Vogel: Análise Química Quantitativa
3.27 Purificação de substâncias
Fig. 3.9 Funil de pesagem
Com a tendência à redução progressiva dos limites de detecção da análise instrumental, as especificações dos reagentes ficam cada vez mais rigorosas. Alguns fabricantes oferecem muitos produtos especialmente purificados, como é o caso dos produtos BDH Aristar.
Às vezes, quando não se dispõe de um reagente com a pureza necessária, pode-se pesar a quantidade adequada de um metal puro apropriado (por exemplo, na faixa Johnson Matthey Specpure) e dissolvê-lo no ácido apropriado.
O rótulo de um frasco não é garantia infalível de seu conteúdo. Vários fatores podem comprometer a pureza:
(a) Algumas impurezas podem não ter sido analisadas pelo fabricante. (b) O reagente pode ter sido contaminado após a entrega pelo fabricante. O frasco pode ter
ficado aberto durante algum tempo, expondo o conteúdo à atmosfera do laboratório. Pode ter ocorrido, acidentalmente, o retorno ao frasco de uma porção não utilizada do reagente.
(c) Um reagente sólido pode não estar suficientemente seco, porque veio assim de fábrica ou
porque existem vazamentos no frasco, ou por ambos os motivos.
Se, entretanto, o fabricante dos reagentes analíticos tiver boa reputação, se o frasco não ficou aberto desnecessariamente e se não tiver havido retorno de reagente ao frasco, então a probabilidade de existência de impurezas na amostra é muito reduzida. Não coloque pipetas dentro do frasco. Os reagentes líquidos devem ser derramados do frasco. Preste muita atenção em evitar a contaminação da tampa de um frasco de reagente. Ao derramar um líquido de um frasco, não coloque a tampa na prateleira ou na bancada de trabalho. Coloque-a sobre um vidro de relógio limpo ou então faça como muitos químicos e segure a tampa entre os dedos indicador e médio de uma das mãos. Recoloque a tampa imediatamente após o uso. Mantenha todos os frascos escrupulosamente limpos, particularmente em torno do gargalo e da boca.
Se houver alguma dúvida sobre a pureza, teste os reagentes, por métodos padronizados, para as impurezas que poderiam causar erros na determinação analítica de interesse. Quando um produto químico a ser usado na análise quantitativa não puder ser obtido no grau analítico, purifique os produtos comerciais mais puros disponíveis pelos métodos conhecidos (ver a seguir). O procedimento de secagem, se necessário, varia com o reagente. Neste capítulo, damos detalhes que se aplicam a alguns reagentes.
3.27 Purificação de substâncias
Quando não se tem um reagente de pureza adequada para uma dada determinação, é necessário purificar o produto mais puro disponível. No caso de compostos inorgânicos, o método mais comum é a recristalização em água. Coloque uma massa conhecida do sólido em um erlenmeyer e dissolva com água de modo a obter uma solução quase saturada na temperatura de ebulição. Filtre a solução quente através de um papel de filtro pregueado colocado em um funil de colo curto e colete o filtrado em um bécher. Este procedimento remove o material insolúvel. Se ocorrer cristalização na parte externa do funil, use um funil aquecido ou um funil com camisa de aquecimento. Esfrie rapidamente o filtrado claro quente em uma bacia com água fria ou com uma mistura de água e gelo, de acordo com a solubilidade do sólido. Agite constantemente a solução para promover a formação de cristais
pequenos e evitar oclusão de água-mãe. Filtre com um dos funis da Fig. 3.7 e comprima o sólido que está no funil com uma rolha de vidro larga para retirar o máximo possível de água. Lave com pequenas porções de água para remover a água-mãe que adere aos cristais. Seque o sólido recristalizado em estufa, tomando cuidado para excluir a poeira da atmosfera. Conserve o sólido seco em frascos de vidro tampados. Quando remover o sólido do funil, tenha cuidado para evitar a contaminação por fibras do papel de filtro ou por partículas de vidro do disco filtrante.
Alguns sólidos inorgânicos são muito solúveis ou a solubilidade não varia com a temperatura o suficiente para que a recristalização direta seja eficiente. Em muitos destes casos, o sólido pode ser precipitado da solução concentrada em água por adição de um líquido miscível com a água no qual o sólido é menos solúvel. Como muitos compostos inorgânicos são quase insolúveis em etanol, costuma-se usar este solvente. Tenha cuidado para não usar etanol ou outros solventes em excesso, para não precipitar também as impurezas. O hidrogenocarbonato de potássio e o tartarato de antimônio e potássio, por exemplo, podem ser purificados por este método.
Muitos compostos orgânicos podem ser purificados por recristalização nos solventes orgânicos adequados. A precipitação por adição de outro solvente no qual o composto de interesse é insolúvel também pode ser eficaz. Os líquidos podem ser purificados por destilação fracionada.
Sublimação
Usa-se a sublimação para separar substâncias voláteis das impurezas não-voláteis. Iodo, óxido de arsênio(III), cloreto de antimônio e vários compostos orgânicos podem ser purificados deste modo. Aqueça suavemente o material a ser purificado em uma cápsula de porcelana e faça condensar o vapor em um frasco resfriado por circulação de água fria.
Refino por zona
O refino por zona foi originalmente desenvolvido para purificar certos metais. A técnica se aplica a todas as substâncias de ponto de fusão relativamente baixo estáveis na temperatura de fusão. Em uma aparelhagem para refino por zona, coloca-se a substância de interesse em uma coluna de vidro ou aço inoxidável, cujo comprimento varia de 15 cm (aparelhagem semimicro) a 1 m. Um aquecedor elétrico em espiral envolve e aquece uma faixa estreita da coluna. Ele é acionado por um motor e movimenta-se lentamente do topo da coluna para baixo. O aquecedor é ajustado para fundir uma faixa estreita (zona) do material e mantê-la em uma temperatura 2 a 3°C acima do ponto de fusão da substância. A zona fundida desce lentamente, acompanhando o aquecedor. Como as impurezas normalmente abaixam o ponto de fusão de uma substância, elas tendem a acompanhar o sólido fundido, que desce cada vez mais impuro pela coluna, e a se concentrar na parte inferior do tubo. Repete-se o processo (a aparelhagem pode ser programada) até atingir o grau desejado de pureza.