Determinazione del ferro negli spinaci

È noto che gli spinaci sono tra gli alimenti a più elevato contenuto di ferro, la quantità mediamente presente in 100 g di prodotto secco è pari a 30-40 mg. Il metodo colorimetrico all’o-fenantrolina può essere utilmente impiegato per la determinazione del ferro in tale campione poiché la qualità presente negli spinaci è elevata.

Il ferro, portato in soluzione, è ridotto a ione ferroso mediante un trattamento con idrossilammina in ambiente acido. Lo ione ferroso, in presenza di o-fenantrolina (1,10 fenantrolina C12H18N2), forma il complesso [(C12H18N2)3Fe]2+,stabile e colorato di rosso arancio.

Scopo dell’esperienza e principi

Le interferenze sono dovute a forti ossidanti (che ossidano il

Fe2+ a Fe3+), ai cianuri, ai nitriti, ai fosfati e ai polifosfati (che

complessano il Fe3+), al cromo, allo zinco, se in

concentrazione superiore a due volte quella del ferro, a rame

e cobalto, se presenti in misura superiore ai 5 mg/L, al Ni

(oltre 2 mg/L) (tutti questi metalli competono con il ferro).

Inoltre, bismuto, cadmio, mercurio, molibdati e argento

formano precipitati con l’o-fenantrolina.

Le interferenze possono essere eliminate mediante

ebollizione iniziale in ambiente acido: in tal modo si

trasformano i polifosfati in ortofosfati e si rimuovono cianuri

e nitriti. La presenza di un eccesso di idrossilammina

previene l’azione dei forti ossidanti. La presenza di grosse

quantità di ioni metallici, richiede l’aggiunta di un

consistente eccesso di o-fenantrolina.

Interferenze nel metodo

colorimetrico

Soluzione standard di ferro: preparata per pesata di

[Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O] (PM=392.14) in modo da ottenere

soluzione di 10 mg/L di Fe

Soluzione di idrossilammina cloridrato: (NH2OH.HCl) al 10% in

acqua distillata (15 mL)

Soluzione di o-fenantrolina allo 0.5% (25 mL). Sciolta prima

con 5 ml di metanolo e poi portata a volume con H2O

Soluzione tampone: preparata sciogliendo 50 g diCH3COONH4

in 30 mL di acqua e aggiungendo 70 mL di CH3COOH glaciale.

Reattivi utilizzati

Analisi del campione

Una porzione (5-6 g) di spinaci “strizzati” in un vetro di

orologio, vengono posti in stufa a 180oC per circa 1 ora, fino a

secchezza.

Si pesano esattamente 0.5-1 g di spinaci secchi e si pongono

in un crogiolo di porcellana. Quindi si calcina in muffola a 500°

C per 1 ora.

Terminata la calcinazione si lascia raffreddare e quindi si

riprende il residuo con HCl conc. scaldando leggermente.

Si filtra su carta Watman N.40 in matraccio da 100 mL lavando

il filtro con acqua distillata e portando a volume.

Attacco del campione

Metodo colorimetrico

Determinazione quantitativa del ferro presente nel

campione mediante la costruzione della retta di taratura.

Procedimento

Si trasferiscono in 4 palloncini tarati da 100 mL, volumi

variabili della soluzione standard di Fe in modo da avere

concentrazionidi Fe(II) comprese tra 0.1 e 4.5 mg/L.

Si aggiunge un po’ d’acqua distillata per lavare le pareti, HCl

conc. e idrossilammina.

Si attendono 10 minuti affinché quest’ultima possa ridurre

l’eventuale Fe3+ a Fe2+.

Quindi si aggiunge il tampone e l’o-fenantrolina, controllando il

pH, con cartina tornasole, che deve essere compreso tra 3 e

3.5. Quindi si porta a volume con acqua distillata.

Contemporaneamente si allestisce il bianco secondo le stesse

modalità, escludendo ovviamente l’aggiunta della soluzione di

Fe2+.

Dopo 20 minuti esatti dall’aggiunta dell’o-fenantrolina, si

misurato l’assorbanza a =510 nm, usando il bianco come

riferimento.

Retta di taratura

Una quantità esatta di soluzione ottenuta dall’attacco del campione si pone in un matraccio da 100 mL.Si aggiungono i reattivi come per la retta di taratura e si misura l’assorbanza a 510 nm.La procedura viene ripetuta su 3 diverse aliquote di campione per valutare la riproducibilità e la precisione della determinazione.

Analisi del campione

Si costruisce la retta di taratura riportando in grafico

l’assorbanza letta a 510 nm vs le concentrazioni di Fe negli

standard in mg/L.

Attraverso una regressione lineare dei dati si determina

l’equazione della retta che meglio interpola i punti ottenuti.

Quindi dai valori di assorbanza del campione si ricava, per

interpolazione, la quantità di Fe presente nella soluzione

d’attacco campione (dalla formula xo=(yo-a)/b dove a e b sono

rispettivamente intercetta e pendenza della retta e yo è

l’assorbanza del campione).

Si effettuano poi i conti necessari per esprimere il risultato in

mg/g di Fe nel campione secco.

Elaborazione dei risultati