Dosage oxydimétrique de l'acide urique par l'iodate et le periodate de potassium

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ANALYTICACHIMICAACTA

DOSAGE OXYDIMt~TRIQUE DE L'ACIDE URIQUE PAR L'IODATE ET LE PERIODATE

DE POTASSIUM

A. BERKA Instilut de chimie analytique, Universild Charles, Prague ( Tchdcoslovaquw)

(Re~u le 27 f6vrier I96I)

On a propos6 pour le dosage volum6trique de l'acide urique toute une s~rie d'agents oxydants qui permettent de le d~terminer par titrage direct ou par rdtitration de l'agent en exc~s. On utilise notamment des solutions 6talons d'iode l-s, de permanganate de potassium 4, de sulfate de c6rium 5, de chloramine T6, de vanadate de sodium 7, de bromate de potassium en pr6sence d'un bromure 8, de ferricyanure alcalin s o u le r~actif de Fehling 9. Nous avons 6tudi~ l'oxydation de l'acide urique par l'iodate et le periodate et constatd que la rdaction avec ces r~actifs s'effectue, dans les solutions convenablement acidifies par l'acide chlorhydrique, si rapidement, que l'on peut l'utiliser pour un dosage potentiom6trique direct. La concentration de l'acide chlorhydrique a une influence non seulement sur la vitesse, mais encore sur l'6volution stoichiomdtrique de la r~action. PARTIE EXP~RIMENTALE R~acti[s

La solution d'acide urique est pr~par~e par dissolution de 1.68 g de produit pur dans 20o ml d'eau distill6e bouillante, contenant I g de carbonate de lithium, et compl6t6e ~t un volume de IOOO ml par de l'eau distill6e. Le titre a 6t6 contr61~ chaque jour par iodom6trie a. Solution de iodate de potassium (p.a. Merck) o.oi M. Solution de periodate de potassium (purrum Lachema) o.oi M, titre~ avec du sulfate d'hydrazine :0. Appareils

Les titrages potentiom6triques ont ~t6 effectu6s au moyen d'un prI-m~tre E K / 2 I (Kovodru~ba, Praha) en utilisant un fil de platine comme 61ectrode indicatrice et une 61ectrode au calomel comme 61ectrode de r6f6rence. Le liquide 6tait agit6 par un dispositif 61ectromagn6tique. Les titrages ont 6t6 effectu~s k l'aide d'une microburette de 5 ml (gradu6es en o.oi ml). RI~SULTATS Par la plupart des agents, l'acide urique est oxyd~ (en milieu acide) en formant l'alloxane et l'ur6e, d'apr~s l'~quation: NH--CO

NH--CO

I

I

CO I

I

C--NH~ H

NH--C---NH/

+ i]2 02 + H20 --~CO CO

l

NH2

I

I

I

I

CO + CO

NH---CO

(i)

NH,

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La r6duction de l'iodate et du periodate dans les solutions chlorhydriques s'effectue en fonction de la concentration de l'acide chlorhydrique et selon la nature de ~'oxy, dant d'apr6s le sch6ma. IOa- + 6 H + + 6 e - , I -

+ 3H~O

(za)

104- + 8 H + + 8 e - - * I - + 4 H ~ O

(2b)

2 IOa- + 12 H ÷ + io e --~ Iz + 6 HzO

(3 a)

2 104- + 1 6 H + + 14e --*Iz + 8 H z O

(3 b)

IOs- + 6 H

+ + 4e ~I + + 3H~O

(4a)

IO4- + 8 H + + 6 e --.1+ + 4 H z O

(4 b)

Pour cette raison nous avons dtudi6, par titrage potentiom6trique direct, l'influence de la concentration de l'acide sur l'6votution stoichiom6trique de la r6action de l'acide urique avec l'iodate et avec le periodate.

Titrage de l'acide urique par l'iodate de potassium Au cours de ces exp6riences nous avons titr6, dans des solutions diff6remment acidifi6es par l'acide chlorhydrique, 15 mg d'acide urique par une solution d'iodate de potassium o.oi M dans un volume initial de 50 ml. Nous avons constatd, que dans

mV go0

800

700

600

500 0

1

2

3

4

5 ml

Fig. I. T i t r a g e de 15 m g d ' a c i d e u r i q u e p a r l'iodate de p o t a s s i u m , (A) d a n s u n milieu de HCI k o.8% (rdduction en Iz), (B) d a n s u n milieu de HCI k i 5 % (rdduction en IC|).

les solutions contenant o.4-1.5% de HCI l'oxydation de l'acide urique s'effectue d'apr~s l'dqn. (I), et l'iodate est r6duit quantitativement en lode 616mentaire (3a). Sur la courbe potentiomgtrique l'ach~vement de la r6action est marqu6 par une variation brusque du potentiel (voir Fig. I, courbe A). Les solutions, initialement blanc trouble par la presence de l'acide urique, se clarifient au cours d_u titrage et se colorent par l'iode. Au voisinage de l'~quivalence, il est n6ce~saire d'attendre 2 min pour que le potentiel se stabilise. L'dquivalence 6rant atteinte, le r6actif en exc~s oxyde l'iode en chlorure de lode. La couleur du lode disparatt, sans que le potentiel change visiblement. .'lnal. Chim. Acta, 25 (I96I) 434-437

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Dans les solutions neutres ou tr~s peu acidifi6es par HC1, la rdaction de l'acide urique avec l'iodate ne s'effectuait pas assez rapidement pour qu'on puisse la suivre par titrage potentiom~trique. En diminuant la concentration de l'acide chlorhydrique au-dessous de 1.5%, la variation du potentiel correspondant & la r~duction de l'iodate en iode devenait de moins en moins nette jusqu'& sa disparition complete. Une rdduction quantitative et immddiate de l'oxydant en chlorure de iode (dqn. 4 a) s'effectue au cours du titrage de l'acide urique (6qn. I) dans les solutions d'acide chlorhydrique ~ 11-3o%. La variation du potentiel au point ~quivalent est encore plus nette (Fig. I, courbe B) que dans le cas de la r~duction de l'iodate en iode. Le titrage peut ~tre effectual mSme avec une concentration de HC1 plus grande, mais il est ndcessaire alors d'attendre un certain temps la stabilisation du potentiel au voisinage du point dquivalent. Quand la concentration de l'acide chlorhydrique est inf6rieure 11% les r6sultats ddpendent de la vitesse du titrage et ils comportent une erreur positive. Pour le dosage de l'acide urique il est donc possible d'utiliser le milieu HCI soit o.4-1.5% soit & 11-3o%. Nous avons d~termin~ de cette mani~re de 8-60 mg d'acide urique dans un volume de 50 ml. La diff6rence relative moyenne, calcul6e chaque lois d'apr~s IO dosages, ~tait darts le premier cas de o.14% et dans le deuxi~me de o . I I °/o. La variation du potentiel sur 0.02 ml d'oxydant o.oi M est dans HC1 & 0.8% de 50 mV, dans HC1 & 15% de 15o mV. Le potentiel au point d'inflexion est aux environs de 580 mV dans le premier milieu et 74 ° mV dans le second. I ml de KIO8 o.oi M correspond resp. ~t 4.20275 et 3.3622 mg d'acide urique. La stabilisation immediate du potentiel et l'importance de sa variation au point dquivalent am~nent &, recommander ~ des fins analytiques le milieu HC1 ~t 11-3O°/o .

Titrage de l'acide urique par le periodate de potassium Afin de voir si le periodate de potassium (dont nous avons 6tudi6 pr6c6demment l'utilisation en analyse volumdtrique n) r6agit avec l'acide urique de la m~me mani~re que l'iodate, nous avons effectual avec ce rdactif les m6mes essais qu'avec l'iodate. Nous avons constat@ que la r6duction du periodate en chlorure d'iode (~qn. 4 b) s'effectue quantitativement avec la m6me vitesse et dans les m6mes conditions qu'avec l'iodate. Pendant le titrage potentiom6trique de l'acide urique en solution

mV

,...----o--

900

800

700

600

,o...""

5OO

o

;

;

Fig. 2. Titrage de 15 mg d'acide urique par le periodate de p o t a s s i u m dans un milieu de HC1 b. 15%.

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HC1 ~t 1 1 - 3 o % (voir Fig. 2), le p o t e n t i e l ( p e n d a n t t o u t le t i t r a g e ) se stabilise i m m 6 d i a t e m e n t ; a u p o i n t 6 q u i v a l e n t la v a r i a t i o n d u p o t e n t i e l est de 16o m V sur 0.02 m l d ' o x y d a n t o . o i M , le p o t e n t i e l a u p o i n t d ' i n f l e x i o n est a u x e n v i r o n s de 720 m V (en HC1 k 15 %). E n d o s a n t de 8 k 6o m g d ' a c i d e u r i q u e la diff6rence r e l a t i v e m o y e n n e (calcul6e sur d i x mesures) g t a i t de o . 1 2 % . I m l de K I O , o . o i M c o r r e s p o n d k 5.o433 m g d ' a c i d e urique. L e t i t r a g e d i r e c t de l ' a c i d e u r i q u e d a n s les s o l u t i o n s de HC1 d e c o n c e n t r a t i o n inf6rieure n e c o n d u i s a i t j a m a i s ( c o n t r a i r e m e n t a u cas de l ' i o d a t e ) k la r 6 d u c t i o n d u p e r i o d a t e en lode. L a p r 6 s e n c e d ' i o d e 616mentaire a p u ~tre q u a l i t a t i v e m e n t m i s e en 6 v i d e n c e s e u l e m e n t apr6s u n e a c t i o n p r o l o n g 6 e d u r6actif en exc~s.

RI~SUMI~ I1 est possible de doser l'acide urique par un titrage potentiom6trique direct au moyen d'une solution d' iodate ou de periodate de potassium, dans des solutions acidifi6es de mani~re appropri6e par l'acide chlorhydrique. Selon la concentration de HC1 le r~actif est rdduit en chlorure d' iode, ou en iode 6Mmentaire (dans le cas de l'iodate). SUMMARY Uric acid is determined by potentiometric titration with potassium iodate or periodate in solutions containing hydrochloric acid. Depending on the acid concentration the reagent is reduced to iodine monochloride, or to elementary iodine (in the case of iodate). ZUSAMMENFASSUNG Harnsliure kann durch potentiometrische Titration mit Kalium-Jodat oder -Perjodat in L6sungen, die mit ChlorwasserstoffsAure geeignet angesi~uert sind, bestimmt werden. Der Konzentration der Chlorwasserstoffsi~ure entsprechend wird das Reagens zu Jodmonochlorid, bzw. zu elementarem Jod (im Falle yon Jodat) reduziert. BIBLIOGRAPHIE x 2 3 4 5

6 7 s 9 10 u

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