prueba de yodo-almidón

La prueba de yodo-almidón es una reacción química que se utiliza para detectar la presencia de almidón o de yodo . La combinación de almidón y yodo es de un color azul oscuro intenso. ^{[ 1 ] [ 2 ]} La interacción entre el almidón y el anión triyoduro ( I ⁻ ₃ ) es la base de la yodometría .

La prueba de yodo-almidón fue descrita por primera vez en 1814 por Jean-Jacques Colin y Henri-François Gaultier de Claubry , ^{[ 3 ]} e independientemente por Friedrich Stromeyer ese mismo año. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

En 1937, el bioquímico canadiense-estadounidense Charles S. Hanes investigó exhaustivamente la acción de las amilasas sobre el almidón y los cambios en la coloración del yodo durante la degradación del almidón, y propuso una conformación de cadena espiral para la molécula de almidón, sugiriendo que los fragmentos con más de una vuelta completa de la espiral podrían ser necesarios para la coloración del yodo. ^{[ 6 ]}

Karl Freudenberg y otros, en 1939, basándose en el modelo helicoidal de Hanes, propusieron que la conformación helicoidal de la amilosa crea una cavidad hidrofóbica revestida de grupos CH, que atrae moléculas de yodo y produce un cambio en el espectro de absorción del yodo, lo que explica el característico color azul del complejo. ^{[ 7 ]}

Este modelo fue confirmado posteriormente por Robert E. Rundle y colaboradores alrededor de 1943, quienes utilizaron difracción de rayos X y estudios ópticos para proporcionar evidencia experimental de la disposición lineal de las moléculas de yodo dentro de la hélice de amilosa. ^{[ 8 ]}

Las investigaciones de mediados del siglo XX comenzaron a destacar la importancia del anión yoduro (en contraposición a las moléculas neutras) en la formación de complejos, particularmente en soluciones acuosas. Los estudios de Mukherjee y Bhattacharyya demostraron en 1946 que las diferentes concentraciones de yoduro de potasio afectaban la proporción de I⁻ a I₂ en el complejo. Thoma y French, en 1960, enfatizaron aún más la necesidad del yoduro para la formación de complejos en medios acuosos. ^{[ 8 ]}

En la década de 1980, la presencia de cadenas de poliyoduro dentro de la hélice de amilosa se aceptó ampliamente. ^{[ 8 ]} Sin embargo, la composición/estructura precisa de estas cadenas, incluyendo el equilibrio entre el yodo molecular y los diversos aniones yoduro, sigue siendo objeto de debate e investigación, y un artículo de 2022 sugiere que podrían alternar. ^{[ 9 ]}

El anión triyoduro produce instantáneamente un color azul negruzco intenso al entrar en contacto con el almidón. La intensidad del color disminuye con el aumento de la temperatura y con la presencia de disolventes orgánicos miscibles en agua, como el etanol. La prueba no puede realizarse a pH muy bajo debido a la hidrólisis del almidón en estas condiciones. ^{[ 10 ]} Se cree que la mezcla de yodo-yoduro se combina con el almidón para formar un homopolímero de poliyoduro infinito . Esto se justificó mediante cristalografía de rayos X de monocristal y espectroscopia Raman comparativa . ^{[ 11 ]}

El almidón se usa frecuentemente en química como indicador para titulaciones redox donde está presente el triyoduro. ^{[ 1 ]} El almidón forma un complejo azul oscuro casi negro con el triyoduro. Sin embargo, el complejo no se forma si solo está presente el yodo o solo el yoduro (I ⁻ ). El color del complejo de almidón es tan intenso que puede detectarse visualmente cuando la concentración de yodo es tan baja como 20  μM a 20  °C. ^{[ 12 ]} Durante las titulaciones de yodo, las soluciones concentradas de yodo deben reaccionar con algún titulante, a menudo tiosulfato , para eliminar la mayor parte del yodo antes de agregar el almidón. Esto se debe a la insolubilidad del complejo almidón-triyoduro, que puede impedir que parte del yodo reaccione con el titulante. Cerca del punto final, se agrega el almidón y se reanuda el proceso de titulación teniendo en cuenta la cantidad de tiosulfato agregada antes de agregar el almidón.

El cambio de color puede utilizarse para detectar la humedad o la transpiración, como en la prueba de Minor o en la prueba de almidón-yodo.

El almidón también es útil para detectar la enzima amilasa , que descompone el almidón en azúcares. Muchas bacterias, como Bacillus subtilis, pueden producir dicha enzima para ayudar a los científicos a identificar muestras bacterianas desconocidas; la prueba de almidón-yodo es una de las muchas pruebas necesarias para identificar la bacteria exacta. ^{[ 13 ]} La prueba positiva para bacterias con capacidad de hidrólisis de almidón (capaces de producir amilasa) es la presencia de una zona amarilla alrededor de una colonia cuando se añade yodo para detectar el almidón. ^{[ 14 ]}

Aunque la prueba de almidón-yodo se emplea principalmente en el laboratorio, evaluaciones recientes han demostrado su potencial para uso clínico, como la confirmación del diagnóstico del síndrome de Horner . Los hospitales con acceso técnico limitado pueden aprovechar esta herramienta diagnóstica, ya que requiere recursos fácilmente accesibles. Para realizar el experimento, primero se seca la piel del paciente con alcohol al 70%, tras lo cual se añade la solución de yodo. Una vez que la piel se seca por completo, se espolvorea con almidón. La inducción de la sudoración provoca que la piel adquiera un color azul oscuro. Los médicos pueden entonces realizar un diagnóstico si la prueba muestra sudoración de diferente intensidad en el lado izquierdo y derecho del cuerpo. ^{[ 15 ]}

• Yodo de Lugol
• Bolígrafo detector de billetes falsos

• Libro de texto de análisis químico cuantitativo de Vogel, 5ª edición.

• ¿Cómo indica el almidón la presencia de yodo? Archivado el 8 de octubre de 1999 en Wayback Machine. Química General en línea.
• Prueba de yodo. Archivada el 25/05/2015 en Wayback Machine en Braukaiser.
• Titrations.info: Titulación potenciométrica: soluciones utilizadas en titulaciones yodométricas