Igroscopicità

L’igroscopicità è la capacità di alcune sostanze di assorbire vapore acqueo dall’aria; alcune sostanze infatti possono fissare il vapore acqueo per adsorbimento superficiale oppure trasformandosi in idrati come nel caso dei solfati, mentre altre non solo assorbono il vapore ma si dissolvono in esso dando luogo al fenomeno delle deliquescenza.

Ad esempio il cloruro di calcio dapprima si trasforma in cloruro di calcio esaidrato CaCl2 · 6 H2O e successivamente il sale idrato fissa a sua volta l’umidità trasformandosi in una soluzione concentrata di cloruro di calcio.

Tra le sostanze igroscopiche, oltre al cloruro di calcio vi sono: acido solforico concentrato, ossido di calcio, cloruro di magnesio, cloruro di ferro (III), pentossido di fosforo, idrossido di sodio, idrossido di potassio, nitrato di calcio, nitrato di rame (II)

L’igroscopicità di una sostanza può essere valutata, nel corso di una sua pesata,  osservando la variazione della sua massa nel tempo.

Le sostanze igroscopiche costituiscono un impedimento per molte tecniche analitiche: ad esempio non si può preparare una soluzione di idrossido di sodio a titolo noto in quanto esso assorbe vapore acqueo durante la pesata. Nell’analisi volumetrica, infatti, la soluzione a titolo approssimato di NaOH va standardizzata con uno standard primario come lo ftalato acido di potassio.

A causa della loro igroscopicità alcune di queste sostanze vengono usate quali agenti essiccanti negli essiccatori in cui vengono mantenute anidre le sostanze igroscopiche, sia per eliminare tracce di acqua da solventi organici.

Per una sostanza igroscopica che forma un idrato si può scrivere la seguente reazione di ordine generale:
A + n H2O → A(H2O)n

dove n è la capacità della sostanza igroscopica ovvero il numero di moli di acqua che riesce a coordinare.

Un altro parametro importante delle sostanze igroscopiche è l’efficienza ovvero la quantità di acqua che riescono a rimuovere da un solvente organico.

Ad esempio il solfato di sodio ha n = 10 ovvero dà luogo alla formazione di solfato di sodio decaidrato Na2SO4· 10 H2O ed ha un’efficienza di 25 mg/L.

Le sostanze igroscopiche, a seconda delle loro caratteristiche chimiche, vengono usate in modo selettivo nei solventi organici.

Ad esempio l’idrossido di potassio che ha natura basica viene usato per allontanare tracce di acqua da soluzioni basiche quali le ammine, ma non può essere usato nelle soluzioni acide.

Vengono indicati in tabella le sostanze igroscopiche usate per rimuovere le tracce di acqua dai solventi organici e il loro utilizzo:

 

Agenti essiccanti Composti
MgSO4, CaCl2, CaSO4, H2SO4 Alcani, alogenuri alchilici
MgSO4, CaCl2, CaSO4, sodio metallico Idrocarburi aromatici, eteri
Na2SO4, MgSO4, K2CO3, CaSO4 Aldeidi, chetoni, esteri
MgSO4, K2CO3, CaSO4, CaO, BaO Alcoli
KOH, K2CO3 Ammine
Na2SO4, MgSO4, CaSO4 Composti acidi

 

Il pentossido di fosforo a causa della sua aggressività non viene usato a contatto con le soluzioni ma posto negli essiccatori.

 

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Author: Chimicamo

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