Iodometria e iodimetria

Iodometria Con il termine iodometria di definisce la titolazione che utilizza il tiosolfato di sodio, uno dei pochi reagenti riducenti stabili rispetto all’ossidazione dell’aria. Lo iodometria è usata per misurare agenti ossidanti mediante un procedimento indiretto che implica lo iodio come intermedio. Con lo iodio, lo ione tiosolfato si ossida quantitativamente a ione tetrationato. Per determinare la concentrazione degli agenti ossidanti viene aggiunto all’interno della soluzione debolmente acida un eccesso non misurato di una soluzione di ioduro di potassio. Lo iodio liberato stechiometricamente, a seguito della riduzione dell’analita, è poi titolato con una soluzione standard di tiosolfato di sodio (Na2S2O3)

Indicatore nelle titolazioni iodio/tiosolfato Comunemente, le titolazioni che coinvolgono lo iodio vengono eseguite con una sospensione di salda d’amido come indicatore. La salda d’amido è una soluzione acquosa di amido addizionata di una piccola quantità di battericida, in maniera tale da evitare la decomposizione che può interferire con le proprietà di indicatore. A seguito del legame tra lo iodio (I2) e la catena elicoidale del β-amilosio si sviluppa una colorazione blu intensa. Colore della soluzione contenente salda d’amido, in presenza di I2. In presenza dello ione I- la salda d’amido è incolore. Fonte: www.comprensivoturbigo.it

Alcuni accorgimenti Le titolazioni iodometriche devono avvenire in ambiente debolmente acido per tali motivi: Le soluzioni di iodio debbono essere impiegate a pH < 8,5 in quanto a pH basico lo iodio disproporziona (è un particolare tipo di reazione di ossidoriduzione, nella quale un’unica sostanza in parte si ossida ed in parte si riduce); L’ossidazione del tiosolfato sodico a tetraionato avviene in ambiente neutro o debolmente acido (in soluzione alcalina avverrebbe l’ossidazione a solfato); In ambiente fortemente acido il tiosolfato si decompone a S2; In ambiente acido lo ioduro viene ossidato a iodio O2 + 4I- + 4H+  2I2 + 2H2O

Applicazioni della iodometria In campo alimentare, la iodometria è ampiamente utilizzata al fine di determinare la concentrazione di idroperossidi in una qualunque matrice lipidica (oli e grassi destinati al consumo alimentare). L’ossidazione è un processo chimico, catalizzato da diversi fattori (presenza di ossigeno, grado di insaturazione dell’olio, presenza di metalli, temperature di processo), che porta alla formazione di idroperossidi. La determinazione della concentrazione di tali specie chimiche è importante in quanto gli idroperossidi non solo hanno un impatto negativo sull’accettabilità della matrice lipidica impiegata o dell’alimento fritto in essa, ma si decompongono facilmente portando alla formazione di molecole dannose per la salute umana.

Processo ossidativo Iniziazione: in presenza di un catalizzatore si formano dei radicali alchilici (L·) che tendono ad accumularsi. Propagazione: il radicale allilico formatosi reagisce con l’ossigeno atmosferico per formare un radicale perossilico (LOO·). Questo radicale può reagire con un altro atomo di H disponibile (LH) formando un altro radicale libero (L·) ed un idroperossido (LOOH) Terminazione: gli idroperossidi, specie chimiche altamente instabili, si decompongono generando radicali liberi addizionali e/o prodotti di ossidazione secondaria che si accumulano, cotribuendo ad aumentare la randicità dell’olio. Dove: LH acido grasso monoinsaturo o polinsaturo

Numero di perossidi (mEq/kg) ammissibili per legge in diverse tipoligie di olio OLIO DI OLIVA VERGINE EXTRA 20 OLIO DI OLIVA VERGINE OLIO DI OLVA LAMPANTE - OLIO DI OLIVA RAFFINATO 10 OLIO DI OLIVA 15 OLIO DI SANSA DI OLIVA GREGGIO 2,0 OLIO DI SANSA DI OLIVA RAFFINATO OLIO DI SANSA DI OLIVA Regolamento CEE 2568/91 e successive modifiche

Principio del metodo Gli idroperossidi, in presenza di KI, si riducono secondo la seguente reazione redox: Lo iodio che si è liberato viene titolato con tiosolfato di sodio, in presenza di salda d’amido (colore blu). I2 è direttamente proporzionale alla quantità di idroperossidi nel campione: L’aggiunta di tiosolfato continua fino a quando non scompare il colore blu dalla soluzione; ciò indica che tutto lo I2 liberato è stato titolato.

Esecuzione Fonte: www.wikipedia.it Fonte: www.geass.com AGGIUNGERE 25 mL DI UNA MISCELA ACIDO ACETICO CLOROFORMIO 3:2 (L’ACIDO ACETICO è AGGIUNTO IN MANIERA TALE DA CREARE IL pH IDEALE) E 0,5 mL DI UNA SOLUZIONE SATURA DI KI IN UNA BEUTA, PESARE CIRCA 5 g DI CAMPIONE DI OLIO. ANNOTARE IL PESO PRELEVATO LASCIARE AL BUIO PER 5 MINUTI Fonte: https://extranet.fisher.co.uk Fonte: www.davincialba.it Fonte: www.funsci.it DILUIRE CON 75 mL DI ACQUA DEIONIZZATA E AGGIUNGERE LA SALDA D’AMIDO. IN PRESENZA DI I2 LA SOLUZIONE SI COLORA DI BLU. TITOLARE FINO A CHE LA SOLUZIONE NON DIVENTA INCOLORE LEGGERE IL VOLUME DI TITOLANTE USATO ED ANNOTARLO

Il N P è ricavato dalla seguente espressione: dove: V = ml della soluzione di Na2O3S2 · 5H2O impiegat N = normalità della soluzione di Na2O3S2 · 5H2O p = quantitativo di olio pesato espresso in grammi

Iodimetria Con il termine di Iodimetria si definisce la titolazione che utilizza una soluzione di iodio, ed è utilizzata nella determinazione di sostanze con carattere riducente. La semi-reazione è la seguente: I3- + 2e- ↔ 3I- E0 = 0,536 V I3-: ione triioduro. Le soluzioni di iodio standard hanno un’applicazione relativamente limitata in confronto agli altri ossidanti a causa del piccolo potenziale elettrodico. Talvolta questa caratteristica della coppia I3-/I- si rivela vantaggiosa poiché impartisce un grado di selettività che rende possibile la determinazione di fori agenti riducenti in presenza di quelli deboli.

Applicazioni della iodimetria Grazie alla iodimetria è possibile determinare la concentrazione di SO2 nei vini. L’anidride solforosa espleta diverse funzioni: regola la fermentazione alcolica; ha azione antiossidante; ha azione defecante; è utile per la mutizzazione dei mosti; aiuta l’estrazione delle sostanze polifenoliche; abbassa la temperatura di fermentazione. Essenzialmente nel mosto e nel vino l’SO2 viene aggiunta mediante sali, in particolare come bisolfito potassico (KHSO3) contenente circa il 53% di anidride solforosa, ed il metabisolfito potassico (KHS2O5) contenente il 69,5% di SO2. Il limite legislativo per i vini bianchi e rosati è 210 mg/L, per i rossi è 160 mg/L.

Forme di SO2 nel vino La SO2 immessa nel vino non resta allo stato libero, ma in parte si ossida ed in parte si combina: SO2 libera: si trova come tale o come acido solforoso (H2SO3) e come bisolfito potassico, il quale è meno efficace dell’anidride solforosa gassosa e non ha odore. La forma libera (sia come gas che come bisolfito) è quella più importante in quanto svolge azione inibente verso i microrganismi ed azione antiossidante. L’anidride solforosa ossidata compare come anidride solforica (SO3) o come acido solforico o come bisolfato potassico; SO2 combinata: inodore ed insapore si ottiene soprattutto per combinazione con sostanze aventi gruppi aldeidici o che tonici con formazione di composti bisolfitici. Quindi la SO2 si può combinare con zuccheri, proteine, polifenoli. Particolarmente forte è il legame con l’acetaldeide che esce dalla via fermentativa, conferendo caratteristiche negativi al vino. La SO2 combinata è in equilibrio con la libera, ovvero ogni diminuzione di quest’ultima comporta lo spostamento dalla forma combinata alla forma libera.

Principio del metodo L’SO2 totale viene determinata mediante titolazione iodometrica diretta, usando come indicatore salda d’amido. Prima di procedere, il vino è addizionato di una soluzione al 10% di acido solforico che riduce l’SO3 a SO2. La reazione di titolazione può essere così rappresentata: SO2 + I2 + H2O → 2I- + SO3 + 2H+ L’aggiunta di un eccesso di I2 rende la soluzione blu scura il che indica che tutta l’anidride solforosa presente nel campione è stata titolata.

Esecuzione (1) SO2 libera SO2 legata instabile Fonte: www.davincialba.it Fonte: www.steroglass.it ANNOTARE IL VOLUME IMPIEGATO TITOLARE CON UNA SOLUZIONE DI I2 O,O1 N FINO AL VIRAGGIO DAL COLORE GIALLO AL COLORE BLU. ATTENDERE CHE IL COLORE PERSISTA PER ALMENO 20 SECONDI. Fonte: www.wikipedia.it VERSARE IN UNA BEUTA 50 mL DI VINO PRELEVATI CON UNA PIPETTA, 5 mL DI SALDA D’AMIDO E 3 mL di H2SO4 al 10%. SO2 legata instabile Fonte: www.davincialba.it Fonte: www.steroglass.it ANNOTARE IL VOLUME IMPIEGATO Fonte: www.wikipedia.it TITOLARE CON UNA SOLUZIONE DI I2 O,O1 N FINO AL VIRAGGIO DAL COLORE GIALLO AL COLORE BLU. ATTENDERE CHE IL COLORE PERSISTA PER ALMENO 20 SECONDI. AGGIUNGERE NELLA BEUTA 8 mL DI NaOH 4 N E, SOLO DOPO 3 MINUTI, 10 mL di H2SO4 AL 10%.

Esecuzione (2) SO2 legata stabile Fonte: www.steroglass.it Fonte: www.wikipedia.it ANNOTARE IL VOLUME IMPIEGATO AGGIUNGERE NELLA BEUTA 20 mL DI NaOH 4 N E, SOLO DOPO 5 MINUTI, 30 mL di H2SO4 AL 10% E 200 mL DI ACQUA DISTILLATA. TITOLARE CON UNA SOLUZIONE DI I2 O,O1 N FINO AL VIRAGGIO DAL COLORE GIALLO AL COLORE BLU. ATTENDERE CHE IL COLORE PERSISTA PER ALMENO 20 SECONDI. L'idrossido di sodio serve a distaccare l'anidride combinata ai composti aldeidici del vino e renderla libera per la seconda e terza titolazione, questa reazione viene successivamente bloccata mediante l’aggiunta di acido solforico che neutralizza la base.

Estrapolazione dei risultati SO2 (mg/L) = A x N X 32 V X 1000 Dove: A = ml di I2 impiegati nella titolazione N = normalità della soluzione titolante V = ml di vino impiegati per l’analisi 32 = peso equivalente della SO2 Il calcolo si applica per le tre forme di SO2 , la somma rappresenta la SO2 totale.

Bibliografia e sitografia Douglas A. Skoog, Donald M. West F. James Holler; Chimica analitica una introduzione; edizioni EdiSes Cappelli P., Vannucchi V.; Chimica degli alimenti. Conservazione e trasformazioni. Zanichelli http://users.unimi.it/stefaniavilla/Titolazioni_redox%20S.%20Villa%2020.10.08.ppt#275,17,Diapositiva 17