SECRETARIA DE COMERCIO

Y

FOMENTO INDUSTRIAL

NORMA MEXICANA

NMX-BB-066-1977

CLORURO DE BENZALCONIO

BENZALKONIUM CHLORIDE

DIRECCION GENERAL DE NORMAS

 

 

 

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PREFACIO. En la elaboración de esta Norma participaron los siguientes organismos: LABORATORIOS TERRIER, S.A. JOHNSON AND SON, S.A. DE C.V. ORGANO SINTESIS, S.A. ASOCIACION NACIONAL DE LA INDUSTRIA QUIMICA. INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL.

 

 

 

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CLORURO DE BENZALCONIO

BENZALKONIUM CHLORIDE 1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION Esta Norma especifica las características que deben cumplir el cloruro de benzalconio en cualquiera de sus tres presentaciones que son: pasta acuosa al 90%, solución alcohólica al 80%, y solución acuosa al 50%. 2 REFERENCIAS Para la correcta aplicación de esta norma se deben consultar las siguientes Normas Mexicanas en vigor: NOM-Z-12 Muestreo para la inspección por atributos. NOM-F-66 Determinación de cenizas. Método de prueba. NOM-K-404 Determinación de color en líquidos transparentes (escala de color

Gardner). Método de prueba. 3 DEFINICIONES Cloruro de benzalconio: producto que consiste en una mezcla de cloruros de alquil, bencil, dimetil,amonio, con fórmula general condensada (C6H5CH2N (CH3)2R) + Cl-, en donde R representa una mezcla de grupos alquilo que van de C8 a C18. Con peso molecular promedio del compuesto de 360 con formula estructural:

 

 

 

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4 CLASIFICACION El cloruro de benzalconio objeto de esta norma se clasifica en 3 tipos de acuerdo a su presentación, y con un solo grado de calidad cada uno.

Tipo I A Pasta acuosa al 90%. Tipo II A Solución alcohólica al 80%. Tipo III A Solución acuosa al 50%.

5 ESPECIFICACIONES El producto en consideración debe cumplir con las especificaciones generales anotadas en la Tabla 1 así como con las que se anotan para cada tipo en particular en las tablas 2, 3 y 4.

 

 

 

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6 MUESTREO El muestreo se establece de común acuerdo entre fabricante y comprador; a falta de éste, se recomienda seguir el siguiente método de muestreo de aceptación de lotes del producto objeto de esta norma, siguiendo las precipitaciones indicadas en la Norma Mexicana NOM-Z-12 en vigor (véase 2) considerando para ello, los siguientes parámetros: Nivel de inspección general II y un NAC = 1% Se deben tomar unidades de muestra de aproximadamente 50 g de producto previamente homogeneizado. Evitar la evaporación de los diluyentes del producto. 7 METODOS DE PRUEBA Los reactivos que se mencionen en todas las determinaciones deben ser grado analítico; cuando se indique agua, debe entenderse que es destilada. Se debe emplear material común de laboratorio, además de los que se mencionan en cada determinación en particular.

 

 

 

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7.1 Solubilidad Una muestra del producto en forma anhidra (véase A.1.2.) es muy soluble en agua y en alcohol etílico en una proporción de 1:1 p/v; y también un gramo de la forma anhidra se disuelve en aproximadamente 6 ml de benceno y en aproximadamente 100 ml de éter. 7.2 Identificación 7.2.1 Reactivos y materiales a) Acido nítrico diluido (1:5). b) Solución de cloruro mercúrico (6.5 g en 100 ml de solución acuosa). c) Acido sulfúrico concentrado. d) Nitrato de sodio. e) Zinc en polvo. f) Solución de nitrito de sodio ( 1 g en 20 ml de solución acuosa). g) Beta naftol. h) Solución de hidróxido de amonio (400 ml del reactivo diluidos con agua y llevar a 1 lt de solución). i) Nitrato de plata 0.1 N. j) Alcohol etílico. k) Agua de hielo. 7.2.2 Preparación del espécimen Se preparan tres soluciones del cloruro de bezalconio en su forma anhidra (véase A.1.2). Solución A: Disolver 1 g de muestra en agua y completar a 100 ml de solución. Solución B: Disolver aproximadamente 200 mg de muestra en 1 ml de ácido sulfúrico

concentrado. Solución C: Disolver 1 g de muestra en una mezcla de agua-alcohol etílico (1:1) y

completar a 100 ml de solución. 7.2.3 Procedimiento Efectuar las pruebas siguientes: 7.2.3.1 Agregar a la solución "A" unas gotas de ácido nítrico diluido ó unas gotas de solución de cloruro mercúrico. 7.2.3.2 Agregar a la solución "B" 100 mg de nitrato de sodio y calentar en baño de vapor durante cinco minutos. Enfriar y diluir con agua a 10 ml de solución. Agregar 500 mg de zinc en polvo y calentar otros cinco minutos en baño de vapor. A 2 ml del líquido sobrenadante agregar 1 ml de la solución de nitrito de sodio, enfriar con agua de hielo y agregar 3 ml de una solución preparada con 500 mg de beta naftol en 10 ml de la solución de hidróxido de amonio.

 

 

 

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7.2.3.3 Agregar a la solución "C" unas gotas de nitrato de plata 0.1 N. 7.2.4 Interpretación de resultados 7.2.4.1 En la prueba "A" se debe formar un precipitado blanco, soluble en alcohol etílico. 7.2.4.2 En la prueba "B" se debe formar un color rojo naranja. 7.2.4.3 En la prueba "C" se debe formar un precipitado blanco caseoso insoluble en ácido nítrico, soluble en exceso de solución de hidróxido de amonio. 7.3 Materia insoluble en agua Disolver 1 g de muestra en agua y completar a 10 ml de solución. Esta solución debe observarse libre de turbidez y materia insoluble. 7.4 Residuo a la ignición Para la comprobación de esta especificación se deben seguir las indicaciones anotadas en la Norma Mexicana DGN-F-66 en vigor (véase 2). 7.5 Aminas extrañas 7.5.1 Reactivos y materiales Solución de hidróxido de sodio. Disolver 4 g de hidróxido de sodio en agua y completar a 100 ml de solución. 7.5.2 Procedimiento Disolver 1 g de muestra en agua y completar a 50 ml de solución. A 5 ml de esta solución agregar 3 ml de solución de hidróxido de sodio y calentar a ebullición. 7.5.3 Interpretación de resultados No debe haber formación de precipitado. Tampoco se debe percibir ningún olor característico de aminas. 7.6 Relación de los componentes alquílicos Este método permite medir en que proporción se encuentran los diferentes grupos alquilo presentes en el cloruro de benzalconio en su forma anhidra mediante la técnica: Cromatografía en fase vapor.

 

 

 

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7.6.1 Reactivos y materiales a) Catalizador para hidrogenación paladio/carbón; preparado por adsorción de 10% de

paladio en carbón activado. b) Hidrógeno. c) Acido clorhídrico 0.1 N. d) Solución de hidróxido de sodio. Disolver 1 g de hidróxido de sodio en agua y llevar a

10 ml de solución. e) Cloruro de metileno. f) Patrón de cloruro de benzalconio (véase a.1.3). 7.6.2 Aparatos e instrumentos a) Cromatógrafo de gases que permita programación lineal de temperatura. b) Columna de 1.5 m de longitud y 4 mm de diámetro interno empacada con tierra silícea

(80-100 mallas) conteniendo 10 % de la fase: polietilenglicol. c) Microjeringa de 1 ul. d) Aparato (escala micro) para hidrogenación catalítica a presión. e) Embudo de separación de 60 ml. 7.6.3 Preparación de los patrones de comparación a) Disolver 1 g del patrón de cloruro de benzalconio en agua y llevar a 10 ml de solución. b) Seguir las instrucciones de hidrogenación anotadas para la preparación del espécimen. 7.6.4 Preparación del espécimen a) Disolver 5 g de muestra en agua, y llevar a 50 ml de solución. b) Pipetar 5 ml de la solución anterior al recipiente de hidrogenación y agregar 30 mg de

catalizador paladio/carbón. c) Hidrogenar con agitación durante 30 minutos, empleando una presión de hidrógeno de

2.5 kg/cm2. d) Cuando cese la absorción de hidrógeno, agregar 1 ml de ácido clorhídrico 0.1 N. e) Mezclar. f) Filtrar a través de papel en un embudo de separación de 60 ml. g) Lavar el recipiente de hidrogenación y el papel con tres porciones de5 ml de agua cada

una y reunir los lavados con el filtrado. h) Agregar solución de hidróxido de sodio (1 en 10) hasta que la solución sea francamente

alcalina. i) Extraer con tres porciones de cloruro de metileno de 15, 10 y 5 ml cada una. Filtrar cada

extracto a través de algodón en una pequeña cápsula de evaporación, y evaporar suavemente hasta concentrar el filtrado total hasta aproximadamente 2 ml. Enfriar.

7.6.5 Procedimiento a) Correr cromatogramas de las soluciones concentradas tanto de la solución patrón como

del espécimen , inyectar al cromatógrafo porciones de 1µl del concentrado.

 

 

 

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b) Las condiciones de operación del aparato varían para cada instrumento usado en particular. Sin embargo se deben observar las siguientes condiciones generales de operación:

Temperatura del inyector (entrada): 225°C: Temperatura de la columna: Programa de 75°C a 250°C a una velocidad

de 5°C/min. Flujo del gas acarreador: 30 ml/min. (medio a la salida de la columna). El factor de resolución entre los picos de alquil dimetil aminas con número par de carbonos, no debe ser menor de 3. c) Identificar los picos correspondientes a cada uno de los homólogos en los dos

cromatogramas por comparación de los tiempos de retención relativos usando el pico correspondiente a C8 igual a 1.00.

d) Medir las áreas de los picos de cada uno de los homólogos en el cromatograma patrón,

y determinar los factores de corrección para la relación entre área y contenido de cada uno de los homólogos presentes en el cloruro de benzalconio patrón.

e) Medir las áreas correspondientes a cada uno de los homólogos en el cromatograma de la

muestra y corregir los valores a su proporción en peso usando los factores de corrección encontrados en el cromatograma patrón.

Anotar los valores ya corregidos para cada uno de los homólogos como A8, A10, A12, etc. 7.6.6 Cálculos e interpretación de resultados El porcentaje de cada uno de los homólogos (cloruros de aquil dimetil bencil amonio) se calcula con la siguiente fórmula: An x 100

% homólogo = B

Donde: An representa el área corregida del homólogo con un número "n" de átomos de carbono. B corresponde a la suma de las áreas corregidas de cada uno de los homólogos. 7.6.7 Precisión En dos cromatograma diferentes, los porcentajes encontrados para cada uno de los homólogos de una misma muestra no deben diferir en más de 0.5%.

 

 

 

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7.7 Apariencia Inspección visual. 7.8 Color Gardner Para verificar esta especificación seguir las indicaciones anotadas en la Norma de Método de Prueba NOM-K-404 en vigor (véase 2). 7.9 pH (Potencial de hidrógeno) Este método permite la determinación potenciométrica del pH de las soluciones de cloruro de benzalconio. El pH se mide en soluciones al 5% (p/v) de la forma en que se presenta. 7.9.1 Reactivos y materiales a) Solución reguladora de pH 7.00. b) Solución reguladora de pH 4.00. 7.9.2 Aparatos y equipo Potenciómetro con precisión mínima de ± 0.1 unidades de pH. 7.9.3 Preparación de los patrones de comparación Seguir las indicaciones del fabricante, de las soluciones reguladores. 7.9.4 Preparación del espécimen a) Pesar 5 g de muestra. b) Disolver perfectamente con agua y llevar a 100 ml de solución. 7.9.5 Procedimiento. El procedimiento para llevar a cabo la medición depende del potenciómetro empleado, independientemente de esto se deben observar las siguientes condiciones generales: a) Calibrar el aparato con la soluciones reguladoras de pH 4.00 y pH 7.00 a la temperatura

de prueba del espécimen. b) El valor del pH medido al espécimen después de la calibración a pH 4.00 no debe

diferir en más de 0.1 unidades de pH, del valor obtenido después de la calibración a pH 7.00.

 

 

 

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7.9.6 Cálculos e interpretación de resultados El resultado de la medición de pH es el mismo que se lee directamente en la escala del potenciómetro calibrado en unidades de pH. 7.9.7 Precisión Los valores obtenidos en diferentes lecturas e inclusive por diferentes operadores, no debe diferir en más de 0.1 unidades de pH. 7.10 Agua Este método permite la determinación volumétrica del agua presente en cualquiera de las tres formas de presentación del cloruro de benzalconio mediante el empleo del reactivo "Karl-Fisher". 7.10.1 Fundamento En general las determinaciones de agua con el reactivo de "Karl-Fisher" se basan en el método de punto muerto para encontrar el punto final de la titulación. Este método consiste en aplicar un voltaje constante (C.D) a dos electrodos de platino sumergidos en la solución de la muestra (voltaje de polarización), a la cual durante la titulación se va adicionando reactivo de Karl-Fisher formado por iodo, azufre y piridina, en metanol. El iodo en presencia de agua oxida al dióxido de azufre a trióxido, obteniéndose por tanto los ácidos iodhídrico y sulfúrico, los cuales forman sus correspondientes sales con la piridina. El alcohol metílico con la sal del ácido sulfúrico de lugar a la formación de éster metílico del ácido piridin-N-sulfónico. Cuando toda el agua ha sido consumida para la formación de los ácidos iodhídrico y sulfúrico, el iodo libre en la solución actúa como de polarizador y ocasionará un cambio brusco (incremento) en la corriente, lo que indica el punto de la titulación. 7.10.2 Reactivos y materiales a) Solución reactivo Karl-Fisher. b) Metanol absoluto. c) Tartrato de sodio (P.M: 230.09) con 15.66 % de agua de cristalización. 7.10.3 Aparatos y equipo a) Titulador manual o automático para la determinación de agua con el reactivo Karl-Fisher

por el método de punto muerto. Este aparato nos debe permitir la completa exclusión de la humedad atmosférica así como una precisión mínima de ± 0.02 ml.

b) Balanza analítica.

 

 

 

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7.10.4 Procedimiento Independientemente del aparato que se emplea para la determinación, se debe seguir el siguiente procedimiento general. a) Determinar el título en agua de la solución reactivo Karl-Fisher de la siguiente manera:

Pesar por diferencia en condiciones anhídras aproximadamente 200 mg de tartrato de sodio (dihídrato), disolver dicha cantidad en 20 ml de metanol contenido en el vaso de titulación, y al que previamente se le ha adicionado reactivo Karl-Fisher hasta el punto final de la titulación mencionado en el fundamento del método.

Titular nuevamente con reactivo Karl-Fisher el agua contenida en el tartrato de sodio y anotar el volumen empleado en ml A; así como el peso exacto de la muestra en mg (Ma). b) limpiar y secar el vaso de titulación.

Adicionar otros 20 ml de metanol y titular el punto final. Disolver en dicho metanol una muestra del producto en cuestión previamente pesado en mg (MB). Titular nuevamente con solución reactivo Karl-Fisher y anotar el volumen empleado en ml como B.

NOTA: Las cantidades aproximadas que se deben pasar para cada presentación son las siguientes:

Peso de muestra. Presentación. 1000 mg. Pasta acuosa al 95 %. 3000 mg. Solución alcohólica al 80 %. 200 mg. Solución acuosa al 50 %. 7.10.5 Cálculos e interpretación de resultados El título de la solución Karl-Fisher se calcula como sigue: 0.1566 x Ma

T(mg H2O/ml K-F) = A Donde: Ma = peso de tartrato de sodio en mg. A = ml de reactivo Karl-Fisher empleados para la titulación de sodio. El contenido de agua en la muestra se calcula como sigue:

 

 

 

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T x B % H2O = x 100

MB Donde: T = título de la solución. B = ml gastados. MB = peso muestra en mg. 7.11 Contenido total de cloruros de aquil dimetil bencil amonio Este método permite la determinación volumétrica del contenido total de cloruros de aquil dimetil bencil amonio en cualquiera de las tres presentaciones del cloruro de benzalconio. 7.11.1 Reactivos y materiales Se emplea el material común de laboratorio y los siguientes reactivos: a) Cloroformo. b) Solución de ioduro de potasio (1 g en 20 ml de solución acuosa). c) Acido clorhídrico concentrado. d) Iodato de potasio 0.05 M (10.7 g de iodato de potasio seco, en 1 lt de solución acuosa). 7.11.2 Preparación del espécimen a) Pesar exactamente una muestra (M) en g equivalente a 0.500 g de cloruro de

benzalconio anhidro y transferirla con ayuda de 35 ml de agua a un embudo de separación que contiene 25 ml de cloroformo.

b) Adicionar 10 ml de la solución de ioduro de potasio recientemente preparada. c) Tapar embudo de separación y agitar perfectamente. d) Dejar que se separen las fases y eliminar la fase clorofórmica. e) Lavar la capa acuosa, con tres porciones de cloroformo de 10 ml cada una y desechar

éstos lavados. f) Transferir la capa acuosa a un matraz con tapón esmerilado, enjuagar el embudo de

separación con aproximadamente 3 porciones de agua de 5 ml cada una, adicionando estos lavados al matraz.

 

 

 

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7.11.3 Procedimiento a) A la solución de la muestra contenida en el matraz, agregar 40 ml de ácido clorhídrico

concentrado, mezclar perfectamente. b) Titular con iodato de potasio 0.05 M hasta que la solución tenga un color ligeramente

pardo. c) Adicionar 5 ml de cloroformo, tapar el matraz y agitar vigorosamente. d) Continuar la titulación gota a gota, agitando después de cada adición. Se consigue el punto final de la titulación cuando la base clorofórmica es completamente incolora, y la capa acuosa es de un color amarillo claro. Anotar los ml gastados como A. e) Efectuar una determinación en blanco, usando 20 ml de agua como muestra. Anotar los

ml gastados como B. B-A --------- Representa los ml de iodato de potasio equivalentes al cloruro de benzalconio

presente en la muestra. 0.036. --------Representa los g de cloruro de benzalconio equivalentes a 1 ml de solución

0.05 M de iodato de potasio.

Contenido total de cloruro de alquil = (B-A) x 0.036 x 11 dimetil bencil amonio en %. M

7.11.5 Precisión Los valores obtenidos en 2 determinaciones diferentes de uno mismo producto no deben diferir en más de 0.2 %. 7.12 Alcohol etílico Este método nos permite conocer el contenido de alcohol etílico, por diferencia entre el porcentaje de materia volátil a 105°C y el porcentaje de agua en un mismo producto. 7.12.1 Aparatos y equipo a) Estufa. b) Balanza analítica. c) Se emplea el material común de laboratorio.

 

 

 

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7.12.2 Procedimiento a) Pesar en una caja "Petri" tarada, una muestra M de aproximadamente 1 g. b) Meter la caja con muestra a la estufa a la temperatura de 105°C durante 2 horas. c) Enfriar a temperatura ambiente en un desecador y pesar. d) Repetir los pasos b y c hasta obtener peso constante. e) Pesar el residuo (R) que queda en la caja "Petri". f) Determinar otra muestra por separado, el contenido de agua (% agua) según el método de prueba 7.10. 7.12.3 Cálculos e interpretación de resultados (M-R) x 100)

% Alcohol etílico = % H2O. M

Donde: M = Representa al peso de muestra en g. R = Representa al peso de residuo en g. 8 MARCADO ETIQUETADO, ENVASE Y EMBALAJE 8.1 Marcado y etiquetado Cada envase o embalaje debe llevar una etiqueta o impresión permanente, en caracteres legibles los siguientes datos: Nombre, razón social o símbolo del fabricante. Nombre y marca del producto. Tipo. Contenido neto en kilogramos. Número de lote de fabricación. La leyenda "HECHO EN MEXICO". Precauciones en el manejo del producto, envase o embalaje. 8.2 Envase y embalaje El cloruro de benzalconio pasta acuosa al 90% se debe envasar en cuentes de cartón con doble bolsa de polietileno. El cloruro de benzalconio solución alcohólica al 80% y solución acuosa al 50% se deben envasar en tambores de fierro recubiertos con resina de polietileno o PVC, alternativamente pueden envasarse en recipientes de polietileno.

 

 

 

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APENDICE A A.1 Observaciones A.1.1 Todos los números de prueba a excepción de los de solubilidad, identificación y relación de componentes alquílicos, pueden ser aplicados directamente sobre cualquiera de las formas en que se presenta el cloruro de benzalconio. Los tres métodos mencionados se deben aplicar sobre la forma anhidra del producto. (véase A.1.2). A.1.2 Estas pruebas se corren a una muestra de cualesquiera de las tres presentaciones que previamente ha sido secada a 105°C durante dos horas. A.1.3 Usar patrón aprobado por la Secretaría de Salubridad y Asistencia. APENDICE B B.1 Bibliografía B.1.1 Vogel A.I "Elementary Practical Organic Chemistry" Part III. "Textbook of Quantitative Inorganic Analysis". Ed. Longman. B.1.2 The United States Pharmacopeia XVIII Revisión B.1.3 British Pharmacopoeia 1963

México D.F., Septiembre 2, 1977

EL DIRECTOR GENERAL DE NORMAS

DR. ROMAN SERRA CASTAÑOS. Fecha de aprobación y publicación: Septiembre 6, 1977