Iodometria e iodimetria a confronto: applicazioni

Iodometria e iodimetria sono tecniche analitiche quantitative di tipo volumetrico che si basano su una reazione di ossidoriduzione e fanno parte delle titolazioni ossidimetriche.

Con il termine di iodometria e iodimetria ci si riferisce a un processo in cui è coinvolto lo iodio per determinare la concentrazione di un analita in esame. La iodometria è un metodo di titolazione indiretta mentre la iodimetria è un metodo di titolazione diretta.

La differenza fondamentale tra le due tecniche è che la iodometria si usa per determinare gli agenti ossidanti, mentre la iodimetria si usa per quantificare gli agenti riducenti.

Iodometria e iodimetria: indicatore

Iodometria e iodimetria utilizzano la salda d’amido quale indicatore visivo. La salda d’amido è costituita da amido che contiene due diversi tipi di polisaccaridi costituiti da unità di glucosio legate tra loro in due modi diversi ovvero l’amilosio che è di tipo lineare e l’amilopectina che è di tipo ramificato che forma con lo iodio un complesso di colore blu di colore così intenso che può essere rilevato visivamente quando la concentrazione di iodio è pari a 20 µM a 20 °C.

Quando si effettua la titolazione la salda d’amido va aggiunta in prossimità del punto finale ovvero quando è bassa la concentrazione di iodio che potrebbe essere adsorbito dall’indicatore. La colorazione blu è poco visibile a elevati valori di pH e alte temperature. Le titolazioni sono quindi condotte a valori di pH minori di 8 e a temperatura ambiente.

Una temperatura elevata, oltre a rendere poco visibile il viraggio dell’indicatore, porta alla perdita dello iodio che è volatile. Inoltre la salda d’amido non deve essere utilizzata in ambiente fortemente acido in quanto si verifica l’idrolisi dell’amido.

Iodometria

Nella iodometria, lo ioduro reagisce con un agente ossidante in un soluzioni acide o neutre. Quando ha luogo questa reazione, lo ioduro si ossida a iodio e la quantità di iodio prodotta è determinata mediante titolazione con una soluzione di tiosolfato di sodio. La tecnica prevede quindi la titolazione indiretta dello iodio liberato dalla reazione con l’analita.

La iodometria utilizza le proprietà ossidanti dello iodio e ha il vantaggio di non essere limitata a determinati valori di pH. Il test iodio-amido fu descritto per la prima volta nel 1814 da Jean-Jacques Colin e Henri-François Gaultier de Claubry  e, indipendentemente da Friedrich Stromeyer, nello stesso anno.

Primo stadio

Nel primo stadio avviene la reazione tra ioduro e un agente ossidante come permanganato di potassio, bicromato di potassio, perossidi ecc. secondo lo schema generale:
KI + agente ossidante → I₂ + stato ridotto

Ad esempio:
6 KI + K₂Cr₂O₇ + 7 H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 4 K₂SO₄ + 7 H₂O + 3 I₂

Nella reazione lo iodio è passato da numero di ossidazione -1 a numero di ossidazione zero mentre il cromo è passato da numero di ossidazione + 6 a numero di ossidazione +3

Secondo stadio

Nel secondo stadio lo iodio ottenuto nel primo stadio è titolato con una soluzione di tiosolfato di sodio che è trasformato in tetrationato. Poiché il tiosolfato non è uno standard primario si deve prima procedere alla standardizzazione del tiosolfato.

Il punto finale della titolazione è evidenziato da un indicatore specifico ovvero la salda d’amido che va aggiunta poco prima del punto finale ovvero quando la colorazione giallo-marrone dello iodio è diventata appena visibile. La soluzione si colora di blu in quanto l’amilosio contenuto nella salda d’amido forma un composto di adsorbimento di colore blu.

Quando tutto lo iodio si è trasformato in ioduro la colorazione blu scompare. La reazione che avviene è la seguente:
I₂ +2 Na₂S₂O₃ → 2 NaI + Na₂S₄O₆

In cui la soluzione di amido viene utilizzata come indicatore in quanto può assorbire l’I₂ che è rilasciato. Quando titolato con una soluzione standardizzata di tiosolfato di sodio, l’assorbimento fa cambiare il colore dal giallo brillante al blu scuro.

Iodimetria

Nella iodimetria  si utilizza iodio libero per essere sottoposto a titolazione con un agente riducente. Pertanto, lo iodio si riduce a ioduro e lo iodio ossida altre specie.

Lo iodio è scarsamente solubile in acqua e alla soluzione si aggiunge lo ioduro di potassio. Avviene la formazione di triioduro secondo la reazione:
I₂ + I^– ⇄  I₃^–

Tramite questa tecnica si possono titolare analiti facilmente ossidabili come:

• acido solforico
• solfiti
• idrazina
• stagno (II)
• arsenico (III)