Como são os indicadores universais?

Os indicadores ácido-base ou indicadores de pH são substâncias orgânicas fracamente ácidas (indicadores ácidos) ou fracamente básicas (indicadores básicos) que apresentam cores diferentes de acordo com um valor de pH.

O uso de indicadores de pH é uma prática bem antiga sendo introduzida no século XVII por Robert Boyle. Boyle preparou um licor de violeta de flores e observou cuja cor mudava de vermelho em pH ácida e verde no básico. Ele gotejou o licor de violeta da flor sobre um papel branco seguida de algumas gotas de vinagre cujo efeito foi a mudança de coloração para vermelho. Dessa forma, os primeiros indicadores de pH foram obtidos.

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Em 1767, Willian Lewis usou, pela primeira vez, extratos de plantas para a determinação do ponto final em titulações de neutralização. Antes disso, os extratos obtidos a partir de diversas espécies de plantas só tinham aplicação para a análise qualitativa de águas minerais.

Em 1775, Bergman demonstrou que extratos de plantas azuis, como extrato de litmus, são mais sensíveis aos ácidos, o que possibilitou a diferenciação de ácidos fortes de fracos. Por exemplo, ácido nítrico torna o extrato vermelho, já o vinagre não.

Em 1835, Marquat, propôs o termo antocianinas (do grego: anthos = flores; kianos = azul) para se referir aos pigmentos azuis encontrados em flores. E no início do século XX, Willstätter e Robinson mostraram que as antocianinas eram os pigmentos responsáveis pela coloração de diversas flores e que seus extratos variavam de cor em função da acidez ou alcalinidade. As antocianinas possuem coloração avermelhada em meio ácido, violeta em meio neutro e azul em condições alcalinas.

Embora existam vários indicadores de pH universais disponíveis comercialmente, a maioria é uma variação de uma fórmula patenteada por Yamada em 1933 cujos indicadores foram azul de timol (5,0 mg), vermelho de metila (12,5 mg), azul de bromotimol (60 mg) e fenolftaleina (100 mg). Por outro lado, Van Urk construiu sua escala de pH usando tropeolin OO (70mg), metil Orange (100 mg), vermelho de metila (80 mg), azul de bromotimol (400 mg), fenolftaleina (500 mg), amarelo de alizarina R (150 mg), cresolftaleina (400 mg) e naftolftaleina (500 mg). A tabela abaixo mostra duas escalas que foram construídas com indicadores um por Van Urk e a outra por Yamada.

Indicador

Van Urk

Yamada

2

Laranja-avermelhado

3

Vermelho-alaranjado

4

Laranja

Vermelho

5

Amarelo-alaranjado

Laranja

6

Laranja-amarelado

Amarelado

6,5

Amarelo

7

Verde-amarelado

Verde

8

Verde

Azul

8,5

Azul-esverdeado

9

Violeta-azulado

Indigo

9,5

Azul-violeta

10

Violeta

Violeta

11

Violeta-avermelhado

12

Violeta avermelhado

 

Atualmente existem várias formulações, como:

Uma formulação de indicador universal facilmente produzível pode ser a seguinte:

  • Etanol (75 mL)
  • Azul de timol (5 mg)
  • Vermelho de metila (25 mg)
  • Azul de bromotimol (60 mg)
  • Fenolftaleína (60 mg)
  • Água destilada ou deionizada (completar até 100 mL)
  • Hidróxido de sódio a 0.01 mol L−1 (algumas gotas até a obtenção de uma tonalidade verde)

Papeis indicadores feitos a partir de substâncias que mudam de cor

Outra formulação, de um indicador universal com gama de cores variando em pH 1,0 a 12,0:

  • Etanol (1000 mL)
  • Azul de bromotimol (0,500 g)
  • Vermelho de metila (0,120 g)
  • Fenolftaleína (1,00 g)
  • Hidróxido de sódio a 0.05 mol L−1 (algumas gotas até a obtenção de uma tonalidade)

Ainda outra formulação, com metodologia mais complexa de preparação:

Preparar uma a uma as seguintes soluções:

  • Pesar 0,6 g de alaranjado de metila. Dissolver com água, aproximadamente 50 ml, com aquecimento.
  • Pesar 0,4 g de vermelho de metila. Dissolver com etanol, aproximadamente 50 ml, com aquecimento.
  • Pesar 0,8 g de azul de bromotimol. Dissolver em 23 ml de hidróxido de sódio 0,1 N. Acrescentar 50 de etanol.
  • Pesar 0,2 g de fenolftaleína. Dissolver com etanol, aproximadamente 50 ml.
  • Misturar todas estas soluções, com o acréscimo de 800 ml de etanol.

Deve ser engarrafada em frasco de vidro âmbar. Conserva-se por 12 meses.

Fonte

Indicadores naturais de pH: usar papel ou solução? Daniela Brotto Lopes Terci e Adriana Vitorino Rossi. Quím. Nova https://doi.org/10.1590/S0100-40422002000400026.

Wikipédia

Demonstration experiments using universal indicators. Laurence S. Foster e Irving J. Gruntfest, J. Chem. Educ. 1937, 14, 6, 274, https://doi.org/10.1021/ed014p274

 

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