Azul de bromotimol

azul de bromotimol (también conocido como bromotimol sulfona ftaleína y BTB) es un indicador de pH. Se utiliza principalmente en aplicaciones que requieren medir sustancias que tengan un pH relativamente neutro (cerca de 7). Un uso común es para medir la presencia de ácido carbónico en un líquido. Normalmente se vende en forma sólida como sal de sodio del indicador ácido.

Estructura y propiedades

El azul de bromotimol actúa como un ácido débil en una solución. Por tanto, puede estar en forma protonada o desprotonada, apareciendo de color amarillo o azul, respectivamente. Es aguamarina brillante por sí sola y azul verdoso en una solución neutra. La desprotonación de la forma neutra da como resultado una estructura altamente conjugada, lo que explica la diferencia de color. Un intermediario del mecanismo de desprotonación es responsable del color verdoso en solución neutra.

La forma protonada del azul de bromotimol tiene su absorción máxima a 427 nm, por lo que transmite luz amarilla en soluciones ácidas, y la forma desprotonada tiene su absorción máxima a 602 nm, por lo que transmite luz azul en soluciones más básicas. El azul de bromotimol altamente ácido es de color magenta.

El esqueleto carbonado general del azul de bromotimol es común a muchos indicadores, incluidos el rojo de clorofenol, el azul de timol y el verde de bromocresol.

La presencia de un grupo aceptor de electrones moderado (átomo de bromo) y dos grupos donadores moderados (sustituyentes alquilo) son responsables del rango de indicación activa del azul de bromotimol de un pH de 6,0 a 7,6. Si bien la conjugación es responsable de la longitud y la naturaleza del rango de cambio de color, estos grupos sustituyentes son en última instancia responsables del rango activo del indicador.

El azul de bromotimol es poco soluble en aceite, pero soluble en agua, éter y soluciones acuosas de álcalis. Es menos soluble en disolventes apolares como benceno, tolueno y xileno, y prácticamente insoluble en éter de petróleo.

Síntesis y preparación

El azul de bromotimol se sintetiza mediante la adición de bromo elemental al azul de timol en una solución en ácido acético glacial.

Para preparar una solución para usar como indicador de pH, disuelva 0,10 g en 8,0 cm³ N/50 (también conocido como 0,02 normal) de NaOH y diluya con agua hasta 250 cm³. Para preparar una solución para usar como indicador en trabajos volumétricos, disuelva 0,1 g en 100 cm³ de etanol al 50 % (v/v).

Usos

El azul de bromotimol se puede utilizar para observar las actividades fotosintéticas o como indicador respiratorio (se vuelve amarillo a medida que se agrega CO2). Una demostración común de las propiedades indicadoras de pH de BTB implica exhalar a través de un tubo en una solución neutra de BTB. A medida que el CO₂ se absorbe del aliento a la solución, formando ácido carbónico, la solución cambia de color de verde a amarillo. Por lo tanto, BTB se usa comúnmente en las clases de ciencias para demostrar que cuanto más se usan los músculos, mayor es la producción de CO₂.

El azul de bromotimol se ha utilizado junto con el rojo de fenol para controlar la actividad de la enzima asparaginasa fúngica; el rojo de fenol se vuelve rosado y el azul de bromotimol se vuelve azul, lo que indica un aumento en el pH y, por lo tanto, en la actividad enzimática. Sin embargo, un estudio reciente sugiere que el rojo de metilo es más útil para determinar la actividad debido al anillo amarillo brillante que se forma en la zona de actividad enzimática.

También se puede utilizar en el laboratorio como colorante biológico para portaobjetos. En este punto, el bromotimol ya está azul, y se utilizan unas gotas de BTB en un tobogán de agua. La muestra se mezcla con solución azul de BTB y se fija a un portaobjetos mediante un cubreobjetos. A veces se utiliza para definir las paredes celulares o los núcleos bajo el microscopio.

El bromotimol se utiliza en obstetricia para detectar la rotura prematura de membranas. El líquido amniótico suele tener un pH> 7.2, el bromotimol se volverá azul cuando entre en contacto con el líquido que se escapa del amnios. Como el pH vaginal normalmente es ácido, el color azul indica la presencia de líquido amniótico. La prueba puede dar un falso positivo en presencia de otras sustancias alcalinas como sangre o semen, o en presencia de vaginosis bacteriana.