Papel tornasol: qué es, origen, funciones, azul y rojo
¿Qué es el papel tornasol?
El papel tornasol es un material utilizado en las pruebas de pH para determinar si una solución es ácida o básica. Medir el pH es crucial al momento de reconocer las propiedades de un compuesto químico, y nos puede ayudar a realizar estudios de control de calidad en alimentos, agua y otras especies que estudiemos.
En química, se considera que todos los elementos y compuestos tienen propiedades de acidez y basicidad; es decir, son clasificados como sustancias ácidas, básicas o neutras según su pH. Esta propiedad decidirá cómo se comportará la sustancia cuando acepte o done iones y/o pares de electrones, así como qué tipo de compuestos forma un elemento.
El papel tornasol tiene la propiedad interesante de que cambiará de color (gracias a la acción de tintas naturales en su composición) dependiendo del pH que tenga la sustancia en cuestión, siendo una de las formas más antiguas de medir esta propiedad. Aún se utiliza hoy en día, principalmente en salones educativos.
Origen
La parte activa del papel tornasol, llamado litmus por la palabra nórdica que significa “colorear” o “pintar”, proviene de un material natural formado por los líquenes Lecanora tartarea y Roccella tinctorum, los cuales han sido utilizados para teñir telas por varios siglos.
De este modo, esta mezcla soluble en agua es absorbida en un tipo especial de papel de filtro para producir el indicador de pH, y luego se le aplica la solución en cuestión.
En sí, el papel utilizado para este propósito está hecho de celulosa de madera y otros compuestos, y debe estar completamente libre de contaminantes para evitar alterar los resultados de la medida.
Por otro lado, la madera es procesada con solventes para remover material resinoso antes de pasar por un baño de solución.
Tras este proceso, es dejado fermentar y secar, en presencia de carbonato de potasio y amoníaco. El proceso variará ligeramente dependiendo de si se va a producir un papel tornasol azul o rojo.
Se tiene conocimiento de que el primer uso de este papel se registró en el siglo XIV, por un científico español llamado Arnau de Vilanova. De la misma forma, el químico francés J. L. Gay-Lussac también utilizó este material para sus pruebas químicas en el siglo XVIII.
Se puede decir que el tinte en sí ha sido extraído de los líquenes desde el siglo XVI, por lo que se cree que los antecesores utilizaban otros tipos rudimentarios de papel tornasol.
Funciones del papel tornasol
El papel tornasol se encarga de indicar si una sustancia química es ácida o básica, por lo que se denomina prueba tornasol al momento cuando es aplicado el papel para esta función.
La prueba tornasol debe su uso a su interacción con las muestras líquidas y las gaseosas, donde cada una tiene un proceso distinto.
Muestras líquidas
La prueba para muestras líquidas se hace dejando caer una gota de la muestra de solución acuosa sobre una pequeña tira del papel, como también introduciendo una sección de este en una alícuota de la muestra (se debe evitar introducir completamente el papel en el contenedor entero de muestra para obtener resultados fiables).
Muestras gaseosas
Para muestras gaseosas se debe humedecer el papel con agua destilada y dejar que la muestra de gas haga contacto con este.
El gas deberá disolverse en el agua, permitiendo que la solución resultante coloree el papel. Para el caso de gases neutros, como el oxígeno y el nitrógeno, no se observa cambio en el color del papel pH.
Limitaciones
Las limitaciones de esta prueba se presentan al momento de querer cuantificar el pH de una sustancia, ya que no proporcionará alguna medida o valor numérico. En su lugar, solo indicará si una muestra tiene naturaleza ácida o básica, y solo de manera vaga.
Otro problema con el papel es que puede cambiar de color cuando se le añaden ciertos tipos de sustancia, como el gas de cloro que lo vuelve de color blanco. Cuando esto suceda, el papel queda inservible y no marcará acidez o basicidad.
Por estas últimas razones el papel tornasol es considerado útil, pero sus competidores (como el indicador universal y otros tintes) han venido reemplazando este material en las últimas décadas.
En consecuencia, los pH-metros son aún mejores para esta función, y son los equipos de mayor uso para cálculos de esta propiedad.
Papel tornasol azul
El papel tornasol azul es la versión original del papel tornasol, tomando este color de los tintes utilizados para fabricarlo.
La masa fermentada de líquenes en carbonato de potasio y amoníaco posee un color azul, y en esta mezcla será introducido el papel (independientemente si será papel tornasol azul o rojo).
Este tipo de papel es de naturaleza básica, y se tornará rojo en condiciones ácidas a temperatura ambiente. En condiciones básicas, no ocurrirá cambio de color y se reportará el resultado como “azul” en vez de indicar “nulo”.
Papel tornasol rojo
El papel tornasol rojo es un papel tornasol al cual se le ha aplicado el paso adicional de añadir una pequeña cantidad de ácido sulfúrico o clorhídrico durante su preparación, haciendo que tome un carácter ácido.
Este papel se tornará azul tras la aplicación de la solución acuosa en condiciones básicas a temperatura ambiente, manteniéndose de color rojo en condiciones ácidas, lo cual se ejemplifica en la imagen a continuación.
Una curiosidad de este papel (ya sea de color azul o rojo), es que puede reusarse tras secarse una vez que haya pasado de azul a rojo (en el caso del papel tornasol azul) o rojo a azul (en el caso del papel rojo).
De modo que podrá volverse a utilizar, pero de manera inversa: ahora el papel rojo se usará como azul y el azul se usará como rojo.