29.07.2020 by Dr. Gabriele Kaiser

Investigação da pureza de substâncias por meio de DSC

A Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) oferece uma maneira rápida e fácil de determinar a pureza de substâncias cristalinas. É necessária apenas uma medição com alguns miligramas de amostra. Leia aqui como funciona!

Metilparabeno - um conservante antimicrobiano amplamente utilizado

O metilparabeno (ou Nipagin; nome IUPAC: 4-hidroxibenzoato de metila) é um ingrediente frequente de cosméticos, produtos alimentícios (E 218) e formulações farmacêuticas orais e tópicas. É um pó cristalino branco com umaTemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). temperatura de fusão de 125°C a 128°C, conforme especificado na monografia de metilparabeno correspondente (como Identificação B). A imagem mostra microcristais de metilparabeno.

Purity Determination

A Figura 1 mostra o resultado do DSC de uma medição do metilparabeno realizada a 0,7 K/min em cadinhos de alumínio em uma atmosfera de nitrogênio. Na ASTM E928 (1), que descreve o purity determination por DSC em mais detalhes, são recomendadas taxas de aquecimento small e massas de amostra small para esses experimentos:

  • Taxas de aquecimento entre 0,3 K/min e 0,7 K/min
  • Massas de amostra entre 1 mg e 3 mg

Além disso, no mínimo 200 pontos devem ser adquiridos na região deTemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão.

Fig. 1: Medição DSC em metilparabeno (massa da amostra: 2,12 mg, taxa de aquecimento: 0,7 K/min, cadinhos de Al, atmosfera de N2)

A presente medição atende a todos os requisitos para purity determination:

O gráfico de Van't Hoff resultante (Fig. 2) exibe o valor recíproco da área parcial (1/F como eixo x) junto com a temperatura na qual essa quantidade deTemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão é observada (eixo y). Os dados não lineares são obtidos diretamente da curva de medição; a linha representa os dados após a linearização. A quantidade total de impurezas é derivada da inclinação da curva linear; no caso atual, ela é responsável por 0,14 mol%. Assim, a pureza do metilparabeno usado é de 99,86 mol%. O ponto de interseção da curva linear com o eixo y em 1/F = 0 produz aTemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). temperatura de fusão teórica da amostra 100% pura, aqui 126,063 °C. ATemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). temperatura de fusão da substância medida está relacionada ao valor da temperatura que corresponde a 1/F = 1. Mais informações sobre o gráfico de Van't Hoff podem ser encontradas aqui.

Fig. 2: Purity determination de metilparabeno, gráfico de Van't Hoff São exibidos os dados não lineares (+) e linearizados (x) junto com a tabela de resultados; Tmelting e Tmeltingpuro são derivados por meio da extrapolação dos dados linearizados Literatura: (1) ASTM E928, Standard Test Method for Purity by Differential Scanning Calorimetry