2.2.3.Теоретические основы нашего
метода
NaOH – вторичный титрант, поэтому
его необходимо стандартизовать. Стандартизацию
будем проводить по стандартному раствору
янтарной кислоты . При стехиометрическом
завершении этой реакции в растворе имеется
только негидролизирующаяся соль HOOC(CH2)2COOH + 2NaOH = NaOOC(CH2)2COONa,
следовательно, pH в ТЭ равно 7. В качестве
индикатора используем фенолфталеин.
Возможность использования этого индикатора
обусловлена большой величиной в скачке
титрования, характерной для реакции взаимодействия
сильных оснований с сильными кислотами.
К отобранному пипеткой объёму раствора
янтарной кислоты добавляем 7-8 капель
фенолфталеина и ведем титрование раствором
NaOH до изменения окраски тируемого раствора
до нежно-розовой. Проводим не менее трёх
зачётных титрований и рассчитываем концентрацию
раствора NaOH.
Теоретический вид
кривой стандартизации гидроксида натрия
(NaOH):
pKa1(янтарной кислоты) = 4,21
pKa2(янтарной кислоты) = 5,63
Т.к. pKa2 - pKa1< 3 считаем кислоту
одноосновной с . pKa = pKa2 = 5,63 .
Ся.к. = 0,1М С NaOH = 0,1М
Приб. NaOH, мл |
Обьем,мл |
|
Расчетная формула |
pH |
HAc |
|
0 |
100 |
- |
- |
|
3,32 |
20 |
80 |
20 |
0,25 |
|
5,03 |
50 |
50 |
50 |
1 |
-//- |
5,63 |
90 |
10 |
90 |
9 |
-//- |
6,58 |
99 |
1 |
99 |
99 |
-//- |
7,63 |
99,9 |
0,1 |
99,9 |
999 |
-//- |
8,63 |
100 |
0 |
100 |
- |
|
9,32 |
100,1 |
- |
0,1 NaOH |
- |
|
13,00 |
Рисунок 1 Кривая титрования
гидроксида натрия янтарной кислотой
3.Выполнение экспериментальной
части
3.1. Приготовление раствора
титранта:
Готовим 500 мл 0,05М раствора из
2,5М:
С1V1=С2V2;
V2=С1V1/С2=0,05×500 / 0,05=10мл;
VH2O=500-10=490мл
В колбу для приготовления титранта
маленьким цилиндром отмеряем 10 мл NaOH
и большим цилиндром 490 мл воды. Раствор
тщательно перемешиваем и заливаем в бюретку,
предварительно ополоснув дистиллированной
водой и раствором титранта.
3.2. Стандартизация раствора
титранта:
Стандартизация раствора NaOH
проводится по следующей схеме
25,00 мл
+ 7 капель
+ 50 мл воды титрование NaOH
(пипетка) фенолфталеина (бюретка)
окраска нежно-розовая
Исследуемый
раствор HOOC(CH2)2COOH
m=**=0,0504моль/л*200мл*59г/моль*10^-3=0,595г
Результаты стандартизации
гидроксида натрия в таблице 1.
Таблица 1
№ |
V янтарной кислоты |
Объем NaOH, мл |
Концентрация NaOH
С=*/ |
1 |
25 мл |
28,9 |
0,04359 |
2 |
25 мл |
28,8 |
0,04375 |
3 |
25 мл |
29,0 |
0,04344 |
Сср(NaOH) = = 0,04359
моль/л.
3.3. Титрование раствора задачи
10,00 мл +
4 капли + 50 мл воды
титрование NaOH
(пипетка) фенолфталеина
(бюретка)
окраска молочно-малиновая
Исследуемый раствор
задачи
=397.507 г/моль
Результаты по Титрованию задачи
в таблице 2
Таблица 2
№ |
V дротаверин гидрохлорида,
мл |
Концентрация NaOH, моль/л |
V NaOH, мл |
Масса дротаверина в навеске
из 5 таблеток
m=***10^-3 |
1 |
25 |
0,04359 |
11,6 |
0.2009 г |
2 |
25 |
0,04359 |
11,7 |
0,02027 г |
3 |
25 |
0,04359 |
11,5 |
0,0200 г |
4 |
25 |
0,04359 |
11,6 |
0,02009 г |
Построим кривую титрования,
в дротаверине гидрохлориде содержится
молекула HCL ,поэтому это молекула будет
титроваться гидроксидом натрия.
NaOH+HCL=NaCL+H2O
Концентрация щелочи 0,04359 моль/л,
V HCL=100 мл, СHCL=0,045 М
Объем для т.э =103,23 мл
Рассчитаем точки для построения
кривой:
1)В начальный момент =0мл , значит
рН = -lgCHCl
рН=-Lg 0.045=1.34
2)=50мл
Теперь часть кислоты расходуется
на образование поваренной соли NaCL, поэтому
концентрация ионов водорода начнет уменьшаться
до т.э., и будет рассчитываться по такой
формуле
С==0,015
рН=-Lg0,015=1,82
3)=60 мл
С===0,0086
рН=-Lg0,0086=2,06
4)=80 мл
С===0,0028
рН=-Lg0,0028=2,55
5)=95 мл
С==0,0018
рН=-Lg0,0018=2,74
6)=100 мл
С==0,0007
рН=-Lg0,0007=3,15
7)=103,23 мл .В точке
эквивалентности рН будет рассчитываться
ионным произведением воды рН=-Lg=7
8)После т.э. наблюдается
избыток щелочи
=103,33 мл
рОН=-Lg()=4,66
рН=14-4,66=9,34
9)=104,23
рОН=-Lg()=3,67
рН=14-3,67=10,3
10)=150 мл
рОН=-Lg()=2,08
рН=14-2,08=11,9
Кривая титрования( рис.2)
Рисунок 2
3.4. Обработка результатов
В массу навески у нас вошло
5 таблеток, следовательно получившуюся
массу дротаверина мы делим на 5, и узнаем
его содержание в одной таблетке
=0.2009/5=0.0401г
=0,02027/5=0,04054г
=0,200/5=0,04г
=0,02009/5=0,0401г
Содержание дротаверина в таблетках,
т.е истинная масса =40мг=0,04г
===0,040185
Стандартное отклонение: S==0,00024
Погрешность :*100%=0,46%
Относительное стандартное
отклонение:
==0,6
Доверительный интервал для
среднего:
=±=0,00024*3,2/2=0,000384
Результат анализа
Х=()=(0,0401850,000384)
Вывод: В результате выполненной работы,
получившаяся в ходе измерений масса дротаверина
гидрохлорида равна 0,040185 г, погрешность
составила 0,46%, полученное значение входит
в доверительный интервал.
3.5. Спектрофотометрия
3.5.1 Расчетный метод с
использованием спектрофотометра
Спектр поглощения дротаверина
гидрохлорида в 0,1 М растворе хлористоводородной
кислоты характеризуется одной полосой
поглощения с максимумами поглощения
при длинах волн 241±2 нм, 302±2 нм и 353±2 нм
и тремя минимумами при 223±2 нм, 262±2 и 322±2
нм. Изучение стабильности растворов в
течение суток показало, что при всех значениях
рН изменение оптических свойств дротаверина
не происходит. В качестве оптимального
растворителя нами выбран 0,1 М раствор
хлористоводородной кислоты, так как в
этом растворителе подавляются кислотные
свойства лекарственного вещества, и он
находится в виде соли, построенной по
типу аммония.
Исходя из установленной
зависимости, согласно которой в качестве
образцов сравнения могут применяться
вещества, для которых интервал между
аналитической длиной волны и максимумом
(или минимумом поглощения) этого образца
сравнения не превышает половины полуширины
его полосы поглощения, в качестве стандартного
образца сравнения в предлагаемом способе
используем калия дихромат. Оптимальная
область поглощения калия дихромата в
0,1 М растворе кислоты хлористоводородной,
в которых его можно использовать в качестве
образца сравнения, составляет 340,5-359,5
нм.
Способ осуществляют следующим образом.
Готовим раствор образца сравнения калия
дихромата для анализа дротаверина. Для
этого точную массу калия дихромата (0,1
г) помещаем в мерную колбу вместимостью
50 мл, растворяем в 20 мл воды, доводим объем
раствора этим же растворителем до метки
и перемешиваем.1 мл полученного раствора
помещаем в мерную колбу вместимостью
50 мл, доводим объем раствора 0,1М раствором
хлористоводородной кислоты до метки
и перемешиваем.
Затем проводим количественное определение
дротаверина гидрохлорида в таблеках.
Для этого точную массу препарата (0,17 г)
помещаем в мерную колбу вместимостью
100 мл, растворяем в 20 мл воды, доводим объем
раствора этим же растворителем до метки
и перемешиваем.1 мл полученного раствора
помещаем в мерную колбу вместимостью
100 мл, доводим объем раствора до метки
0,1М раствором хлористоводородной кислоты
и перемешиваем. Измеряем оптическую плотность
испытуемого раствора на спектрофотометре
при длине волны 353 нм в кювете с длиной
рабочего слоя 10 мм. В качестве раствора
сравнения применяем 0,1 М раствор хлористоводородной
кислоты. Параллельно измеряем оптическую
плотность раствора образца сравнения
калия дихромата на спектрофотометре
при длине волны 353 нм в кювете с длиной
рабочего слоя 10 мм относительно 0,1 М раствора
хлористоводородной кислоты.
Расчет результатов количественного
определения дротаверина проводим по
формуле
где Dx и Dвос - оптические плотности определяемого
вещества и образца сравнения соответственно;
a x и aвoc - точные навески определяемого вещества
и образца сравнения соответственно;
V1 и V2 - объемы приготовленного раствора определяемого
вещества;
V3 - объем аликвоты определяемого вещества;
и
- объемы приготовленного раствора образца
сравнения;
- объем аликвоты образца сравнения;
W - влажность, 0,05%;
0,434 - коэффициент пересчета по
калию дихромату в 0,1 М растворе
хлористоводородной кислоты.
Ход работы:
Масса навески 0,17 г, в одной таблетке
0,04г дротаверина, следовательно на массу
навески потребуется = 4,25 таблетки, сделаем
4 образца, значит 4,25*4=17 таблеток нужно
всего измельчить в порошок.
=2,2998/4=0,57495г порошка
нужно для одного образца, в
котором содержится 0,17г дротаверина.
=0,5752 г
=0,5745 г
=0,5752 г
=0,5751 г
В качестве раствора сравнения готовим
0,1М раствор хлористоводородной кислоты.
Нам дан 1М HCL, по закону эквивалентов разбавляем
до 0,1М
С1V1=С2V2;
V2=С1V1/С2=0,1×550 / 1=55мл;
VH2O=550-55=495 мл
Оптическая плотность бихромата калия
в 0,1 М HCL равна 0,100
Измерения оптических плотностей проводились
на спектрофотометре ПЭ-5400УФ
Результаты измерения оптических плотностей
дротаверина в таблице 3
Таблица 3
№ раствора |
Объем раствора дротаверина,
мл |
Масса дротаверина, г |
Оптическая плотность А. |
1 |
1 |
0,17 |
0,371 |
2 |
1 |
0,17 |
0,371 |
3 |
1 |
0,17 |
0,367 |
4 |
1 |
0,17 |
0,372 |
Данные таблицы подставляем
в расчетную формулу для определения содержания
дротаверина.
==161,0140/4037,5=0,03988 г.
==0,03988 г
==1592,78/4037,5=0,03944 г.
==161,4480/4037,500=0,03998 г.
Таким образом, содержание дротаверина
в таблетках соответствует требованиям
нормативного документа
Математическая обработка первого
способа
Содержание дротаверина в таблетках,
т.е истинная масса =40мг=0,04г
===0,03979 г
Стандартное отклонение: S==0,00024
Погрешность :*100%=(0,04-0,03979)*100/0,04=0,53%
Относительное стандартное
отклонение:
==0,61
Доверительный интервал для
среднего:
=±=0,00024*3,2/2=0,000384
Результат анализа
Х=()=(0,039790,000384). Х=(0,0394-0,040174)
найденная средняя масса попадает в заданный
интервал.
3.5.3Метод градуировочного
графика
Для построения графика я приготовила
5 образцов эталонных растворов субстанции,
точную навеску 0,17 г растворили в мерной
колбе на 100 мл потом, затем аликвоты я
растворила в мерной колбе на 50 мл в 0,1072
нормальном растворе HCL.Измерив оптические
плотности ,получили следующие значения.
Результаты измерения оптических
плотностей субстанции в таблице 4
Таблица 4
№ эталонного раствора |
Объем стандартного раствора
субстанции дротаверина,мл |
Оптическая плотность эталонных
растворов А |
1 |
0,2 |
0,150 |
2 |
0,4 |
0,319 |
3 |
0,6 |
0,492 |
4 |
0,8 |
0,650 |
5 |
1 |
0,827 |