测定乙酰水杨酸的条件探索.doc

乐山师范学院毕业论文（设计）

本科生毕业论文（设计）

论文题目 测定乙酰水杨酸的条件探索

学生姓名

指导教师 教授

学 院 化学学院

专 业 化学教育

班 级 化教2班

学 号

完成日期： 20 14 年 3 月

测定乙酰水杨酸条件的探索

【摘要】：探究准确测定乙酰水杨酸的适宜条件。用电位法确定终点，在实验中采用直接滴定法和间接滴定法测定乙酰水杨酸的含量，结果发现直接滴定法在室温条件下，选择50％的乙醇溶液为适宜的测定溶剂。在间接滴定法测定乙酰水杨酸的实验中，实验发现测定乙酰水杨酸的适宜温度为80℃。

【关键词】乙酰水杨酸、直接滴定、间接滴定、50％的乙醇
1 引言
阿斯匹林学名乙酰水杨酸，也叫乙酰基柳酸、醋柳酸[1]。纯品为白色结晶性粉末，熔点为135~138℃，沸点为321.4℃，微溶于水，易溶于乙醇。阿司匹林主要由水杨酸和醋酸酐在酸催化的条件下经酰化反应制得[2]。复方阿司匹林就是由阿斯匹林、非那西汀和咖啡因3种药物组成[3-4]。
阿斯匹林肠溶片中乙酰水杨酸的含量多少是衡量药片质量及疗效的重要指标。阿斯匹林中乙酰水杨酸含量的测定方法主要有：高效液相色谱法（HPLC）[5]、紫外分光光度法[6]、薄层扫描色谱法[2][7]超临界流体色谱法[8]、示差分光光度法[9]、胶束薄层色谱法[10]、等，在20世纪90年代，近红外分析和计算机科学和化学计量学取得了巨大的进步，由王桂芳、李光[11]和等研究了偏最小二乘法(PLS)与近红外漫反射光谱相结合来定量分析复方乙酰水杨酸片剂药品中乙酰水杨酸的含量，讨论了主成分数对预测有效成分含量的影响。在各类测定乙酰水杨酸的方法中，直接滴定法[12-13]具有仪器简单，操作快速简单的优点，但是由于乙酰水杨酸的弱酸性和指示剂的颜色差异，造成了滴定终点的不准确。但间接滴定法[14-16]具有仪器简单、操作方便、结果准确度高等优点，同时克服了直接用氢氧化钠标准溶液滴定易使测定结果偏高的缺点，而被实验室广泛采用。
本文探究测定乙酰水杨酸的适宜条件，乙酰水杨酸是属于一种有机酸，可采用直接滴定法和间接滴定法来测定阿司匹林肠溶片中乙酰水杨酸的含量。在直接滴定法中，采用含量不同的乙醇溶液来进行分组实验，通过电位法来确定滴定的终点，通过测定滴定过程中所消耗的NaOH的体积来确定乙酰水杨酸的含量，选择测定乙酰水杨酸的适宜溶剂。虽然温度对乙酰水杨酸的溶解度影响很微弱[17]，但在对于微量分析来说，会造成较大的误差。通过设定一系列温度梯度，在不同的温度下，对乙酰水杨酸的含量进行测定。从而确定测定乙酰水杨酸的适宜温度。因此在适宜的条件下，可对一些含有乙酰水杨酸的药片（如阿司匹林肠溶片[18][19]）进行定量分析，但在实际测定的过程中阿司匹林肠溶片中含有少量其他的酸如酒石酸（稳定剂),枸橼酸(防腐作用）， 以及制剂过程中解产生的水杨酸、乙酸等， 直接用氢氧化钠标准溶液滴定会使结果偏高。
也可用间接滴定的方法来测定阿司匹林肠溶片中乙酰水杨酸的含量，在间接滴定法中在不同的温度下，乙酰水杨酸的水解程度是不同的，若乙酰水杨酸完全水解时，乙酰水杨酸生成乙酰水杨酸钠。用盐酸标准溶液滴定剩余的氢氧化钠，并计算出相应的乙酰水杨酸的回收率，同时做空白实验。利用盐酸标准溶液的用量及空白值即可求出乙酰水杨酸的回收率。主要反应方程式：

在本实验中我们分别采用了直接滴定法和间接滴定法来测定阿司匹林中乙酰水杨酸的含量，分别探索直接滴定法和间接滴定法测定乙酰水杨酸的适宜条件。

2 实验部分
2.1 实验仪器和试剂
2.1.1 实验仪器
仪器：KLTS恒温水浴锅（天津苏瑞科技开发有限公司）；PHS-3E精密pH计（上海精科雷磁仪器厂）；HC.TP12B.1 分析天平（北京医用天平厂）；台秤；铁架台；酸式滴定管（50 mL）；碱式滴定管（50 mL）；磁力搅拌器；洗瓶；烧杯；玻璃棒；移液管；容量瓶；试剂瓶；研钵；滴管
2.1.2 实验试剂
试剂：阿司匹林肠溶片；乙酰水杨酸（分析纯）；邻苯二甲酸氢钾（分析纯，120摄氏度干燥1h）；无水乙醇；固体NaOH（分析纯)；12 mol/L的HCl溶液；酚酞（2 g/L)；溴百里酚蓝（1 g/L)；pH为4.00的标准缓冲溶液；pH为9.18的标准缓冲溶液；蒸馏水
2.2 溶液的配制
2.2.1 配制及标定NaOH溶液2500 mL（约0.1 mol.L-1）
用洁净的小烧杯于台秤上秤取10.0 g NaOH ,加蒸馏水100 mL，使之全部溶解后，转入2500 mL的试剂瓶中，用少量蒸馏水洗涤小烧杯数次，将洗涤液一并转入试剂瓶中，再加蒸馏水至总体积约2500 mL左右，盖上橡皮塞，摇匀。准确秤取邻苯二甲酸氢钾（在烘箱中105 ℃加热1小时后，干燥备用）0.4~0.5 g于250 mL的锥形瓶中加20~30 mL的水，温热使之溶解，冷却后加1~2滴酚酞。用以上的NaOH溶液滴定至溶液呈微红色，半分钟不褪色，即终点。平行标定三份，计算NaOH标准溶液浓度，其相对平均偏差不应大于0.2％。
2.2.2 配制含量不同的乙醇溶液50 mL
40％的乙醇溶液的配制：用移液管移取20 mL的无水乙醇于50 mL的容量瓶中,在容量瓶中加入蒸馏水至容量瓶刻度线处，盖好瓶塞后倒摇数次，使溶液混合均匀。同理按照上述步骤分别配制出50％、 60％、80％、100％的乙醇溶液50 mL，备用。
2.2.3 配制及标定NaOH 溶液2500 mL（约0.2 mol/L）
用洁净的小烧杯于台秤上秤取20.0 g NaOH(s)加蒸馏水100 mL，使之全部溶解后，转入2500 mL的试剂瓶中，用少量蒸馏水洗刷小烧杯数次，将洗刷液一并转入试剂瓶中，再加蒸馏水至总体积约2500 mL左右，盖上橡皮塞，摇匀。准确秤取邻苯二甲酸氢钾（在烘箱中105℃加热1小时后，干燥备用）0.8~1.0 g于250mL的锥形瓶中加20~30 mL的水，温热使之溶解，冷却后加1-2滴酚酞。用以上配制的NaOH溶液（约0.2 mol/L），滴定至溶液呈微红色，半分钟不褪色，即终点。平行标定三份，计算NaOH标准溶液浓度，其相对平均偏差不应大于0.2％。
2.2.4 配制及标定溶液2500 mL（约0.1 mol/L HCl）
在通风厨内用洁净的小量筒量取市售弄HCl 20~21 mL左右，倒入2500 mL的试剂瓶中，加蒸馏水稀释至2500 mL左右，盖上玻璃塞，摇匀。 用25 mL的移液管移取标定过的NaOH溶液于锥形瓶中，然后滴加1~2滴酚酞。用0.1 mol/L的HCl溶液滴定至溶液呈微红色，半分钟不褪色，即为终点。平行滴定三份，计算HCl标准溶液的浓度，其标准平均偏差不得大于0.3％。

2.3.实验条件探索
2.3.1 直接滴定乙醇浓度的探索
在室温条件下（6℃），准确秤取0.4~0.5g的乙酰水杨酸于烧杯中，在烧杯中加入40％的乙醇溶液，用玻璃棒进行搅拌，使乙酰水杨酸尽量的溶解，接着在溶液中加入3-4滴溴百里酚蓝。用标定过的NaOH溶液滴定至溶液显浅蓝色，半分钟不褪色，在滴定过程中用pH酸度计来进行精准的记录pH值和电极电位得变化。并观察指示剂的颜色变化，记录。分别配制40％、50％、60％、80％、100％的乙醇溶液，重复以上步骤，在直接滴定法中，乙酰水杨酸与NaOH的反应是按照1:1的比例来进行的[6]，通过测定出滴定过程中所消耗的NaOH的体积来确定乙酰水杨酸的含量。做出合理的数据分析并得出相应的实验记录，确定测定乙酰水杨酸适宜的测定溶剂。
2.3.2 直接滴定实验温度的探索
用分析天平准确秤取0.4~0.5 g的乙酰水杨酸（已做烘干处理）于烧杯中，在烧杯中加入50％的乙醇溶液，放入恒温水浴锅中，搅拌，恒温至15℃后，滴加3-4滴溴百里酚蓝。用标定过的NaOH溶液滴定至溶液显浅蓝色，半分钟不褪色，在滴定过程中用pH酸度计对pH值和电极电位的变化进行精准的记录，并观察指示剂的颜色变化，记录。分别在温度为15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃的条件下进行测定，重复以上步骤。乙酰水杨酸在50％的乙醇溶液中水解是按照1:1的比例进行的，温度对乙酰水杨酸的影响很微弱[7]，根据滴定过程中所消耗的NaOH的体积可以计算出相应的乙酰水杨酸的含量，并计算出相应的乙酰水杨酸的回收率，做出合理的数据分析，确定测定乙酰水杨酸的适宜温度。

2.3.3 间接滴定法水解温度探索

用分析天平准确秤取0.2~0.3g的乙酰水杨酸（已做烘干处理）于烧杯中，在烧杯中加入25 mL的NaOH溶液和25 mL的蒸馏水，搅拌，使乙酰水杨酸尽量溶解，设定恒温水浴锅的温度为10 ℃，将加有乙酰水杨酸的烧杯放入恒温水浴锅中恒温10分钟左右，拿出后冷却至室温。滴加3~4滴溴百里酚蓝。用标定过的HCl溶液滴定至溶液显浅黄色，半分钟不褪色，在滴定过程中用pH酸度计对pH值和电极电位的变化进行精准的记录，并观察指示剂的颜色变化，记录。并做空白对照试验，以消除实验中干扰因素的影响。分别在温度为20℃、30℃、40℃、60℃、80℃的条件下进行测定，重复以上步骤。在间接滴定法中，不同的温度下，乙酰水杨酸的水解程度是不同的，假设乙酰水杨酸在过量的NaOH的完全水解，按照乙酰水杨酸和NaOH的反应是按照1:2[7]的比例来计算出相应的乙酰水杨酸的回收率，做出合理的数据分析，确定测定乙酰水杨酸的适宜温度。
2.3.4 间接滴定法水解时间的探索
用分析天平准确秤取0.2~0.3g的乙酰水杨酸（已做烘干处理）于烧杯中，在烧杯中加入25 mL的NaOH溶液和25 mL的蒸馏水，搅拌，使乙酰水杨酸尽量溶解，将烧杯放在电炉上进行加热煮沸5分钟，在煮沸的过程中，为防止水分的过多蒸发，需在烧杯上盖上表面皿，必要时可以滴加少许蒸馏水。拿出后冷却至室温，滴加3-4滴溴百里酚蓝。用标定过的HCl溶液滴定至溶液显浅黄色，在滴定过程中用pH酸度计对pH值和电极电位的变化进行精准的记录，并观察指示剂的颜色变化，记录。并做空白对照试验，以消除实验中干扰因素的影响。分别在煮沸时间为10分钟、15分钟、20分钟、25分钟的条件下进行测定，假设乙酰水杨酸在过量的NaOH的完全水解，按照乙酰水杨酸和NaOH的反应是按照1:2[7]的比例来计算出相应的乙酰水杨酸的回收率，做出合理的数据分析，确定测定乙酰水杨酸的适宜的煮沸时间。
3 结果与讨论
3.1 NaOH溶液的标定
表1 标定0.1 mol/L的NaOH溶液的数据处理
序号
项目 数据
1
2
3
mKHp/g
0.4314
0.4384
0.4485
VNaOH/ml
19.00
19.30
19.73
CNaOH/mol.L-1
0.1112
0.1112
0.1113
CNaOH/mol.L-1
0.1112
│di│
0.0000
0.0000
0.000
相对平均偏差/％
0.089

3.2 直接滴定法
3.2.1 乙醇浓度对测定结果的影响
表2 乙醇浓度对测定结果的影响
溶剂(乙醇的含量）
40
50
60
80
100
NaOH浓度
0.1112
0.1112
0.1112
0.1112
0.1112
VNaOH/mL
19.35
21.90
21.30
20.60
20.60
测出m乙酰水杨酸/g
0.3876
0.4387
0.4269
0.4127
0.4126
秤取m乙酰水杨酸/g
0.4347
0.4415
0.4279
0.4142
0.4101
乙酰水杨酸%
89.16
99.37
99.72
99.64
99.37

实验结果分析与结论：40％的乙醇溶液的回收率较低，在50％以上的乙醇溶液中乙酰水杨酸的回收率都在99％以上，所以从实验效果和不浪费试剂的角度看，50％的乙醇溶液是测定乙酰水杨酸的最佳溶剂。
3.2.2 温度对测定结果的影响
表3 温度对测定乙酰水杨酸测定值的影响
温度/℃
15
20
25
30
35
40
NaOH浓度
0.1112
0.1112
0.1112
0.1112
0.1112
0.1112
VNaOH/mL
22.00
24.10
20.90
20.70
23.00
22.40
测出m乙酰水杨酸/g
0.4407
0.4828
0.4176
0.4147
0.4608
0.4488
秤取m乙酰水杨酸/g
0.4406
0.4813
0.4167
0.4125
0.4576
0.4451
乙酰水杨酸%
100.03
100.31
100.48
100.53
100.69
100.82

实验结果分析与结论：在50％的乙醇溶液中，随着温度的升高，乙酰水杨酸的测定值基本相同，但幅度不大，整体都在100％以上。而室温下的回收率也达到了99％，所以在操作简便快捷的情况下，测定乙酰水杨酸选择室温条件即可达到准确的测定要求。
3.3 间接滴定法
3.3.1 温度对测定测定结果的影响
表4 温度对测定乙酰水杨酸测定值的影响
温度/℃
10
20
30
40
60
80
加热时间/min
10
10
10
10
10
10
秤取m乙酰水杨酸/g
0.2618
0.2814
0.2258
0.2729
0.2376
0.2260
测出m乙酰水杨酸/g
0.2242
0.2532
0.2125
0.2619
0.2332
0.2231
VHCl/mL
26.70
23.35
28.05
22.15
22.40
23.70
空白对照组VHCl/mL
50.70
47.60
49.75
49.95
46.50
47.20
乙酰水杨酸%
85.65
90.00
94.12
96.28
98.14
98.68

实验结果分析与结论：在NaOH溶液中，随着温度的升高，乙酰水杨酸的回收率逐渐增加，在10℃时，回收率较低，说明乙酰水杨酸未水解完全，乙酰水杨酸和NaOH溶液没有按照1:2的比例进行反应。而在60℃和80℃的情况下，乙酰水杨酸的水解比较完全，回收率均在98％以上，所以用间接滴定法测定乙酰水杨酸的含量，在80℃的条件下，会有较好的测定结果。
3.3.2 水解时间对测定测定结果的影响
表5 水解时间对测定乙酰水杨酸测定值的影响
水解时间/min
5
10
15
20
25
秤取m乙酰水杨酸/g
0.2915
0.2869
0.2530
0.2591
0.2692
测出m乙酰水杨酸/g
0.2869
0.2822
0.2495
0.2562
0.2662
VHCl/mL
17.35
17.60
21.07
20.10
19.70
空白对照组VHCl/mL
50.50
50.20
49.90
49.70
50.45
乙酰水杨酸%
98.42
98.36
98.64
98.88
98.88

实验结果分析与结论：在间接滴定的过程中，将温度升高到100℃后，从表7-1中可得，加热煮沸的时间不同，乙酰水杨酸的回收率大致都为98％左右，与表6-1中在80℃的条件下测得的回收率相接近。标明乙酰水杨酸在80℃的条件下，已经完全水解。乙酰水杨酸与NaOH的反应是按照1:2的比例进行反应。所以用间接滴定法测定乙酰水杨酸的含量，在80℃的条件下，会有较好的测定结果。
4 结 论
在直接滴定法中，在50％的乙醇溶液中在测定乙酰水杨酸时，乙酰水杨酸的溶解度大，会得到较为准确的结果。从滴定分析的温度来看，选择室温条件即可达到准确的测定要求。用间接滴定法测定乙酰水杨酸的含量时，选择乙酰水杨酸的水解温度在80℃时，即可达到准确的测定要求。

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