Un dosage colorimétrique des fluorures

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Un dosage colorimétrique des fluorures

MONNIER, Denys, RUSCONI, Yvonne, WENGER, Paul Eugène Etienne

MONNIER, Denys, RUSCONI, Yvonne, WENGER, Paul Eugène Etienne. Un dosage colorimétrique des fluorures. Helvetica Chimica Acta , 1946, vol. 29, no. 3, p. 521-525

DOI : 10.1002/hlca.19460290305

Available at:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:106577

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HELVETICA

-

CHIMICA ACTA

EDITA A SOCIETATE CHIMICA HELVETICA

VOLUMEN XXIX

FASCICULUS TERTIUS

74. Un dosage colorimétrique des fluorures

par D. Monnier, Y. Rusconi et P. Wenger.

(6 Ill 46)

VENEUNT BASILEAE ET GENAVAE APUD GEORG & CO. LIBRARIOS

MCMXLVI

Volumen XXIX, Fasciculus III (1946).

74. Un dosage colorimétrique des fluorures

par D. Monnier, Y. Rusconi et P. Wenger.

(6 III 46)

521

P.r·incipe. Le fer(III) forme avec Pacid ulf -5-sali ylique un complex • olu 1 de colora.tion violette. ne analyse colorimétrique utilis phénomènei).

Lorsqu'on intr

dan. une t ·ll olution, du fluorur d odiuro, on

un affailfü-. m nt

oloration. Le

e. t masqué par 1 fluorur

ave 1 quel

forme le compl cx:e [Fe • ç]"' plus stable qu le ompl xe fer( )-a id sulfo alicylique. Or, si 1 on nijoute des quantités croissantes de fluorm· de ·odium à une solution de chloTure de fer(IlI) d tit1·e connu, il s pr duit un affaiblissement réguli r de la coloration. ou t n n à

tout de uite que le phénom n n suit pa · la loi d Beer,

e t don n

aire d'établir une colli'be d'étalonnage au moyen de laquelle

ra po sibl d effec- tuo1· le do ag des fluorures de

manière suivante : on pr nd un olution t d chlorure d

r( Il)- acid ulfo

liqu

1 on ajout un volum me uré de la solution à anal ser contena.uL 1 ion Eluorhydrique jusqu'à. affa:iblissem nt en ible, mai pas trop grand

l'int n ité a la coloration; on fa.it alors une me ure

lori- 1n tre et l'on · r porte

la colU'be d étalonnage. an s condition

on e trou dan la partie de la courbe la plus adéquate à un dosage sa · faisant .

Complexe fer (III)-cwide sulf'osalicyliq1te . .c ous avon préparé trois solutions typ n nou ·

·piran.t de. expériences effect ué par les auteur déjà cité . ol'lrtan , nou av n con taté qu'en intro- duisant un e · cl'a ide sulfo ailicyliqu (comme on le fait dans l'analy e du fer), Ia oolol.·aL i on parfait m nt tabl eu l'ab enc de fluorure, percl cette i·oprié · par 1 al

n de fluoruxe; l'affaiblisse- m

n' t plus fonction eul m nt de la n ntration d ions F', mais

aut . res facteur. int rviennent. D plu ' av l mp 1 in- tensité de la coloration tend

se rétablir, comme si le masquage du

r air le · anions fluorhydriques s

aLt de moins n moin , ntfr . a · ontr , on o btien1; des ré ultats r pr ductible sil on ' u ti nt à la qltantité d'a id sulfo ali yliqu qui donn ave le

r( )

nsit' maximum d la coloration caractéri tique. Poui· d

rmin · c tt valeur la formu1 exa

du complex fer( )-acide u.lfo alicylique n'étant pa onnue, nou. a.von procédé aux- e ai ui ant

l'aide du photom tre d

en utilisant le filtr 4.

1) Voir von AUen, H. Wieland et E. Hille, Z. anorg. Ch. 215, 81 (1933), et P. Urech, Helv. 22, 12 (1939).

cm ³ de FeC13 à 0,11 % . cm³ d'acide sulîosalicylique . Volume total (par ad. d'eau) K

E =log

' î '

2 2

0,6 0,7 22,85 22,85

0,92 1,2 2 0,75 22,85 1,5

T= ^Intonait6 du faisceau lumineux J plus faibl Int.ensité du faisceau lumineux Je plus fort

K=-:-~~:--,--~~.,--~-..,,.-E Jong. de la cuve (en cm.)

2 0,85 22,85 1,5

L'examen dll tableau montre que la quantité minimum d'acide sulîosalicyliqu tlécessalre à la compl xion du fer(ill) dans 2 cm³ de chlorure de fei:(UI) à 0,11 % est comprise entre 0,7 cm3 et 0 75 om3 (essai.s 2 et 3).

Calculs faits, on constate que, pour l'essai 2, 135 mol. de FeC13 correspondent à 138 mol. d'acide sulîos1\licylique.

Pour l'essai 3, 135 mol. del" 1₃ corrCl!pond nt à 148 mol. d'acide sulîosalicylique.

Un second essai a ét.O. entl' pris a,vec une Mttre !!Olution de chlorure de fer{ill).

Essais

1 1

1 2 1 3

1 4

l

l

l

cm ³ de FeC1₃ à 0,11 % 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 cm³ d'ac. sulfosalicylique

à 0,5% 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50

Volume total 20,7 20,7 20,7 120,7 20,7 20,7 20,7 20,7

K 0,54 0,70 0, l 0,9 0,88 0,9 0,9 0,9

Ln. va.leur cherchée est comprise entre 0,25 t

o,:ro

Pour l'essai 3, 540 mol. de '.FeC13 correspondent à 492 mol. cl'acide sulfo alicylique.

Pour l'essai 4-, 540 mol. de F Cl3 corres1londent à 540 mol. d ncid stiliosalicyliqu . Ces i·ésnlta.ts c ufüment l'impression que le complexe fer·{ill)-aoide sulfosalicyliqu se forme po.r lio.ison d'un fru·(fil) o.vec un molécule d'acide sulfosalicyliqu . Nous n'o.vons pas les do11nées suffi antes pour prouver d'un façon définitive Io. composition de ce corn·

ple.xe. Cependant, dc.s exJ?ét'inn<lfl!I rompo.mtivca a,veo l'ncid so.Licyliqn -•c(lll) nou11 l'edonn nt les .résultats indiqués dans Io. HttémtuT soit un Fe(ill) pour 2 molécules d'noide sa:licylique. 'onclusiort: les 2 complexes :f r(III)-aulde sulfosalioylic1n L 1 r(Ill)·

a.oid salicylique no doivent }lllS pt·és ntei: une cons itution lino.logu

Solutions types.

Dan tous les essais effectués, nous avons nwaiUé 1wco de solutions au PH 3.

Trois solutions types nous ont permis d'ét.îLI lir roi courbes d'étalonnage.

Solution A 2 cm³ de FeCl₃ à 0,11 %

0,8 cm³ NH4Cl N HCI 2 N jusqu'au PH 3 0,75cm³d'ac.sulfosalicylique

Volume total 20 cm ³

Solution B 5 cm ³ de FeC13 à 0,11 %

2 cm³ NH₄Cl N HCl jusqu'au pH 3 1,9 cm³ d'ac. sulfosalicylique

Volume total 25 cm ³

Solution G 10 cm³ de FeC13 à 0,11 %

2 cm⁸ NH₄Cl N HCl jusqu'au PH 3 4 cm³ d'ac. sulîosalicylique

Volume total 25 cm³

Volumen XXIX, Fasciculus III (1946). 523 Pour établir les 3 courbes d'étalonnage, nous avons introduit dans les solutions typos A, Il et C, des volumes Cl'Oissants d'une solution de fluoru:r d sodium à 0,2% et déterminé dans chaque cas au Eiltr 4, le coet'fici nt d'extinction K (volume total de la solution restant constant).

Les résultats ol)tenus figurent dans les tableaux suivants:

OourbeB d'étalonnage.

Solution type A.

cm³NaFà0,2% 0,1 0,2 10,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

- -

K 0,945 0,8251 0, 730 0,630 0,580 - 0,455 0,415 0,350 0,325

cm³NaF0.2"/a

1,00 0,90 0.80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0.10

0 K

~1 ~2 ~3 ~4 ~5 ~6 ~7 ~8 ~9 1 Courbe A.

Solution type B.

cm³NaF à0,2% 0,25 1 0,00 ^{1,00 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50}

K 1,95 1,63 1,20 0,86 0,74 0,65 0,62 0,51

cm³ NaF0,2%

3 2,75 2.50 2.25 2 1,75 1,50 1.25

0,75 0,50 0,25

o ·

0 0.5 1.5 2

Courbe B.

3,00 0,39

3

1,:. 1

-

K 3,05 2,07 1,51 0,86 0,65

cm1NaF0,2"/o 6

5

4

3

2

OL-~~~~~~~~~~~~~~~~~K

0 0,50 1.50 2 2,50 3 3,50 4

Courbe C.

La solution de fluorure de sodium (0,2%) est ramenée au voisinag du pH3 pM addition de quelques gonttes d'acide chlorhydrique. 11 est recommandé de faire la mesure dans le temps minimum (3 à 4 heures), la stabilité de cette solution dépendant de facteurs qui varient facilement.

En examinant l'allure de la courbe, on se rend compte que son utilisation serait n.léatoire soib ^ltll débnt, soit à la fin surtout, c.-à-d. aux e.·tinctions les plus grandes et les plus petites, ra.iaon our laquelle nous avons indiqué au début de ce travn.il qu'il faut n.tteindr une clhnintttion sensibl , mais pas trop grande, de la. coloration.

: Nous avons effectué un certain nombre d'analyses qui nous

d'arriver aux conclusions suivantes:

vec des solutions exemptes d'ions étrangers, l'erreur maximum que l'on commet ne dépasse pas 5 %, de sorte que si l'on a un faible pourcentage de fluorure à déterminer dans un mélange, la méthode peut être par- faitement applicable, par contre, elle est à rejeter, si la teneur en fluorure est élevée.

Exemple d'une analyse:

Dans un ballon jaugé d 25 cru3, on introduit 5 cm³ de FeC13 (0,11 %), 2 crn3 d NH40J N, quelques gouttes d'un solution HOI N (PiJ 3), 1,9 cm³ d'acide sulfosalicylique, puis un volume tel de la solution à analyser, que l'on observe un affaiblissement sensible de la coloration. Le volume est complété à 25 cm³ par de l'eau distillée. On mesure au photomètre Pulfrich, l'extinction E (écllell · log). Cette valeur st divisée par le. lougueur de la. cuve (en cm.) et le coefficient K btonu reporté ·1ir les abscisses de uotœcourbel3.

L'ordonnée donne la composition de la solution en fluorure de sodium.

En conclusion, les données ci-dessus ne sont que les premiers

résultats d'une série de recherches que nous avons l'intention de

Volumen XXIX, Fasciculus Ill (1946). 525

ntinuer. • n eff t-, divers facteurs ioivent

I

en on id - ration

étudiés, notamment la pr cnc d

tance étnmgèr , l'infln n , de la on ntration, d lat mpératrru:e, d Ja dilution, etc.

u

•no1is sirn1)l m n

prendx ato e, ·imant qu tt méth o :le peut avoir un intérêt pratique assez grand.

Genève, LabOl'atoire

de mi rochimi

ümi analyti.que et