Obtención de la laca de hierro del alfa nitroso beta naftol

• Autores: Pineda, Emilio Víctor
• Año de publicación: 1960
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Margheritis, Horacio José
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Se conocen bajo el nombre de compuesto complejos a aquellos quepersisten como teles en solución y que se forman por la unión de dos o más moléculas saturadas, que carecen de valencia de acuerdocon la teoría clásica de la valencia. Werner estableció que existen dos tipos de valencias, la valencia primaria o principal y la valencia secundaria o auxiliar, esta últimaresponsable de la afinidad química residual que provoca la formación de complejos. Esta afinidad química residual puede ser relacionada con el enlace coordinado propuesto por Sidgwick quien lo interpretó como un caso especialdel enlace covalente, con la diferencia de que en este caso el par de electrones es cedido integramente por un dado átomo o grupo. Dentro de los complejos tienen un especial significado los llamadosquelatos, que se forman cuando un átomo metálico se une a dos átomos de una misma molécula, formando un anillo heterocíclico. La formación de dichas uniones se llevan a cabo, por lo general, por medio de una valencia primaria y una secundaria, es decir por una covalencia y un enlace coordinado,formándose preferentemente cuando el anillo resultante contiene 5 o 6 átomos. De esto podemos decir que el α nitroso β naftol está en excelentes condicionespara formar quelatos dado que posee un grupo ácido ácido salificable, el oxhidrilo, que puede reaccionar con un ión metálico, un grupo capaz de donarun par de electrones, el grupo nitroso y, además, el anillo que puede formarseabarca a 6 átomos. El quelato que forma el α nitroso β naftol con el hierro, es la laca objetode esta tesis. Los quelatos dan, por lo general, compuestos coloreados y la laca consideradaes verde. La teoría dice que la mayor parte de los compuestos orgánicos poseen lapropiedad de absorber selectivamente la luz pero, en la mayoría de los casos,esto ocurre en la región espectral del ultravioleta. Un aumento de la resonanciahace que la banda de absorción se extienda hasta la zona visible del espectro. Los radicales que aumentan la resonancia son aceptores de electrones y son denominados cromóforos. Estos radicales son influencidos por grupos dadoresde electrones, llamados auxocromos, cuando estos ocupan una posición ortoo para con respecto al grupo cromoforo. El α nitroso β naftol posee un grupo cromóforo, el radical nitriso y un grupo auxocromo en posición orto, el radical hidroxilo, siendo el compuestode color amarillo. Como el hierro pertenece al grupo de los metales emparentadosque tienen orbitales incompletos de los compuestos que forman parte, dando compuestos coloreados, es teóricamente comprensible que la laca de hierro α nitrosoβ naftol de la laca. Para nitrosear el β naftol se comienza por solubilizarlo con hidróxido de sodio,operación que requiere el añadido de 144 g de solución al 33% de hidróxido de sodio por cada mol β naftol (144 g) y luego 1 dm3 de agua caliente, pudiendo reemplazarse el agua caliente añadiendo unos 20 cm3 de alcohol etílico y luegoun dm3 de agua fría. La solución así obtenida debe ser enfriada ya que la nitrosacióndebe llevarse a cabo a una temperatura de 4 a 5 °C. La cantidad de nitrito de sodio para nitrosar un mol de β naftol es de 1,25 moles,debiendo usarse bien diluído, siendo conveniente disolver dicha cantidad en undm3 de agua. Es necesario añadir ácido para que el nitrito de sodio pase a ácido nitroso, quees el agente capaz de nitrosear al β naftol. El agregado de ácido es necesario, además, para obtener el grupo fenol libre y no la sal sódica. Se ha encontrado conveniente el uso de 250 cm3 de ácido clorhídrico disuelto en 2,5, dm3 de agua por mol de β naftol. Se ha encontrado que es indistinto agregar primero el ácido y luego la soluciónde nitrito de sodio o viceversa, pero no se puede acidular primero el nitrito desodio y luego tratar la solución de β naftolato de sodio ya que el ácido nitrosose descompone. Es imprescindible usar soluciones bien diluídas y cuidar la temperatura, ya que de otra forma el producto se resinifica. El producto así obtenido se filtra y lava. Si bien Grignard indica como paso previo a la formación de la laca un tratamientoes innecesario cuando se trabajo con el α nitroso β naftol en pasta, sin secar. En efecto, con el agregado de bisulfito de sodio no se han observado mejores rendimientos ni diferencias de color, comparado los colores con el Atlas de los Colores de C. Villalobos Domínguez y Julio Villalobos. Este añadido es necesarioen cambio, cuando el α nitroso β naftol está en forma de polvo, ya que se formaun derivado bisulfítico soluble en agua y se puede trabajar en medio acuoso. Para la formación de la laca se ha tenido en cuenta la fórmula de Pfitzner, según la cual 3 moléculas de α nitroso β naftol se unen con un átomo de hierro paraformar un anión complejo, formando el catión un ión sodio. Los ensayos efectuados se llevaron a cabo agregando solución de sulfato ferrosoy precipitante la laca mediante el añadido de solución de hidróxido de sodio, variando las cantidades de sulfato ferroso y de hidróxido de sodio, habiéndose hecho ensayos en frío y en caliente. De los ensayos efectuados puede deducirse que el aumento de temperatura no ofreceventajas apreciables y que es conveniente el uso de un 50 % más de sulfato ferroso de lo que indica el cálculo estequiométrico y de 2 a 3 veces la cantidad estequiométricamente necesaria de hidróxido de sodio. Un exceso mayor de soda hace desminuir el rendimiento. La laca obtenida, en cada caso se filtró, lavó y secó en estufa. Se efectuaron ensayos para determinar la solidez pigmento a la acción compuesta de los álcalis e intemperie, mezclando muestras del pigmento con lechada de cal, pintando paneles con dicha mezcla y manteniendo los paneles pintados 15 días a la interperie, no observandose, en dicho lapso, modificaciones en el color, por lo que puede decirse que se trata de un pigmento excelente para pinturas a la cal.
Fil: Pineda, Emilio Víctor. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.