El ácido calconcarboxílico ( nombre IUPAC ácido 3-hidroxi-4-[(2-hidroxi-4-sulfonaftalen-1-il)diazenil]naftaleno-2-carboxílico ; comúnmente llamado indicador de Patton y Reeder ) es un colorante azoico que se utiliza como Indicador para valoraciones complexométricas de calcio con ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) en presencia de magnesio . [2] Estructuralmente, es similar al negro azul de eriocromo R, que se obtiene a partir del ácido calconcarboxílico por descarboxilación y reacción con hidróxido de sodio. [2]
El ácido calconcarboxílico es soluble en agua y en una variedad de otros disolventes, incluidos hidróxido de sodio , etanol y metanol . [3] Tiene un color violeta en forma disuelta en etanol. El punto de fusión del ácido calconcarboxílico es de aproximadamente 300 °C, donde sufre descomposición térmica .
Aunque la determinación de calcio y magnesio mediante titulación complexométrica con soluciones estándar de dihidrógeno tetraacetato disódico, utilizando negro de eriocromo T como indicador, es ampliamente aceptada y se comprende de forma bastante adecuada, al igual que otros métodos de titulación complexométrica, adolece de las limitaciones de tener un criterio de valoración indistinto ( donde se necesita un valorador fotométrico para proporcionar una precisión aceptable) y/o tener que separar los metales antes de que pueda ocurrir la titulación . [2] Por lo tanto, se adoptó el ácido calconcarboxílico como una alternativa superior debido a su capacidad para proporcionar un punto final bueno y visual y su rápido desempeño incluso con la presencia de magnesio .
Como lo describieron James Patton y Wendell Reeder en 1956, el ácido calconcarboxílico se puede sintetizar acoplando ácido 1-amino-2-naftol-4-sulfónico diazotizado con ácido 2-hidroxi-3-naftoico . [2]
El ácido calconcarboxílico se utiliza para la determinación de la concentración de iones calcio mediante valoración complexométrica. El ácido calconcarboxílico libre es de color azul, pero cambia a rosa/rojo cuando forma un complejo con iones de calcio. El EDTA forma un complejo más estable con el calcio que el ácido calconcarboxílico, por lo que la adición de EDTA al complejo Ca-ácido calconcarboxílico provoca la formación de Ca-EDTA, lo que lleva a la reversión al color azul del ácido calconcarboxílico libre. [4]
Para la valoración complexométrica, primero se añade el indicador al valorante que contiene los iones de calcio para formar el complejo ion calcio-indicador (Ca-PR) de color rosa/rojo. Luego se titula frente a una solución estándar de EDTA. El punto final se puede observar cuando el indicador produce un cambio de color nítido y estable de rojo vino a azul puro, que ocurre a valores de pH entre 12 y 14, [2] esto indica el punto final de la titulación, ya que los complejos Ca-PR tienen ha sido completamente reemplazado por los complejos Ca-EDTA y por lo tanto el indicador PR vuelve a su color azul. [4]
La reacción puede venir dada por:
El indicador Patton-Reeder se utiliza a menudo aquí en forma de triturado .
Este método de titulación complexométrica depende de que el pH de la solución sea lo suficientemente alto como para garantizar que los iones de magnesio precipiten como hidróxido de magnesio antes de agregar el indicador PR para evitar interferencias con los resultados, ya que si el magnesio estuviera presente, el EDTA también formaría complejos. con eso. Para este fin, normalmente se añade a la solución hidróxido de sodio concentrado o hidróxido de potasio .
La precisión de este método también puede verse afectada por la presencia de iones metálicos como cobre , hierro , cobalto , zinc o manganeso en concentraciones suficientemente altas. [4]