2. WPŁYW TEMPERATURY NA SZYBKOŚĆ
HYDROLIZY ASPIRYNY

2.1 Cel

Sporządzenie krzywej kalibracyjnej i zbadanie szybkości hydrolizy roztworu Aspirin ® w temperaturze pokojowej i w podwyższonej temperaturze. Porównanie i dyskusja wyników.

2.2 Wprowadzenie

Aspirin^® jest zastrzeżoną nazwą handlową kwasu acetylosalicylowego, leku dostępnego bez recepty, używanego w sytuacji bólu, gorączki lub stanu zapalnego. Kwas acetylosalicylowy zapobiega również infekcjom i uszkodzeniom naczyń krwionośnych. Skuteczność leku zależy w dużej mierze od jego trwałości. Jedną z przyczyn utraty skuteczności może być hydroliza leku w roztworze wodnym. Kwas acetylosalicylowy może ulegać hydrolizie zgodnie z poniższym równaniem reakcji:

Produkt reakcji, kwas salicylowy, tworzy z jonami Fe³⁺ związki kompleksowe o intensywnym niebiesko-fioletowym zabarwieniu. Intensywność barwy zależy od stężenia kwasu salicylowego w roztworze.

2.3 Aparatura i odczynniki

Spektrometr Spektra^TM,

Aspirin^® 100,
Kwas salicylowy (kwas 2-hydroksybenzoesowy),
Azotan(V) żelaza(III) Fe(NO₃)₃·10 H₂O,
Stężony kwas azotowy(V) HNO₃,
Etanol (95%),
Zlewki, plastikowe buteleczki z wkraplaczem, kolby miarowe 250, 100 i 25 ml, pipety.

Zagrożenia

	Salicylic acid Inhalation causes irritation of the mucous membrane and upper respiratory tract. Contact with skin causes irritation and possible burns, especially if the skin is wet or moist. If absorbed, may cause symptoms similar to those for ingestion. May cause skin rash and eruptions. R 22-41, S 22-24-26-39
	Iron(III) nitrate(V) (decahydrate) Inhalation causes respiratory tract irritation. May cause methemoglobinemia, cyanosis, convulsions, tachycardia, dyspnoea, and death. May cause acute pulmonary edema, asphyxia, chemical pneumonitis, and upper airway obstruction caused by edema. Skin contact may cause severe irritation and possible burns. R 8-36/38, S 26
	Nitric(V) acid Inhalation causes respiratory tract irritation, delayed effects, pulmonary function changes, chemical pneumonitis, pulmonary edema, and dyspnoea may occur. Contact with skin causes severe burns, ulceration, scarring, dermatitis, and yellow staining of the skin may be observed. R 8-35, S 23.2-26-36-45

	Ethanol Inhalation may cause dizziness or suffocation. Contact with skin causes moderate skin irritation. R 11, S 7-16

2.4 Procedura

Przygotowania krzywej kalibracyjnej:

Wprowadź 0,100 g kwasu salicylowego do kolby miarowej 100 ml, rozpuść kwas w mieszaninie 10 ml etanolu i 10 ml wody dejonizowanej. Uzupełnij zawartość kolby wodą dejonizowaną do kreski miarowej.
Odmierz 2,5 ml roztworu kwasu salicylowego i rozcieńcz do 25 ml mieszaniną 1:1 wody i etanolu w kolbie miarowej 25 ml. Oznacz roztwór jako roztwór A.
Przenieś roztwór A do plastikowej buteleczki wyposażonej we wkraplacz.
W kolbie miarowej 25 ml rozpuść 1,00 g Fe(NO₃)₃·10 H₂O w 20 ml wody dejonizowanej, dodaj 1 ml stężonego HNO₃ i uzupełnij zawartość kolby wodą do 25 ml. Oznacz roztwór jako roztwór B.
Przenieś roztwór B do plastikowej buteleczki wyposażonej we wkraplacz.
Przygotuj roztwory w zagłębieniach blistra zgodnie z następującymi wskazówkami:

Zagłębienie	1. r.odn.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.
Roztwór A	0	1	2	3	4	5	6	7	8
Roztwór B	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Woda dejonizowana	8	7	6	5	4	3	2	1	0
T (%)
A
Stężenie kwasu salicylowego [mg dm^-3]	-	12,5	25,0	37,5	50,0	62,5	75,0	87,5	100

Do pomiarów transmitancji użyj zielonej diody.

Zapisz wyniki pomiarów w tabeli powyżej i oblicz wartości absorbancji.

Sporządź krzywą kalibracyjną:

Krzywa kalibracyjna:

Hydroliza kwasu acetylosalicylowego w tabletce Aspirin

Zważ tabletkę Aspirin 500 i rozpuść ją w 10 ml mieszaniny 1:1 etanolu z wodą.
Przesącz roztwór do kolby miarowej 250 ml, przemyj sączek 10 ml mieszaniny 1:1 etanolu z wodą i rozcieńcz zawartość kolby do 250 ml wodą dejonizowaną. Przenieś roztwór do plastikowej buteleczki z wkraplaczem.
Przygotuj roztwór odniesienia (1 roztworu B i 8 wody dejonizowanej) i ustaw transmitancję dla zielonej diody na 100,0.
W kolejne zagłębienie blistra wprowadź 8 roztworu aspiryny i 1 roztworu B.
Zmierz transmitancję roztworu natychmiast po jego sporządzeniu, rozpocznij pomiar czasu.
Powtarzaj pomiary transmitancji, np. po 3 godzinach, 24 godzinach i 48 godzinach. Przed każdym pomiarem ustawiaj transmitancję dla zielonej diody na 100,0 przy pomocy roztworu odniesienia, jak to opisano w pkt. 3.

Oblicz wartości absorbancji i zapisz je w poniższej tabeli:

Roztwór aspiryny	Transmitancja [%]	Absorbancja
Pomiar bezpośredniu po sporządzeniu roztworu	98,8	0,005
Pomiar po 3 godzinach	98,0	0,009
Pomiar po 24 godzinach	94,0	0,025

Na podstawie przebiegu krzywej kalibracyjnej przedyskutuj przyczyny wzrostu absorbancji.
Powtórz doświadczenie, lecz tym razem trzymaj buteleczkę z roztworem aspiryny w łaźni wodnej o podwyższonej temperaturze (np. 70°C), zapisując temperaturę łaźni i czas pomiaru.
Porównaj wyniki otrzymane w temperaturze pokojowej i w podwyższonej temperaturze, przedyskutuj różnice.

Przykład

Temperatura pokojowa

Zmierzone wartości absorbancji wynosiły: 0,005 po sporządzeniu roztworu, 0,009 po 3 godzinach i 0,025 po 24 godzinach. Te wyniki wskazują, że hydroliza kwasu acetylosalicylowego zachodzi w temperaturze pokojowej bardzo wolno, czemu towarzyszy wzrost stężenia kwasu salicylowego, który tworzy barwny produkt z jonami żelaza(III).

Podwyższona temperatura

Zmierzone wartości absorbancji dla roztworów ogrzewanych w temperaturze 70°C wynosiły: 0,016 po 15 minutach, 0,032 po 30 minutach, 0,071 po 45 minutach i 0,090 po 60 minutach. Wyniki te wskazują, że szybkość hydrolizy kwasu acetylosalicylowego zależy od temperatury i jest znacznie wyższa w podwyższonej temperaturze.