Universidade Federal de São João Del-Rei

Campus Alto Paraopeba

Relatório de Análise Instrumental

Dosagem do ácido acetilsalicílico (AAS) em

medicamentos por potenciometria indireta

Amanda de Abreu Oliveira Ribeiro - 094550010

Bruna Almeida Barbosa - 094550009

Bryann Clyff Damasceno Mota - 094550033

Eduardo Henrique de Azevedo - 094550043

Lucas de Melo Vale Vilano - 104550064

Relatório dirigido à professora Ana

Maria de Oliveira, como parte do curso

de Análise Instrumental Experimental.

Ouro Branco - MG

Dezembro de 2011

Dosagem do ácido acetilsalicílico (AAS) em medicamentos

por potenciometria indireta

RESUMO

A determinação do ponto final por potenciometria é muito utilizada e fornece dados mais

exatos do que os valores correspondentes encontrados por titulações que empregam indicadores

visuais. Neste relatório realizamos a titulação potenciométrica do ácido acetilsalicílico presente

no medicamento Pharlab® - ASETISIN infantil 100 mg com uma base forte (NaOH). A

quantidade de ácido foi determinada através da construção da curva de pH em função do volume

titulante adicionado, sendo que também foram feitas as derivadas primeira e segunda com a

finalidade de encontrar o ponto de equivalência. O método não demonstrou uma boa precisão,

mas comparado ao valor fornecido pelo fabricante obteve-se uma boa exatidão.

1. INTRODUÇÃO

Os métodos potenciométricos de análise são baseados em medidas de potencial de uma

célula eletroquímica na ausência de valores apreciáveis de corrente. Por mais de um século a

potenciometria tem sido utilizada para localizar o ponto final de titulações. São utilizados para

reações simples, rápidas, que possuem estequiometria conhecida e apresentam mudanças

químicas ou físicas no ponto de equivalência. O ponto final da titulação é aquele determinado

experimentalmente, no qual o número de mols da substância a ser determinada e do titulante se

igualam e pode ser determinados através de indicadores visuais, medida de pH, condutividade,

potencial, corrente, temperatura, dentre outras (SKOOG et al., 2007).

O eletrodo de vidro é o mais importante eletrodo para os íons hidrogênio, pois além de

seu uso ser bastante conveniente, está sujeito a poucas interferências as quais afetam outros tipos

de eletrodos sensíveis ao pH (SKOOG et al., 2007).

A determinação do ponto final por potenciometria é muito utilizada e fornece dados mais

exatos do que os valores correspondentes encontrados por titulações que empregam indicadores

visuais (SKOOG et al., 2009).

Diversos métodos podem ser utilizados para determinar o ponto final de uma titulação

potenciométrica. O mais simples envolve um gráfico direto do potencial em função do volume

de reagente, o ponto de inflexão é estimado na porção mais vertical da curva e o tomamos como

o ponto final da titulação como mostrado na Figura 1. Uma segunda abordagem para a detecção

1

do ponto final consiste em calcular a variação do potencial por unidade de titulante (isto é, E/V);

A primeira derivada da curva de titulação é calculada. Um gráfico dos dados da primeira

derivada em função do volume médio V, produz uma curva com um máximo que corresponde ao

ponto de inflexão, como mostrado na Figura 2. A partir desse gráfico, pode ser visto o máximo

de volume de titulante utilizado que coincide com o ponto de equivalência.

A Figura 3 mostra que as segundas derivadas dos dados alteram sinal no ponto de

inflexão. O ponto no qual a segunda derivada passa pelo zero é o ponto de inflexão, que é

tomado como ponto final da titulação; este pode ser localizado de maneira bastante precisa

(SKOOG et al., 2007).

É importante considerar as limitações do sistema do eletrodo que geram erros de

medidas, como o erro ácido, alcalino, a desidratação do eletrodo, a variação do potencial de

junção, o erro no valor de pH das soluções tampões padrão e os erros resultantes da variação da

temperatura ambiente (SKOOG et al., 2007).

Figura 1- Potencial em função do volume de reagente:

o ponto de inflexão (ponto final da titulação) é estimado na porção mais vertical da

curva.

Figura 2 - Primeira derivada dos dados em função do volume médio V: produz uma

curva com um máximo que corresponde ao ponto de inflexão.

2

Figura 3 –Segundas Derivadas: O sinal do ponto de inflexão é alterado.

O ponto de inflexão é o ponto que passa pelo zero, ponto final da titulação

O ácido acetilsalicílico (AAS), composto presente no ASETISIN infantil ®, é um ácido

fraco, sendo o uso de indicadores inadequado para visualização do ponto de equivalência. A

quantificação desse composto pode ser feita através da titulação potenciométrica, com a

utilização de um eletrodo de vidro sensível a variações de pH, um pHmetro e solução de NaOH

como titulante. Apesar de mais lenta, a titulação potenciométrica é mais exata e precisa que as

titulações com o uso de indicadores (VOGEL et al., 1992).

2. OBJETIVO

Determinar o teor de ácido acetilsalicílico em medicamentos, por dosagem indireta da

concentração hidrogeniônica da solução usando a técnica de titulação potenciométrica.

3. MATERIAS E MÉTODOS

3.1 Materiais e Reagentes

Béqueres de 250 mL, barra magnética, grau e pistilo, bureta de 50 mL, espátula, vidro de

relógio, suporte universal, solução de NaOH 0,1 mol L-1 padronizada, Etanol P.A, pHmetro

digital (Del Lab ® - DLA-PH), placa de agitação (Nova Ética ® - modelo 114), ácido

acetilsalicílico (Pharlab® - ASETISIN® infantil 100 mg), solução tampão pH=7 e solução

tampão pH=4 (Del Lab ® - desvio +/- 2,00).

3

3.2 Métodos

3.2.1 Preparo da solução de ácido acetilsalicílico

Em uma balança analítica e com auxílio de um vidro de relógio, pesou-se um comprimido de

AAS (Pharlab® - ASETISIN infantil 100 mg). Em um gral fez-se a trituração do comprimido

com o auxílio de um pistilo e transferiu-se a amostra quantitativamente para um béquer,

adicionando-se 50 mL de etanol e agitando-se a solução com uma espátula. Após agitação,

adicionou-se 150 mL de água destilada e uma barra de agitação magnética.

3.2.2 Ajuste do pHmetro

Ligou-se o pHmetro apertando e segurando a tecla L. Em seguida selecionou-se a função

pH apertando a tecla B e selecinou-se a função de calibração apertando a tecla B. Retirou-se o

eletrodo de pH da solução de descanso (KCl), lavou-se o eletrodo com água destilada, enxugou-o

e inseriu-o no eletrodo no tampão pH=7 (Del Lab ® - desvio +/- 2,00) confirmou-se apertando a

tecla B.

Admitindo os mesmos procedimentos, inseriu-se o eletrodo no tampão de pH=4 (Del Lab

® - desvio +/- 2,00). Apertou-se a tecla B da opção de não calibrar com o tampão pH=10.

Transferiu-se o eletrodo para solução de espera (KCl), apertou-se a tecla B e em seguida apertou-

se a tecla A da opção de espera (SBY).

3.2.3 Titulação da amostra

O eletrodo foi lavado com água destilada e imerso na solução de ácido acetilsalicílico.

Ligou-se o agitador com cuidado para que a barra magnética não tocasse o eletrodo. Apertou-se a

tecla A e fez-se a leitura no pHmetro. Retirou-se o eletrodo da solução e lavou-o com água

destilada. Fez-se a aferição de uma bureta de 50 mL com a solução padrão de NaOH 0,1 mol L -1.

Ao béquer com solução de ácido acetilsalicílico adicionou-se 1 mL de solução de NaOH 0,1 mol

L-1 e anotou-se o valor do pH registrado no pHmetro. Foi feito o cálculo do ΔpH subtraindo o pH

atual do pH antes da adição de NaOH 0,1 mol L-1.

Avaliou-se o ΔpH e a medida que este aumentou, o volume adicionado foi reduzido para

0,5 mL e depois para 0,1 mL. Quando o ΔpH estabilizou, voltou-se a adicionar 0,5 mL e depois

1,0 mL, até que o ΔpH atingisse um valor máximo.

Foram feitas 4 adições de 1,0 mL seguidas de 2 adições de 0,5 mL, 13 adições de 0,1 mL,

5 adições de 0,5 mL e 4 adições de 1,0 mL de NaOH 0,1 mol L -1 . Anotou-se o pH de cada uma

das adições e calculou-se o ΔpH entre elas. Com os dados anotados construiu-se os gráficos pH x

4

V (mL); ΔpH x V (mL) e Δ2pH x V (mL).A massa de AAS no comprimido foi calculada

utilizando as médias dos pontos de equivalência encontrados.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na dissolução do AAS é necessário utilizar a mistura etanol/água, já que esse composto é

praticamente insolúvel em água, mas se solubiliza no etanol. Observa-se, entretanto, que o AAS

fica pouco dissolvido. Posteriormente, à medida que ocorre a reação de neutralização durante a

titulação, forma-se o sal acetilsalicilato de sódio (solúvel em água), e, como o ácido

acetilsalicílico é consumido na reação, mais quantidade dele se dissolve, até sua dissolução final

e término da reação.

Para a aplicação da técnica de titulação potenciométrica, foi usado um eletrodo de vidro

sensível ao pH do meio e fez-se a leitura do pH para diferentes volumes de titulante adicionados

à solução de amostra. O objetivo é obter o ponto de equivalência (PE) da titulação, no qual o

número de mols da amostra e titulante se igualam, tornando possível determinar a concentração

da amostra a partir do conhecimento do volume de titulante adicionado (SKOOG et al., 2007).

O titulante utilizado no experimento foi uma solução padronizada de NaOH com

concentração (CNaOH) igual a 0,0971 mol L-1,sendo esse uma base forte que reage com o AAS,

através de uma reação de neutralização, indicada reação (1):

C8O2H7COOH(alc/aq) + NaOH(aq) C8O2H7COONa(aq) + H2O(l) (1)

Os dados obtidos a partir da titulação são mostrados na Tabela 1, a partir dos quais a

Figura 4 foi construída. Pela análise do gráfico apresentado na Figura 4, é possível prever que o

PE encontra-se próximo a um de volume adicionado de titulante de 6,00 mL. Contudo, para

determinar o PE com maior exatidão, construiu-se também as curvas das derivadas primeira e

segunda, d pH/d V x V e d(dpH/dV) x V, respectivamente, mostradas nas Figuras 5 e 6.

5

TABELA 1: Volume de titulante adicionado, valores de pH, derivada primeira e segunda

do pH, respectivamente

Volume de NaOH adicionado

(mL)

pH medido Δ pH Δ ² pH

0 3,34

1 3,6 0,26

2 3,89 0,29 0,03

3 4,14 0,25 -0,04

4 4,39 0,25 4,44E-16

4,5 4,54 0,15 -0,1

5 4,79 0,25 0,1

5,1 4,83 0,04 -0,21

5,2 4,89 0,06 0,02

5,3 5,1 0,21 0,15

5,4 5,17 0,07 -0,14

5,5 5,27 0,1 0,03

5,6 5,38 0,11 0,01

5,7 5,54 0,16 0,05

5,8 5,74 0,2 0,04

5,9 6,16 0,42 0,22

6 6,9 0,74 0,32

6,1 9,48 2,58 1,84

6,2 9,83 0,35 -2,23

6,3 10,02 0,19 -0,16

6,8 10,45 0,43 0,24

7,3 10,7 0,25 -0,18

7,8 10,83 0,13 -0,12

8,3 10,94 0,11 -0,02

8,8 11,02 0,08 -0,03

9,8 11,16 0,14 0,06

10,8 11,27 0,11 -0,03

11,8 11,33 0,06 -0,05

12,8 11,41 0,08 0,02

6

0 2 4 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.8 7.8 8.810.8

12.80

2

4

6

8

10

12

Volume adicionado (mL)

pH

Figura 4: Curva do pH versus volume de titulante adicionado.

1 3 4.5 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3 7.3 8.3 9.811.8

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Volume adicionado (mL)

Δ p

H

Figura 5: Curva da derivada primeira do pH versus volume de titulante adicionado

2 4 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.8 7.8 8.810.8

12.8

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Volume adicionado (mL)

Δ² p

H

Figura 6: Curva da derivada segunda do pH versus volume de titulante adicionado

7

Da curva Δ2pH x volume adicionado foi utilizado os dois pontos de maior amplitude para

obter uma equação que passa por eles e que corta o eixo das abcissas. A partir desta equação é

possível obter o volume de titulante adicionado para que se atinja o ponto de equivalência. Tal

volume é obtido quando y = 0. Obtiveram-se as equações para as três replicatas através da

equação (2):

y=ax+b (2)

Para a primeira réplica os pontos de maior amplitude utilizados foram (6,1; 1,84) e (6,2; -

2,23), os coeficientes a e b foram determinados para compor a equação da reta e o volume de

titulante adicionado até o ponto de equivalência calculado pela equação (3).

1,84 = 6,1a +b

-2,23 = 6,2 a + b

y = -40,7 x + 250,11 (3)

x = 6,145 mL

O volume de titulante adicionado foi 6,145 mL e possuía concentração 0,0971 mol L -1 .

Para o número de mols de hidróxido de sódio utiliza-se a equação (4), tem-se:

n=C×V (4)

nb = 0,000596 mols

Sabendo que no ponto de equivalência existe uma igualdade em termos da quantidade de

matéria em mol expressada pela equação (5) e utilizando massa molar do ácido acetilsalicílico

180,14 g mol-1, o cálculo da massa de ácido acetilsalicílico pelas equações (6) e (7) fica da

seguinte forma:

n a=n b (5)

n=m÷mm (6)

m=n×mm (7)

m1 = 0,1073 g de ácido acetilsalicílico

De maneira similar, foram feitos os cálculos para a segunda e terceira réplica, obtendo-se

volumes de equivalência iguais a x = 5,746 mL e x = 5,251 mL, respectivamente. Assim,

utilizaram-se as equações (4), (5), (6) e (7) para se calcular as massas, obtendo as massas

representadas na Tabela 2:

8

Tabela 2: Volume de titulante adicionado até o ponto de equivalência, massa de ácido acetilsalicílico calculada, massa de comprimido pesada, teor em cada réplica e teor médio das réplicas

Volume de NaOH para o

ponto de equivalência

(mL)

Massa de AAS

calculada (g)

Massa do

comprimido

pesada (g)

Teor Teor médio

6,145 0,1073 0,1600 67,06 %

65,16 %5,746 0,1005 0,1552 64,75 %

5,251 0,0917 0,1440 63,68%

O teor de ácido acetilsalicílico nos comprimidos pode ser calculado pela equação (8):

t=(mc÷mp ) x100 % (8)

t : teor de ácido acetilsalicílico

mc : massa de ácido acetilsalicílico calculada

mp : massa de comprimido pesada

t1 = 67,06 %

De maneira análoga foram calculados os teores das outras replicatas e os resultados foram

dispostos na Tabela 2.

Dessa forma, o teor médio de ácido acetilsalicílico no comprido foi calculado pela

equação (9) e foi disposto na Tabela 2:

tm = (t1 + t2 + t3)÷3 (9)

tm ¿ 65,16 %

A exatidão do método pode ser calculada utilizando a equação (10):

e=(mc÷mi ) x 100 % (10)

e : exatidão

mc : massa de ácido acetilsalicílico calculada

mi: massa de ácido acetilsalicílico indicada na embalagem do medicamento

e1 = (0,1073 ÷ 0,1000) x100 %

e1 = 107,3 %

Utilizando o mesmo método, calculou-se a exatidão para a segunda e terceira replicatas.

Os resultados foram apresentados na Tabela 3:

9

Tabela 3: Massa de ácido calculada, exatidão do método, média da exatidão e desvio padrão com relação à exatidão.

Massa de AAS

calculada (g)

Exatidão Média da exatidão Desvio padrão da exatidão

0,1073 107,3 %

99,83 % 7,821 % 0,1005 100,5 %

0,0917 91,70 %

Dessa forma, a exatidão média foi calculada pela equação (11):

em = (e1 + e2 + e3)÷3 (11)

em=¿ 99,83 %

O método utilizado obteve grande exatidão, perto do ideal. Pois a massa das réplicas foi

muito próxima da massa indicada no rótulo do medicamento. A exatidão média do método foi de

99,83 %.

A precisão do método foi avaliada levando em consideração o desvio padrão da exatidão.

Assim, utilizou-se a equação (12) e o resultado foi apresentado na Tabela 3.

(12)

A precisão calculada do método foi de 7,821 %. Com isso, conclui-se que o método

obteve uma precisão baixa, pois as massas encontradas nas réplicas ficaram distantes entre si.

5. CONCLUSÃO

O desenvolvimento desse experimento possibilitou a construção das curvas de titulação

potenciométrica. Por meio da potenciometria indireta determinou-se o teor de ácido

acetilsalicílico em comprimidos de ACETSIN®.

Na titulação do ácido acetilsalicílico diluído em água e álcool, obteve-se o volume de

equivalência de 6,145 mL, 5,746mL, 5,251mL para as réplicas, tratando os dados obtidos

durante a titulação por meio da curva da primeira e segunda derivada. A partir deste valor,

determinou-se o teor médio de ácido acetilsalicílico, o qual foi 65,16%, obtido através da

triplicata. Em relação ao valor indicado pelo fabricante de 0,100g, calculou-se a exatidão do

método, obtendo uma exatidão média de 99,83% e sugere uma boa exatidão. Já a precisão do

10

método não foi tão apreciável, visto que o valor encontrado foi de 7,821%. Isso pode ter ligação

com erros durante o processo ou mesmo erros no tratamento dos dados.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J.; CROUCH, S.R. Fundamentos de Química

Analítica. 8ª edição, São Paulo: Thomson, 2007. 999 p;

2. SKOOG, D.A.; HOLLER, F.J.; NIEMAN, T.A. Princípios de Análise Instrumental. 6a

Edição, Porto Alegre: Bookman. 2009, 836p;

3. VOGEL, A. I e outros. Análise Química Quantitativa. 5a edição, Rio de Janeiro: Livros

Técnicos e Científicos, 1992, 462p;

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