Álcool etílico. Alcoometria. Etanol. Expressão de concentrações. Expressão de concentrações. Álcool etílico

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1 Álcool etílico Alcoometria Também chamado de álcool, etanol e etano-1-ol. Obtido após fermentação de amido, açúcar (sacarose) e outros carboidratos: C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2. Líquido límpido, incolor, transparente, volátil, inflamável, de odor característico e sabor ardente. Queima com chama azulada não fuliginosa. É muito higroscópico (absorve rapidamente água do ar). Manter em recipientes herméticos, protegidos do calor e da umidade. Miscível com água em qualquer proporção com contração de volume (cerca de 3% se os volumes são iguais) e elevação da temperatura. Miscível com acetona, éter, clorofórmio e glicerol. Dissolve as resinas, óleos essenciais ou voláteis, ácidos minerais e orgânicos, álcalis e a maior parte dos sais halóides; dissolve muito pouco os óleos fixos, com exceção do óleo de rícino, com o qual é miscível em quaisquer proporções. Etanol Depois da água purificada, o etanol é um dos insumos inertes mais importantes na manipulação. Uma vantagem do etanol é que, quando em concentração adequada, o crescimento de microorganismos não ocorre. A alcoometria, determinação do grau alcoólico de uma solução hidroalcoólica, é um tema que gera dúvidas na Farmacotécnica porque as literaturas não são claras no preparo destas soluções. Para a preparação do etanol diluído é facultado adotar tanto o critério volumétrico V/V (volume do etanol por volume da água), quanto o critério ponderal p/p (peso do etanol por peso da água). Expressão de concentrações Por cento p/p (peso em peso) ou % p/p Expressa o número de g de um componente em 100 g de mistura. Por cento p/v (peso em volume) ou % p/v Expressa o número de g de um componente em 100 ml de solução. Por cento v/v (volume em volume) ou % v/v Expressa o número de ml de um componente em 100 ml de solução. Por cento v/p (volume em peso) ou % v/p Expressa o número de ml de um componente em 100 g de mistura. Expressão de concentrações A expressão por cento, usada sem outra atribuição, significa: - mistura de sólidos e semissólidos, por cento p/p; - para soluções ou suspensões de sólidos em líquidos, por cento p/v; - para soluções de líquidos, por cento v/v; - para soluções de gases em líquidos, por cento p/v; - para expressar teor de óleos essenciais em drogas vegetais, por cento v/p. Álcool etílico Alcohol ethylicus C2H6O; 46,07 Etanol Contém, no mínimo, 95,1% (v/v), correspondendo a 92,55% (p/p), e, no máximo, 96,9% (v/v), correspondendo a 95,16% (p/p) de C2H6O a 20 C, calculado a partir da densidade relativa empregando a tabela alcoométrica. Para álcool etílico absoluto, contém, no mínimo, 99,5% (v/v) correspondendo a 99,18% (p/p) de C2H6O a 20 C, calculado a partir da densidade relativa empregando a tabela alcoométrica. 1

2 Álcool etílico DESCRIÇÃO Características físicas. Líquido incolor, límpido, volátil, inflamável e higroscópico. Solubilidade. Miscível com água e com cloreto de metileno. Constantes físico-químicas Densidade relativa (5.2.5): 0,805 a 0,812, determinada a 20 C. Para álcool etílico absoluto, não mais que 0,793, determinada a 20 C. Tipos de etanol encontrado nas farmacopéias Álcool absoluto: álcool anidro ou desidratado. Contém, no mínimo, 99,5% (V/V). É pouco usado na Farmacotécnica, por absorver rapidamente umidade do ar. Álcool etílico: Contém, no mínimo, 95,1% (v/v), correspondendo a 92,55% (p/p), e, no máximo, 96,9% (v/v), correspondendo a 95,16% (p/p) de C2H6O a 20 C, calculado a partir da densidade relativa empregando a tabela alcoométrica. É o mais utilizado na Farmacotécnica. Álcool etílico hidratado (96 GL): mistura de água e etanol contendo 4 volumes de água e 96 volumes de etanol ou 92,8 ºINPM. Álcool diluído: mistura de volumes iguais de água e álcool 96 ºGL contendo, no mínimo, 49,6% (V/V) e, no máximo, 50,2% (V/V) de etanol. Método volumétrico (ºGL) No método volumétrico (V/V), a concentração de etanol em uma solução hidroalcoólica em determinada temperatura, é obtida através do alcoômetro e expresso pela sua unidade de medida, grau Gay-Lussac - GL. Esse método é seguido até hoje em vários países. Método ponderal (ºINPM) No método ponderal (p/p), a concentração de etanol em uma solução hidroalcoólica em determinada temperatura, é expressa em porcentagem. O grau alcoólico INPM - INPM corresponde à porcentagem de etanol em peso. No Brasil é obrigatória a unidade de medida estabelecida pelo Instituto Nacional de Pesos e Medidas (ºINPM), mas é permitida a menção de outras unidades como o grau Gay-Lussac (ºGL). Determinação da % de etanol A determinação da porcentagem de etanol nas misturas hidroetanólicas é, normalmente, realizada através da determinação da densidade da mistura e utilização da tabela alcoométrica das Farmacopéias Brasileiras 2ª e 4ª edições. Temperatura Deve-se sempre levar em consideração a temperatura, que em função da densidade, modifica o grau alcoólico, para que não haja comprometimento do etanol desejado. A tabela alcoométrica indica a porcentagem de etanol em volume (a 15,56 ºC), a porcentagem de etanol em peso, a densidade da mistura a 25 ºC e a densidade da mistura a 15,56 ºC. O sistema inglês utiliza a temperatura de 60 ºF que corresponde a 15,56 ºC. 2

3 Densidade relativa Densidade relativa: é a razão da massa de uma substância, pela massa de igual volume de água, ambas a 20 C ( ), ou por massa de igual volume de água a 4 C ( ): = 0, x A densidade relativa, que antigamente era denominada de gravidade específica, pode ser determinada através de picnômetro, balança hidrostática ou densímetro. ALCOOMETRIA ALCOOMETRIA Alcoometria é a determinação do grau alcoólico ou título etanólico das misturas de água e álcool etílico. O título alcoométrico volumétrico de uma mistura de água e álcool é expresso pelo número de volumes de etanol a 20 ºC contido em 100 volumes dessa mistura a mesma temperatura. É expresso em % (v/v). O título alcoométrico ponderal é expresso pela relação entre a massa de etanol contida em uma mistura de água e etanol e a massa total dessa. É expresso em % (m/m). Determinação do Grau Alcoólico ou Título Alcométrico O alcoômetro centesimal se destina à determinação do grau alcoólico das misturas de água e álcool indicando somente a concentração do álcool em volume e expresso pela sua unidade de medida, grau Gay-Lussac (ºG.L.). 3

4 ALCOOMETRIA As determinações do alcoômetro são exatas somente para a mistura de água e álcool a 20 C, na qual o instrumento foi graduado. Se a temperatura durante o ensaio for inferior ou superior a 20 C torna-se necessário corrigir a temperatura do álcool para 20 ºC. Alcoômetro de Gay Lussac O alcoômetro centesimal se destina, unicamente, à determinação do grau alcoólico ou da força real das misturas de água e de álcool etílico. O instrumento é um densímetro especial que indica, imediatamente, o número do volume de álcool etílico contido em 100 volumes de uma mistura feita exclusivamente de álcool etílico e água. Título ponderal Uma vez que o volume varia em função da temperatura, é usual utilizarmos o título ponderal que expressa a concentração, em peso, do álcool a diferentes graus (p/v ou p/p). Transformar peso em volume Para obtermos uma quantidade de álcool por cento em volume (%V/V) em determinada temperatura, por meio da porcentagem em peso (%p/p), veja na tabela alcoométrica a densidade da mistura (D) e a do álcool absoluto (d) e efetue a seguinte operação: %V/V = %p/p x D d onde %p/p é a porcentagem em peso D é a densidade da mistura correspondente a este grau centesimal d é a densidade do álcool absoluto Qual é o volume de álcool etílico absoluto necessário para preparar uma mistura hidroalcoólica a 70% em peso de etanol, a 25 C? V = 70 x 0,8658 = 77 ml 0,7871 Transformação de álcool absoluto (p/v) em álcool 96 GL (p/v) V1C1 = V2C2 Onde: V1 é o volume do álcool a 96 GL que vou utilizar C1 é a concentração de álcool na mistura que vou utilizar V2 é o volume de álcool absoluto no álcool que vou preparar C2 é a concentração de álcool no álcool absoluto. V1 x 96 = 80,2 ml 77 x 100 4

5 Transformação de álcool absoluto (V/V) em álcool 96 GL (V/V) Densidade V1 x x 100 = 72,9 ml ~ 73 ml O conhecimento da densidade da mistura e o volume (ou massa) de etanol presente na mesma também nos permite calcular a massa (ou volume) de etanol presente pois: d = m V Volumes maiores Este cálculo foi exemplificado para a preparação de 100 ml de mistura hidroalcoólica. A preparação de volumes menores ou maiores exige correção. Técnica de preparo Medir a quantidade de etanol e água purificada separadamente. Fazer a mistura dos dois líquidos. Deixar em repouso até a completa dissolução. Não completar o volume porque ocorre contração de volume. Ajustar à temperatura desejada. Fazer a conferência do teor do álcool obtido. 5