李建輝 , 衛(wèi)世乾

(1.平頂山技師學(xué)院 , 河南 平頂山 467000 ; 2.許昌學(xué)院 學(xué)報編輯部 , 河南 許昌 461000)

復(fù)方氫氧化鋁,又名胃舒平,主要成分是氫氧化鋁、三硅酸鎂,是治療胃病的常用藥物。根據(jù)中華人民共和國藥典相關(guān)規(guī)定,每片復(fù)方氫氧化鋁片中氫氧化鋁的含量最低為0.177 g。鋁是一種慢性神經(jīng)毒性物,攝入過多可以誘發(fā)老年癡呆、肌萎縮性側(cè)索硬化癥等疾病。因此,測定復(fù)方氫氧化鋁中的鋁含量具有重大意義。

《分析化學(xué)實驗》存在以下問題:①樣品溶液在制備過程中的過濾時間較長[1]。②標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液時選擇的基準(zhǔn)物質(zhì)比較雜亂,有氧化鋅、鋅片、膽礬。③測定時煮沸時間分歧較大。④測定時緩沖溶液的選擇不一[2-5]。由于Al3+容易水解生成一系列多核氫氧基絡(luò)合物,且容易封閉二甲酚橙(XO)指示劑,但是與EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的反應(yīng)速度比較慢,所以采用返滴定法,即利用Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液對過量EDTA進行返滴定[6]。基于此,首先采用單因素(緩沖溶液和煮沸時間)實驗對復(fù)方氫氧化鋁片進行前期處理,然后利用返滴定法滴定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液,從而計算復(fù)方氫氧化鋁片中氫氧化鋁的含量。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

DHG-9246A電熱干燥箱,上海精恒科學(xué)儀器有限公司;TE214S賽多利斯電子天平,賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;HH-ZK2水浴鍋,鞏義市予華儀器。

復(fù)方氫氧化鋁,上海青平藥業(yè)有限公司;HAc-NaAc緩沖溶液,pH值=4.2;ZnSO4·7H2O,優(yōu)級純;乙二胺四乙酸二鈉、六次甲基四胺、鹽酸、氫氧化鈉、二甲酚橙(XO),分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試劑配置

0.01 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定。①Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置。選取ZnSO4·7H2O作為標(biāo)定EDTA的基準(zhǔn)物。準(zhǔn)確稱取1.465 0 g ZnSO4·7H2O于小燒杯中,首先用去離子水溶解,然后轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,搖勻備用,所得Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.01 mol/L。②0.01 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定。準(zhǔn)確移取25.00 mL Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到250 mL錐形瓶中,然后加入10 mL HAc-NaAc緩沖溶液、2滴二甲酚橙,最后用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色,并且30 s不變色即為終點,記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。平行測定3次,計算EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。

由于EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液與Zn2+之間是按1∶1(物質(zhì)的量比)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的,即參加反應(yīng)的EDTA溶液與Zn2+的物質(zhì)的量相同,所以EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的計算公式為

cy=cZnVZn/Vy

式中:cy為EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;cZn為Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;VZn為Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,L;Vy為EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,L。計算得到EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.011 20 mol/L。

2 復(fù)方氫氧化鋁藥片中鋁含量的測定

2.1 試樣的前期處理

準(zhǔn)確稱量10片復(fù)方氫氧化鋁4.619 5 g,得每片質(zhì)量為0.462 0 g。將適量藥片放于瓷研缽中研碎過380 μm(40目)分樣篩,待用。準(zhǔn)確稱取上述藥粉0.416 3 g于250 mL燒杯中,加入去離子水潤濕并不斷攪拌,同時逐滴加入稀鹽酸溶液(體積1+1)8 mL。攪拌后繼續(xù)加入40 mL去離子水,加熱煮沸6 min[4]。冷卻后抽濾,濾液轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中定容,搖勻得到試液備用。

2.2 鋁含量的測定

移取上試液10.00 mL于250 mL錐形瓶中,加25 mL去離子水和25.00 mL EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液,滴加2滴XO,此時溶液呈亮黃色。然后逐滴加入氨水(體積1+1)至溶液剛好變?yōu)樽仙?滴加2滴鹽酸(1+3)至溶液剛變黃色,補加3滴鹽酸,加熱煮沸3 min。冷卻后加10 mL緩沖溶液,補加2滴XO,溶液顏色更加鮮艷。最后用Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色突變?yōu)槌壬?即為終點。記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,平行3次,計算鋁含量。

2.3 鋁含量的計算

由于鋁離子與EDTA反應(yīng)速率較慢,不能直接進行滴定,只有與過量的EDTA標(biāo)準(zhǔn)完全反應(yīng)后,以XO為指示劑,采用Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液進行測定[5]。鋁含量的計算公式為

wAl=mAl×m片/m樣

mAl=(cyVy-cZnVZn) ×MAl×25

式中:wAl是每片藥片中鋁的含量,g;m樣、m片分別為試樣和一片藥片的質(zhì)量,g;cy、Vy分別是EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度及體積,mol/L、L;cZn、VZn分別是Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度及消耗的體積,mol/L、L;MAl為鋁的摩爾質(zhì)量,g/mol。

3 結(jié)果與討論

采用單因素變量實驗,分別改變緩沖溶液和煮沸時間,以找出最佳的試樣預(yù)處理和含量測定條件,從而保證順利完成實驗。

3.1 不同緩沖溶液對測定結(jié)果的影響

3.1.1HAc-NAc緩沖溶液

移取上試液10.00 mL于250 mL錐形瓶中,加25 mL去離子水和25.00 mL EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液,滴加2滴XO,此時溶液呈亮黃色。然后逐滴加入氨水(體積1+1)至溶液剛好變?yōu)樽仙?滴加2滴鹽酸(1+3)至溶液剛變黃色,補加3滴鹽酸,加熱煮沸3 min。冷卻后加10 mL HAc-NAc緩沖溶液,補加2滴XO,溶液顏色更加鮮艷。最后用Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色突變?yōu)槌壬?即為終點。記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,平行3次,計算鋁含量。測定結(jié)果見表1。

表1 用HAc-NaAc緩沖溶液測定鋁的含量

3.1.2六次甲基四胺緩沖溶液

移取試液10.00 mL于250 mL錐形瓶中,加25 mL去離子水和25.00 mL EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液,滴加2滴XO指示劑,此時溶液呈亮黃色,逐滴加入氨水(體積1+1)至溶液剛好變?yōu)樽仙?滴加2滴(體積1+3)鹽酸至溶液剛變黃色,補加3滴鹽酸,加熱煮沸3 min冷卻后加10 mL 六次甲基四胺緩沖溶液,此時溶液呈橙色,滴加鹽酸使溶液呈現(xiàn)黃色,補加2滴XO,溶液顏色更加鮮艷,用Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色突變?yōu)槌壬?即為終點,記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,平行3次,計算鋁含量。測定結(jié)果見表2。

表2 用六次甲級四胺作緩沖溶液測定鋁含量

由表1、表2可以看出,在其他條件相同的情況下,選用緩沖溶液時,采用HAc-NAc所得結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度比六次甲基四胺高。而且使用六次甲基四胺作為緩沖溶液時,滴定前的顏色因為酸度不夠而呈現(xiàn)橙色,需要補加鹽酸,使操作過程復(fù)雜;同時六次甲基四胺是易燃易爆品,具有腐蝕性,容易引起皮炎和濕疹。因此綜合考慮,選用HAc-NAc作為緩沖溶液。

3.2 煮沸時間的影響

煮沸時間對復(fù)方氫氧化鋁片中成分的狀態(tài)產(chǎn)生影響,呈糊狀或晶狀等均會影響過濾的時間和程度。采用返滴定法測定復(fù)方氫氧化鋁片中氫氧化鋁的含量時,煮沸時間(5 min)不僅能夠顯著縮短過濾時間,而且能夠保證氫氧化鋁的最高含量且達到藥典標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果更加精準(zhǔn)[1]。分別移取10.00 mL試液于3個250 mL錐形瓶中,加25 mL去離子水和25.00 mL EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液,滴加2滴XO指示劑,此時溶液呈亮黃色。再逐滴加入氨水(體積1+1)至溶液剛好變?yōu)樽仙?滴加2滴鹽酸(體積1+3)至溶液變?yōu)辄S色,補加3滴鹽酸,分別加熱1、2、3、4、5、6 min。冷卻后加10 mL HAc-NAc緩沖溶液,補加2滴XO,溶液顏色更加鮮艷。最后用Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色突變?yōu)槌壬?即為終點,記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,平行3次,計算鋁含量,結(jié)果見表3。

表3 測定時煮沸時間對測定結(jié)果的影響

由表3可以看出,隨著加熱時間的延長,氫氧化鋁的含量逐漸增加,到2 min達到峰值,此后含量基本保持平穩(wěn)。加熱可以促進Al3+與EDTA之間的絡(luò)合反應(yīng),但是加熱時間過長不僅會浪費資源和時間,而且會導(dǎo)致測定誤差較大,使氫氧化鋁的含量達不到藥典標(biāo)準(zhǔn),因此綜合考慮后確定最佳煮沸時間為3 min。

4 結(jié)論

針對有關(guān)研究中存在的問題, 采用單因素法對復(fù)方氫氧化鋁藥片中鋁含量的測定進行優(yōu)化,實驗操作為:樣品在研磨后過380 μm(40目)的選樣篩,加熱煮沸6 min,采用減壓抽濾進行過濾。選用ZnSO4·7H2O基準(zhǔn)物對EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進行標(biāo)定,測定時用HAc-NaAc緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液的酸度,加熱煮沸3 min。測定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度都很高。不僅降低了實驗成本,而且縮短了實驗時間。