciale.

s)

A.

Bened,etti-P'ichler, Mikrochemie, Pregl-Festschrift 6r (1929);

F.

Dmich, Mikro- chemisches Praktikum, 2.

Au{I.,

S.66, Mùnchen, 1931.

36

peaux de chamois, On laisso reposer le becher 16 minutes sur un bloc de nickel à côté de la balancen 5 minutes sur un bloc dans la balance, 5 minutes sur le plateau de la balance et on pèse à

la

25e minute.

Durée d'un essai: 3 h. 15 environ.

Yoici quelques résultats tirés des nombreuses ana,lyses effectuées avec cette tech- nique:

Tableau II.

Itrssais No.

Quantité théor. do Cd en mgr.

Quantité retrouvée de Cd ^en

mqr.

Excès de réactif

eî ^oÂ

Différenco en mgr.

Différence

eî%

h 7 8

I

10 11

I2

13

-J,,0r75 1,0175 2,035 2,0t5 2,035 3,0525 3,0525 3,0525

I,OL12 1,0143 2,037 2,03r 2,040 3,0516 3,0545 3,0490

176 400 107

r62 206 45 50 60

0,0003 0,0032 + 0,002

-

^0,004

+ 0,005

-

^0,0009

+ 0,002

-

^0,0035

-

^0,020

-

^0,31

+ 0,098

- ^o,l4

+0,24

-

^0,029

+ 0,065

-

^0,11

Techni,que

d,e

F.

^Pregl,L).

Mod,e opérato'ire.'On introduit, dans une éprouvette en verre d'Iéna (dimensions:

hauteur 100 à 150 mm., diamètre 37 mm), g cm3 do solution neutre ou très faiblement acide (à I'exclusion de I'acide acétique et de I'acide chlorhydrique), contenant 4 à 7 mgr.

de cation

Cd".

On cha,uffe jusqu'à ébullition de Ia solution, le fond de l'éprouvette étant maintenu à 0,5 cm. au-dessus d'une toile métallique, afin d'éviter

la

surchauffe.

On enlève alors l'éprouvette, on Ia pla,ce sur son support et on ajoute goutte à goutte le réactif à 2o/o, L'excès de réactif doit être compris entre ^g0o/o et l40o/o de

la

quantité théorique pour les quantités de cadmium comprises entre 4 et 7

mgr.

Pratiquement, on prend 0,25 cm3 de /éactif pour chaque mgr. de Cd.

Renzarque: Si le volume initial est de 10 cm3 pour les mêmes quantités de cadmium, l'excès de réactif

doit

être de 350o/o. Le volume de réactif est alors de 0,55 cm3 pour chaque mgr. de cadmium. On agite, on place l'éprouvette au-dessus de

Ia

toile

et

on chaufle jusqu'à commencement d'ébullition en remuant de temps en

temps.

On laisse reposer 15 minutes en refroidissant penda,nt les dernières 5 minutes dans de I'eau froide.

On

filtre

par siphonage sur tube

filtrant

de Schott (Iéna,) G 3 ou G 4 en aspirant douce- ment à la trompe.

Il y

a avantage à ne pas laisser sécher Ia portion du précipité qui se

trouve sur le

filtre,

car le filtrage devient aussitôb plus difficile.

On lave une ou deux fois avec 1 cmB d'anthranilate de sodium èt 0,2%, puis deux fois avec L cms d'alcool. On introcluit alors une petite plume de bécasse2), fixée à l'ex- trémité d'un tube ca,pillaire, dans l'éprouvette, dans

le but

de décoller les portions de précipité

qui

adhèrent

aux

parois,

tout

en continuant

le

lavage avec

6

cm3 d'alcool, cm3 par cm8. T,e précipité passe ainsi sur Ie

filtre. Il

est recommandé d'introd.uire dans le tube-siphon de petites bulles

d'air

qui fractionnent

la

colonne de liquide ascendante, 'et permettent une élimination plus lapide du précipité. On enlève la plume, on la rince avec 1 cms d'alcool, on lave erisuite l'éprouvette avec L cm8 d'alcool. On vérifie la limpi- dité du liquide de lavage en examinant le tube-siphon par transparence devant une am- poule électrique. On enlève le siphon et on lave deux fois les bords du tube

filtrant

avec 1 cms d'alcool. Le tube

filtrant

est essuyé extérieurement, muni de son

filtre

à airz) et

t)

_{F. Pregl,}

_La

microanalyse, p.

L24.

²⁾

F.

Pregl, loc.

cit,

p. L17

aspirant doucement à la trompo, pen- dant 10 minutes, la partie du tube contenant te précipité, puis pendant cinq minutes la tige du

tube.

On enlève le

filtre

à air et on laisse refroialir le tube un instâ,nt en dehors du bloc. On essuie le tube avec une llanelle humiile et deux peaux de chamois, on le laisse reposer penda,nt quinze minutes sur un support, à côté de la balance, cinq minutes sur les crochets do Ia balance et on pèso à la 20me minute.

La tare des tubes filtrants se

fait

de la mSme façon que la pesée dans l'analyse. Le nettoyage a lieu aussitôb après I'emploi des tubes

filtrants.

Durée d'une analyso

2h,45.

Voici, à

titro

de renseignements, les résultats de quelques essais effectués au moyen de cette technique:

Tableau III.

Dssais No.

Cadmium théor.

en mgr.

Cadmium trouvé en mgr.

Différ.

en mgr,

Différ eî ^oÂ

Yolume

initial

Excès de réactif en mgr.

T4 15 16

t7

18 19 20 27 22 oo

4,029 4,O28 4,029 5,035 5,035 5,035 6,042 7,653 6,042 6,042

4,038 4,031 4,028 5,020 5,O25 5,0276 6,0506 7,636 6,059 6,059

+ 0,010 + ^0,003 +0,000

-

^0,015

-

^0,010

-

^0,0074

+ ^0,0086

-

^0,019

+ ^0,0L7 + 0,017

+0,24 + ^0,074 +0,000 -0,29

-

^0,19

-0,74

+0,74

-

^0,23

+ 0,28 + 0,28

o cm"

j) _Cm"

o cm' 6 cm8 ,l) cmd o cm"

5 cmg o cm"

10 cm8 10 cmg

70 70 70 90 90 140 90 L60 350 350

Remarque: L'intervalle d'excès do réactif (90% èù 140o/o ) convient à n'importe quelle quantité de cadmium comprise entre 4 et 7 mgr. Cet intervalle est cependant modifié pour des cas particuliers: la limite in-férieure d'excès est de 70./o pour 4 mgr., la

limito

supé- rieure s'élève à 160% d'excès pour 7 mgr.

L'influence

d,es

sels alcal,i,ns sur

l,e d,osage.

Les sels alcalins peuvent préexister _dans la solution primitive, ou bien s'y former à la suite

d"es

traitements qu'on lui fait subir (neutralisation). Il est indispensable de connaître I'influence

d"es sels

les plus coura,nts sur le précipité d.'anthranilate d,e cad"mium.

A la suite d'une étude systématique, nous avons déterminé que le

d,osage

de 2 mgr.

d.e

cadmium n'était pas affecté par lâ présence de

10 mgr. d.'acétate de sod.ium,

5 mgr. de chlorure d.e potassium ou de sod.ium, 100 mgr. de nitrate de potassium,

20 gr. de sulfate d.e potassium.

Ces sels étant examinés individuelement et non pas mélângés.

t)

_Iv. Pregl, loc, cit., p. 66,

38

CONCLUSION GÉNÉR,ALE.

Nogs avons établi une méthode.microcfimiqug gravimétrique de dosage du cadmium, eLnous servant du sel cristallin qutil forme avec

I'acide anthranilique.

Nous avons donné les mod.es opératoires exacts cles trois tech- niques micro-gravimétriques de

1. Bchwarz-Berglrampf (avec le filtre-becher), 2. Emi,ch (avec la baguette filtrante),

3. Pregl, (avec le tube filtrant).

Nous yecommand,ons I'emploi

^d.e

A. La technique de Bchwarz-Bergkanx,bf

d.ans

les cas où le dosage

porte sur 1 à 3 mgr. d.e Cd.", d.ans une solution contenant environ

2 rngr. cle catlon par cm3.

B.

^I-,a

techniclue d)Em,i,ch,lorsque

^{1e rlosa,ge}

porte sur 1 à 3 mgr.

Ctl" ^clans une solution contenant environ 1'mgr.

d.e

cation par

cm3.

C. La technique de Pregl, ^quand- la ^quantité

^d.e

cation est com- prise entre 4 et 7 mgr. et quton

se

trouve en présence

d"tun

plus grand volume de solution

Pour la clétermination approximative du titre en Cd" d.'une solu-

tion inconnuei nous renvoyonS aux indications d.onnées dans ltarticle cle P. Wemger, Ch. Ci,merman

et,

A. Corbaz (cf. note 1, page 34) au paragraphe

<

Essais préliminairesr . De même pour tous les clétails pratiques concernant I'appareil.

Nous rappelons que les cations suivants: zinc, cobalt bivalent, nickel; cuiwe, plomb et mercute bivalent donnent, comme le cad-

mium, des sels insoiubles et trien cristallisés avec l'acid.e anthrani- lique.

I-.,e d.osage d"u

cadmium au moyen dg notre méthocle ne ponrra être effectué qutaprès sa séparation cl'avec

^ces

ions. Dans le cas dtun alliage plomb-cad.mium, par exemple, on prébipitera

d.'abord"

Ie plomb comme sulfate, puis on dosera Ie cadmium comme anthranilate dans

la solution filtrée, après avoir réalisé les conditions exigées par la méthod.e.

Genève, novembre 1939, L,aboratoire .d)analyse microchimique

de l'Université.