Azul de timol: características, preparación y aplicaciones
El azul de timol es una sustancia de naturaleza orgánica reconocida por su utilidad como indicador de pH en los laboratorios de química. También se le conoce con el nombre de timol sulfonaftaléina y su fórmula química es C27 H30 O5 S.
Posee dos intervalos de viraje, uno ubicado en la zona ácida y otro ubicado en la zona alcalina. A pH por debajo de 2,8 el color del indicador es rojo. Inmediatamente después se encuentra el primer intervalo de viraje, ubicado entre 1,2 y 2,8 donde vira a amarillo parduzco.
Este color se mantiene estable hasta llegar a pH 8, donde se ubica el segundo intervalo de viraje, entre 8,0 a 9,6, virando al color azul violeta. En la actualidad se está utilizando para aplicaciones muy interesantes, tales como en la creación de un sensor químico (óptodo) impregnado con azul de timol que funciona gracias a la sensibilidad de esta sustancia a los cambios de pH.
El azul de timol debe manipularse con instrumentos de bioseguridad, ya que es una sustancia que resulta irritante para la piel y las mucosas. En caso de contacto directo, salpicaduras, ingestión o inhalación accidental, deben aplicarse procedimientos de primeros auxilios y acudir al médico.
En cuanto al riesgo y toxicidad, esta sustancia está clasificada como un compuesto con riesgo grado 1 para los 3 parámetros (salud, inflamabilidad y reactividad). La numeración 1 indica que el riesgo existente para los tres aspectos anteriormente mencionados es leve. Sin embargo, es considerada una sustancia corrosiva.
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Como características más sobresalientes se tiene que el azul de timol es un compuesto que tiene aspecto cristalino y es de color verde parduzco.
Para preparar una solución acuosa de este indicador de pH no puede utilizarse agua, porque no es soluble en este disolvente. En este caso se puede usar alcohol etílico o soluciones alcalinas diluidas.
El azul de timol tiene un olor característico. Su masa molecular es de 466,60 g/mol, posee un punto de fusión que oscila entre 221-224 °C, mientras que su densidad es de 1,19 Kg/L.
Después de estar preparado, se debe mantener almacenado entre 15°C-20°C de temperatura. A continuación se presentan varias recetas de preparación.
Pesar 0,1 g de azul de timol y disolver en 2,15 ml de una solución de hidróxido de sodio al 0,1 molar y 20 ml de etanol (95%). Posteriormente adicionar agua hasta completar 100 ml.
Pesar 0,1 gr de azul de timol en 100 ml de etanol (95%), y luego filtrar en caso de ser necesario.
Preparar una mezcla de 2,2 ml de hidróxido de sodio al 0,1 molar y 50 ml de etanol (95%) y disolver allí 0,1 g de azul de timol previamente pesado. Completar el volumen con agua hasta llegar a 100 ml.
Posteriormente, tomar 3 volúmenes de esta solución y mezclar con 2 volúmenes de una solución de fenolftaleína.
En ciertas titulaciones se puede emplear una mezcla de algunos indicadores ácido-base, la cual se denomina “indicador de Yamada” en honor a su creador. Este indicador se puede preparar de la siguiente manera.
– Pesar 0,05 g de azul de timol, 0,125 g de rojo de metilo, 0,6 g de azul de bromotimol y 1,0 g de fenolftaleína.
– Disolver en 1 litro de etanol. La solución presentará una fuerte coloración roja, la cual debe ser neutralizada con algunas gotas de una solución de NaOH 0,05 mol/L hasta que vire a una coloración verde.
– Colocar cerca de 500 ml de agua y añadir la coloración. Luego, diluir en 2 L de agua destilada. Esta combinación ofrece los siguientes virajes de colores:
– Rojo pH ≥ 0 – ≤ 3
– Amarillo: pH >3 pH ≤ 6
– Verde pH = 7
– Azul ≥ pH 8 – 11
– Púrpura: pH ≥ 11 – ≤ 14
El azul de timol produce una ligera irritación de la piel y de la mucosa ocular si ocurre un contacto directo. También es nocivo si es ingerido o inhalado. En el caso del contacto con piel y mucosas se recomienda lavar el área afectada con abundante agua. Se puede colocar una crema emoliente sobre la piel para aliviar la irritación.
En caso de ingestión e inhalación, se debe buscar asistencia médica inmediata dirigiéndose al centro de salud más cercano.
En este sentido, la NFPA (National Fire Protection Association) clasifica a esta sustancia con un riesgo de salud, inflamabilidad y reactividad de 1. Esto significa un riesgo bajo, para los 3 aspectos.
El azul de timol tiene diversos usos, pero su principal utilidad es como indicador de pH en reacciones ácido – base.
En el momento de la titulación con azul de timol, si este fue preparado con alcohol hay que tener presente que una gota de la solución alcohólica tiende a explayarse y esparcirse con mayor facilidad que los indicadores acuosos. Por tanto, se corre el riesgo de que el indicador entre en contacto antes de tiempo con los diferentes medios.
El ácido cítrico puede ser titulado utilizando un álcali al 1N; y como indicador de pH se recomienda el uso del azul de timol.
Recientemente se ha creado un óptodo (sensor químico óptico) basado en el indicador de pH azul de timol. Este indicador de pH fue elegido debido a que posee dos intervalos de viraje, uno a pH ácido y uno a pH alcalino.
La metodología fue propuesta con la finalidad de detectar CO2 en el sistema de análisis por inyección en flujo (FIA) y la detección espectrofotométrica.
Para ello, los investigadores fijaron químicamente al indicador de pH azul de timol sobre un grupo de fibras ópticas de vidrio bifurcado a través de un proceso denominado silanización en medios orgánicos. Posteriormente, se crean las condiciones para que se forme CO2 utilizando carbonato de hidrógeno tamponado más ácido fosfórico.
El CO2 formado se difunde a través de una membrana de politetrafluoroetileno, siendo dirigido a la celda de detección, en donde se encuentra el óptodo, que en este caso contiene una sustancia que es sensible a los cambios de pH.
El óptodo captura la sustancia a medir, pudiendo marcar colorimétricamente las reacciones allí producidas.
El método descrito obtuvo resultados satisfactorios, muy similares a los obtenidos por potenciometría cuando se determinó CO2 en muestras de agua mineral.
El óptodo elaborado con fibra óptica de borosilicato y azul de timol tuvo un tiempo de respuesta corto y una vida útil larga.
Gabriel y colaboradores estudiaron la dependencia de las absortividades molares del azul de timol con la temperatura y la salinidad y su aplicación en la determinación espectrofotométrica del pH en aguas estuáricas.
La investigación arrojó que existe una dependencia de tipo lineal de las absortividades molares con respecto a la temperatura entre 5°C y 30°C, y con la salinidad solamente para 596ε (I2-).
- Sotomayor M, Raimundo J, IRohwedder J, Oliveira G. (2010). A pH optode based on thymol blue: application to determination of CO2 using flow injection analysis system. Eclética Química, 35(2), 33-43. dx.doi.org
- Gabriel M, Forja JM, Rubio J and Gómez-Parra A. Dependencia de las absortividades molares del azul de timol de la temperatura y salinidad: Aplicación a la determinación espectrofotométrica del pH en aguas estuáricas. Cienc. 2005; 31(1b)
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