Determinazione dell' ASA nelle compresse di Aspirina - MESSA A PUNTO DEL METODO, L'ACIDO ACETIL SALICILICO NELL' ASPIRINA COMMERCIALE

Determinazione dell' ASA nelle compresse di Aspirina^®

Lo scopo del lavoro è quello di determinare la percentuale di Acido acetilsalicilico (ASA) contenuto nelle compresse di aspirina con una titolazione acido/base.
L'ASA si potrebbe determinare con una titolazione diretta ma non essendo sufficientemente solubile in acqua è necessario solubilizzare il campione con soda caustica e procedere con una retrotitolazione.
In ambiente basico anche a freddo, si ha una parziale idrolisi e preferibile quindi scaldare la soluzione per un tempo sufficiente in modo da portare a completamento l'idrolisi.

Sequenza delle reazioni:

Riassumendo :

La soluzione ottenuta è un sistema costituito: da una base forte (NaOH in eccesso), da una base debole biprotica (prodotti dell' ASA) e da CH₃COO^-
Il bilancio in moli può essere così espresso:

mol NaOH tot = 2 mol ASA + mol CH3COOH + mol NaOH_ecc.

Curva di titolazione del sistema con HCl

Il Grafico 'Curva di Titolazione con HCl' evidenzia che l'equivalente titolabile è il II° e che si possono utilizzare i tre indicatori in tabella.
La selezione dell'indicatore più adatto allo scopo viene fatta valutando i risultati ottenuti da una serie di analisi eseguite su soluzioni di ASA a concentrazione nota utilizzando i diversi indicatori.

MESSA A PUNTO DEL METODO

Organizzazione del lavoro il lavoro di messa a punto del metodo è assegnato a tre diversi gruppi che utilizzano ognuno un indicatore diverso(Fenolftaleina, Rosso Fenolo, Rosso O-Cresolo); ogni gruppo è formato da tre coppie di studenti, in ogni coppia un allievo si dedica all'analisi ed uno alla standardizzazione.

Metodica:

Preparazione e Standarizzazione dell'acido cloridrico 0.1 N.

Prelevare con una pipetta c.a. 9 ml di acido cloridrico 37% , diluire in un matraccio da 1 litro e portare a volume con acqua distillata.
Pesare 'esattamente' circa 0.12g di Carbonato di Sodio anidro con bilancia analitica e scioglierlo in una beuta da 250 ml con cira 100 ml d'acqua distillata.
Titolare la soluzione di carbonato con HCl 0,1 N preparato in presenza di metilarancio come indicatore.

Preparazione e standarizzazione della soda 1 N.

Pesare con bilancia tecnica circa 42g di NaOH (in pastiglie) scioglierlo con acqua distillata in un beker, trasferire la soluzione in un matraccio da 1000 ml e portare a volume.
Prelevare 25 ml della soluzione di NaOH in una beuta da 250 ml e scaldare a bagno maria fino all'ebollizione per 15 minuti. Raffreddare la soluzione diluire con acqua distillata a circa 100 ml.
Titolare con HCl 0.1000 N, precedentemente standardizzato, la soluzione di soda utilizzando lo stesso indicatore scelto per l'analisi dell'ASA.
Ripetere la titolazione fino ad avere un n° di valori significativo.

Preparazione del campione.

Pesare con bilancia analitica 'esattamente' circa 1 grammo di acido acetil salicilico.
Trasferire il solido in un becker da 250 ml, aggiungere 25 ml di NaOH 1N (prelevati con la buretta). Scaldare all'ebollizione a bagno-maria per 15 minuti per solubilizzare il campione.
Raffreddare la soluzione, trasferirla in un matraccio da 250 ml e portare a volume con acqua distillata.

Titolazione del campione.

Prelevare 50 ml di campione in una beuta da 250 ml e diluire a circa 100 ml con acqua distillata. Titolare la soluzione con HCl 0.1000 M utilizzando l'indicatore scelto per l'indagine.
Ripetere la titolazione fino ad avere un n° di valori significativo.

Calcoli:

1. Standardizzazione dell' HCl (0,1 N) con Na₂CO₃.

Indicatori utilizzati: Metilarancio (2° equivalente)
Massa molecolare Na₂CO₃ = 105,989 g/mol
Peso equivalente_{[ g/eq ]} = MM_{[ g/mol ]}/X X = n° equivalenti titolati = 2
Peso equivalente Na₂CO₃ = 52,994 g/eq
Campione : Na₂CO₃ (standard primario)
Titolante : HCl
Massa_{standard [g]} / PE_{standard [g/eq]} = N._{titolante [ eq/l ]} * Volume_{titolante [ l ]}
N_{titolante [eq/l ]} = (Massa_{standard [g]} / PE_{standard [g/eq]})/Volume_{titolante [ l ]}

2. Standardizzazione di NaOH 1N con HCl 0,1N

Indicatore utilizzato: stesso indicatore della retro-titolazione dell'ASA
Campione : NaOH
Titolante : HCl (standard secondario)
N_{campione [ eq/l ]} * Volume_{campione [ l ]} = N_{titolante [ eq/l ]}* Volume_{titolante [ l ]}
N_{campione diluito [ eq/l ]} = (N_{titolante [ eq/l ]} * Volume_{titolante [ l ]} )/Volume_{campione [ l ]}
N_NaOH = N_{campione diluito [ eq/l ]} * 10

3. Titolazione dell'acido acetil-salicilico.

Indicatore utilizzato: indicatore messo sotto indagine.
Nella retro-titolazione con HCl si titola l'eccesso di NaOH e 1/3 delle moli di NaOH che reagiscono con l'ASA. Pertanto sono 2 le moli di NaOH che hanno reagito con l'ASA non titolate.
Equivalenti_{[ eq ]} = Normalità_{[ eq/l ]} * Volume_{[ l ]}
Eq_A= Eq_HCl
Eq_C= Eq_B - Eq_A= Eq_{NaOH non titolati} = Eq_{ASA idrolizzati}
Eq_B= Eq_NaOH

Massa molecolare _{ASA[ g/mol ]} = 180,16 g/mol
Peso equivalente _{[ g/eq ]} = MM_{[ g/mol ]}/X X = n° equivalenti non titolati = 2
Peso equivalente _{ASA[ g/eq ]} = 90,08 g/eq
Massa_{ASA [ g ]} = Eq_ASA * PE_{ASA [ g/eq ]}

Errore % = (Massa_{ASA [ g ]} - Massa_{ASA pesata [ g ]}) / Massa_{ASA pesata [ g ]} * 100

Risultati ottenuti:

Valutando sia i risultati ottenuti sia la percettibilità e stabilità del viraggio si è deciso di utilizzare come indicatore il 'Rosso o-Cresolo'.

L'ACIDO ACETIL SALICILICO NELL' ASPIRINA COMMERCIALE

Metodica:

1. Preparazione del campione.

Pesare con bilancia analitica le compresse di aspirina (circa 1,5 g).
Trasferire il solido in un becker da 150 ml ed aggiungervi 25 ml di NaOH 1N. Scaldare all'ebollizione a bagno-maria per 15 minuti per portare in soluzione e idrolizzare completamente il campione. Raffreddare la soluzione, filtrare per eliminare gli eccipienti, raccogliere il filtrato in un matraccio da 250 ml e portare a volume con acqua distillata.

2. Titolazione del campione.

Prelevare con una buretta 50 ml della soluzione preparata in una beuta da 250 ml e portare a c.a. 100 ml con acqua distillata. Titolare la soluzione con HCl 0.1000 M in presenza di rosso o-cresolo. Ripetere la titolazione fino ad avere un n° di valori significativo .

Calcoli:

Nella retro-titolazione con HCl si titola l'eccesso di NaOH e 1/3 delle moli di NaOH che reagiscono con l'ASA. Pertanto sono 2 le moli di NaOH che hanno reagito con l'ASA non titolate.

Equivalenti_{[ eq ]} = Normalità_{[ eq/l ]} * Volume_{[ l ]}
Eq_A= Eq_HCl
Eq_C= Eq_B - Eq_A= Eq_{NaOH non titolati} = Eq_{ASA idrolizzati}
Eq_B= Eq_NaOH
Massa molecolare _{ASA[ g/mol ]} = 180,16 g/mol
Peso equivalente _{[ g/eq ]} = MM_{[ g/mol ]}/X X = n° equivalenti non titolati = 2
Peso equivalente _{ASA[ g/eq ]} = 90,08 g/eq
Massa_{ASA [ g ]} = Eq_ASA * PE_{ASA [ g/eq ]}
 Massa_ASA % = Massa_{ASA calcolata [ g ]} / Massa_{Aspirina pesata [ g ]} * 100

Conclusioni:

Messa a punto del metodo

Si è scelto di utilizzare come indicatore dell'ASA il 'Rosso o-cresolo', perchè una volta raggiunto il punto equivalente la colorazione della soluzione virata permane nel tempo. Inoltre la variazione cromatica è facilmente percettibile dall'operatore. La 'Fenolftaleina' e il 'Rosso fenolo' sono stati scartati perchè hanno portato ad un errore esclusivamente positivo, che è riconducibile a errori di tipo sistematico. Il 'Rosso o-cresolo' ha invece fornito errori sia positivi che negativi, probabilmente frutto di errori di tipo statistico.

• Esempio pratico di analisi di Aspirina^® commerciale

Massa Aspirina^® _pesata : 1.5017 g
N NaOH _std : 0.950 N
N HCl _std : 0.100 N

Indicatore : rosso o-cresolo

V HCl _{per titolare} :

9.85 ml

9.90 ml

9.80 ml

V HCl _medio : 9.85 ml
Eq NaOH _tot : 0.02375 eq
Eq HCl _tot : 0.00985 eq
Eq _ASA : 0.0139 eq
Massa _ASA : 1.25126 g
% _{ASA campione} : 83.38%