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目錄
第一篇 基礎(chǔ)知識
第一章 允許差……………………………………………………………………………… 1
第二章 有效數(shù)字的處理…………………………………………………………………… 2
第三章 藥典、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)概念及規(guī)定………………………………………………… 3
第四章 取樣方法…………………………………………………………………………… 5
第二篇 化學(xué)分析法
第一章 化驗(yàn)室常用玻璃儀器……………………………………………………………… 6
第二章 分析天平與稱量…………………………………………………………………… 9
第三章 重量法……………………………………………………………………………… 11
第四章 滴定分析法(容量分析法)概述…………………………………………………… 12
第五章 水溶液酸堿中和法(中和法)……………………………………………………… 22
第六章 氧化還原滴定法…………………………………………………………………… 25
第七章 配位滴定法(絡(luò)合滴定法)………………………………………………………… 30
第八章 沉淀滴定法——銀量法…………………………………………………………… 34
第九章 亞硝酸鈉法………………………………………………………………………… 38
第十章 氮測定法…………………………………………………………………………… 41
第十一章 非水溶液滴定法…………………………………………………………………… 43
第三篇 儀器分析法
第一章 紫外分光光度法…………………………………………………………………… 48
第二章 比色法……………………………………………………………………………… 51
第三章 高效液相色譜法…………………………………………………………………… 52
第四章 氣相色譜法………………………………………………………………………… 56
第五章 旋光度測定法……………………………………………………………………… 57
第六章 pH 值的測定法……………………………………………………………………… 60
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第一篇 基礎(chǔ)知識
第一章 允許差
一、準(zhǔn)確度和誤差
1.準(zhǔn)確度 系指測得結(jié)果與真實(shí)值接近的程度。
2.誤差 系指測得結(jié)果與真實(shí)值之差。
二、精密度和偏差
1.精密度 系指在同一實(shí)驗(yàn)中,每次測得的結(jié)果與它們的平均值接近的程度。
2.偏差 系指測得的結(jié)果與平均值之差。
三、誤差和偏差
由于“真實(shí)值”無法準(zhǔn)確知道,因此無法計(jì)算誤差。在實(shí)際工作中,通常是計(jì)算偏差(或用
平均值代替真實(shí)值計(jì)算誤差,其結(jié)果仍然是偏差)。
四、絕對偏差和相對偏差
絕對偏差=測得值-平均值
相對偏差 = ×100%
平均值
絕對偏差
若兩份平行操作,設(shè)A、B 為兩次測得值,則其相對偏差如下式計(jì)算:
相對偏差(%)= %
平均值
平均值×100
A − = 100%
2
2 ×
+
+
−
A B
A A B
= ×100%
+
−
A B
A B
五、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差
1.標(biāo)準(zhǔn)偏差 是反映一組供試品測定值的離散的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。
若設(shè)供試品的測定值為i,則其平均值為X X ,且有n 個測定值,那么標(biāo)準(zhǔn)偏差為:
1.標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)
1
( )
1
2
−
−
=
Σ=
n
X X
S
n
i
i
X
2.相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)
RSD= ×100%
X
S X
六、最大相對偏差
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最大相對偏差 是用來表示測定結(jié)果的精密度,根據(jù)對分析工作的要求不同而制定的最大值
(也稱允許差)。
七、誤差限度
誤差限度 系指根據(jù)生產(chǎn)需要和實(shí)際情況,通過大量實(shí)踐而制定的測定結(jié)果的最大允許相對
偏差。
第二章 有效數(shù)字的處理
一、有效數(shù)字
1.在分析工作中實(shí)際能測量到的數(shù)字就稱為有效數(shù)字。
2.在記錄有效數(shù)字時(shí),規(guī)定只允許數(shù)的末位欠準(zhǔn),而且只能上下差1。
二、有效數(shù)字修約規(guī)則
用“四舍六入五成雙”規(guī)則舍去過多的數(shù)字。
即當(dāng)尾數(shù)≤4 時(shí),則舍;尾數(shù)≥6 時(shí),則入;尾數(shù)等于5 時(shí),若5 前面為偶數(shù)則舍,為奇數(shù)
時(shí)則入。當(dāng)5 后面還有不是零的任何數(shù)時(shí),無論5 前面是偶或奇皆入。
例如:將下面左邊的數(shù)字修約為三位有效數(shù)字
2.324→2.32 2.325→2.32 2.326→2.33 2.335→2.34 2.32501→2.33
三、有效數(shù)字運(yùn)算法則
1.在加減法運(yùn)算中,每數(shù)及它們的和或差的有效數(shù)字的保留,以小數(shù)點(diǎn)后面有效數(shù)字位數(shù)最
少的為標(biāo)準(zhǔn)。在加減法中,因是各數(shù)值絕對誤差的傳遞,所以結(jié)果的絕對誤差必須與各數(shù)中絕對
誤差最大的那個相當(dāng)。
例如:2.0375+0.0745+39.54=?
39.54 是小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的,在這三個數(shù)據(jù)中,它的絕對誤差最大,為±0.01,所以應(yīng)以
39.54 為準(zhǔn),其它兩個數(shù)字亦要保留小數(shù)點(diǎn)后第二位,因此三數(shù)計(jì)算應(yīng)為:
2.04+0.07+39.54=41.65
2.在乘除法運(yùn)算中,每數(shù)及它們的積或商的有效數(shù)字的保留,以每數(shù)中有效數(shù)字位數(shù)最少的
為標(biāo)準(zhǔn)。在乘除法中,因是各數(shù)值相對誤差的傳遞,所以結(jié)果的相對誤差必須與各數(shù)中相對誤差
最大的那個相當(dāng)。
例如:13.92×0.0112×1.9723=?
0.0112 是三位有效數(shù)字,位數(shù)最少,它的相對誤差最大,所以應(yīng)以0.0112 的位數(shù)為準(zhǔn),即:
13.9×0.0112×1.97=0.307
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3.分析結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù),應(yīng)與分析方法精密度小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)一致。
4.檢驗(yàn)結(jié)果的寫法應(yīng)與藥典規(guī)定相一致。
第三章 藥典、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)概念及規(guī)定
一、試驗(yàn)溫度
1.水浴溫度 除另有規(guī)定外,均指98~100℃;
2.熱水 系指70~80℃;
3.微溫或溫水 系指40~50℃;
4.室溫 系指10~30℃;
5.冷水 系指2~10℃;
6.冰浴 系指約0℃;
7.放冷 系指放冷至室溫。
二、取樣量的準(zhǔn)確度
1.試驗(yàn)中供試品與試藥等“稱量”或“量取”的量,均以阿拉伯?dāng)?shù)碼表示,其精確度可根據(jù)
數(shù)值的有效數(shù)位來確定,如稱取“0.1g”,系指稱取重量可為0.06~0.14g;稱取“2g”,系指
稱取重量可為1.5~2.5g;稱取“2.0g”,系指稱取重量可為1.95~2.05g;稱取“2.00g”,系
指稱取重量可為1.995~2.005g。
2.“精密稱定”系指稱取重量應(yīng)準(zhǔn)確至所取重量的千分之一。
3.“稱定”系指稱取重量應(yīng)準(zhǔn)確至所取重量的百分之一。
4.“精密量取”系指量取體積的準(zhǔn)確度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)中對該體積移液管的精密度要求。
5.“量取”系指可用量筒或按照量取體積的有效位數(shù)選用量具。
6.取用量為“約”若干時(shí),系指取用量不得超過規(guī)定量的±10%。
三、試驗(yàn)精密度
1.恒重 除另有規(guī)定外,系指供試品連續(xù)兩次干燥或熾灼后的重量差異在0.3mg 以下的重量;
干燥至恒重的第二次及以后各次稱重均應(yīng)在規(guī)定條件下繼續(xù)干燥1 小時(shí)后進(jìn)行;熾灼至恒重的第
二次稱重應(yīng)在繼續(xù)熾灼30 分鐘后進(jìn)行。
2.試驗(yàn)中規(guī)定“按干燥品(或無水物,或無溶劑)計(jì)算”時(shí),除另有規(guī)定外,應(yīng)取未經(jīng)干燥
(或未去水,或未去溶劑)的供試品進(jìn)行試驗(yàn),并將計(jì)算中的取用量按檢查項(xiàng)下測得的干燥失重
(或水分,或溶劑)扣除。
3.試驗(yàn)中的“空白試驗(yàn)”,系指在不加供試品或以等量溶劑替代供試液的情況下,按同法操
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作所得的結(jié)果;含量測定中的“并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正”,系指按供試品所耗滴定液的
量(ml)與空白試驗(yàn)中所耗滴定液量(ml)之差進(jìn)行計(jì)算。
4.試驗(yàn)時(shí)的溫度,未注明者,系指在室溫下進(jìn)行;溫度高低對試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響者,除另
有規(guī)定外,應(yīng)以25℃±2℃為準(zhǔn)。
四、試驗(yàn)用水,除另有規(guī)定外,均系指純化水。酸堿度檢查所用的水,均系指新沸并放冷至室溫
的水。
五、酸堿性試驗(yàn)時(shí),如未指明用何種指示劑,均系指石蕊試紙。
六、液體的滴,系在20℃時(shí),以1.0ml 水為20 滴進(jìn)行換算。
七、本版藥典使用的滴定液和試液的濃度,以mol/L(摩爾/升)表示者,其濃度要求精密標(biāo)定的
滴定液用“XXX 滴定液(YYYmol/L)”表示;作其他用途不需精密標(biāo)定其濃度時(shí),用“YYYmol/L XXX
溶液”表示,以示區(qū)別。
八、限度
1.標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各種純度和限度數(shù)值以及制劑的重(裝)量差異,系包括上限和下限兩個數(shù)
值本身及中間數(shù)值。規(guī)定的這些數(shù)值不論是百分?jǐn)?shù)還是絕對數(shù)字,其最后一位數(shù)字都是有效位。
試驗(yàn)結(jié)果在運(yùn)算過程中,可比規(guī)定的有效數(shù)字多保留一位數(shù),而后根據(jù)有效數(shù)字的修約規(guī)則
進(jìn)舍至規(guī)定有效位。計(jì)算所得的最后數(shù)值或測定讀數(shù)值均可按修約規(guī)則進(jìn)舍至規(guī)定的有效位,取
此數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限度數(shù)值比較,以判斷是否符合規(guī)定的限度。
2.原料藥的含量(%),除另有注明者外,均按重量計(jì)。如規(guī)定上限為100%以上時(shí),系指用本
藥典規(guī)定的分析方法測定時(shí)可能達(dá)到的數(shù)值,它為藥典規(guī)定的限度或允許偏差,并非真實(shí)含有量;
如未規(guī)定上限時(shí),系指不超過101.0%。
九、溶解度試驗(yàn)法:
除另有規(guī)定外,稱取研成細(xì)粉的供試品或量取液體供試品,置于25℃±2℃一定容量的溶劑
中,每隔5 分鐘強(qiáng)力振搖30 秒鐘;觀察30 分鐘內(nèi)的溶解情況,如看不見溶質(zhì)顆粒或液滴時(shí),即
視為完全溶解。
十、含量測定必須平行測定兩份,其結(jié)果應(yīng)在允許相對偏差限度之內(nèi),以算術(shù)平均值為測定結(jié)果,
如一份合格,另一份不合格,不得平均計(jì)算,應(yīng)重新測定。
十一、記錄復(fù)核
檢驗(yàn)記錄完成后,應(yīng)有第二人對記錄內(nèi)容、計(jì)算結(jié)果進(jìn)行復(fù)核。復(fù)核后的記錄,屬內(nèi)容、計(jì)
算錯誤,復(fù)核人要負(fù)責(zé);屬檢驗(yàn)錯誤復(fù)核人無責(zé)任。
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第四章 取樣方法
一、進(jìn)廠原料取樣
對進(jìn)廠原料按批(或件數(shù))取樣。
若設(shè)進(jìn)廠總件數(shù)為n,則當(dāng)n≤3 時(shí),每件取樣;當(dāng)3<n≤300 時(shí),按n +1 取樣量隨機(jī)取
樣;當(dāng)n>300 時(shí),按
2
n
+1 取樣量隨機(jī)取樣。
二、對中間體(半成品)按批(包裝單位:桶、鍋等)取樣。
若設(shè)總包裝單位為n,則當(dāng)n≤3 時(shí),按包裝單位取樣;當(dāng)3<n≤300 時(shí),按n +1 取樣量
隨機(jī)取樣;當(dāng)n>300 時(shí),按
2
n
+1 取樣量隨機(jī)取樣。
三、對成品按批取樣。
若設(shè)總件數(shù)(包裝單位:箱、袋、盒、筒等)為n,則當(dāng)n≤3 時(shí),逐件取樣;當(dāng)3<n≤300
時(shí),按n +1 取樣量隨機(jī)取樣;當(dāng)n>300 時(shí),按
2
n
+1 取樣量隨機(jī)取樣。
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第二篇 化學(xué)分析法
第一章 化驗(yàn)室常用玻璃儀器
一、常用玻璃儀器的主要用途、使用注意事項(xiàng)一覽表
名稱 主要用途 使用注意事項(xiàng)
燒杯 配制溶液、溶解樣品等加熱時(shí)應(yīng)置于石棉網(wǎng)上,使其受熱均勻,一般不可燒干
錐形瓶 加熱處理試樣和容量分析滴定
除有與上相同的要求外,磨口錐形瓶加熱時(shí)要打開塞,非標(biāo)準(zhǔn)磨口要保持原配塞
碘瓶
碘量法或其它生成揮發(fā)性物質(zhì)的定量
分析
同上
圓(平)底燒瓶 加熱及蒸餾液體 一般避免直火加熱,隔石棉網(wǎng)或各種加熱浴加熱
圓底蒸餾燒瓶 蒸餾;也可作少量氣體發(fā)生反應(yīng)器 同上
凱氏燒瓶 消解有機(jī)物質(zhì) 置石棉網(wǎng)上加熱,瓶口方向勿對向自己及他人
洗瓶
裝純化水洗滌儀器或裝洗滌液洗滌沉淀
量筒、量杯 粗略地量取一定體積的液體用不能加熱,不能在其中配制溶液,不能在烘箱中烘
烤,操作時(shí)要沿壁加入或倒出溶液量瓶 配制準(zhǔn)確體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液或被測溶液
非標(biāo)準(zhǔn)的磨口塞要保持原配;漏水的不能用;不能在烘箱內(nèi)烘烤,不能用直火加熱,可水浴加熱
滴定管(25 50 100ml)
容量分析滴定操作;分酸式、堿式
活塞要原配;漏水的不能使用;不能加熱;不能長期存放堿液;堿式管不能放與橡皮作用的滴定液
微量滴定管
1 2 3 4 5 10ml
微量或半微量分析滴定操作 只有活塞式;其余注意事項(xiàng)同上
自動滴定管
自動滴定;可用于滴定液需隔絕空氣的
操作
除有與一般的滴定管相同的要求外,注意成套保管,另外,要配打氣用雙連球
移液管 準(zhǔn)確地移取一定量的液體 不能加熱;上端和尖端不可磕破刻度吸管 準(zhǔn)確地移取各種不同量的液體 同上
稱量瓶
矮形用作測定干燥失重或在烘箱中烘干基準(zhǔn)物;高形用于稱量基準(zhǔn)物、樣品不可蓋緊磨口塞烘烤,磨口塞要原配
試劑瓶: 細(xì)口瓶、廣口瓶、下口瓶口瓶用于存放液體試劑;廣口瓶用于裝固體試劑;棕色瓶用于存放見光易分
解的試劑不能加熱;不能在瓶內(nèi)配制在操作過程放出大量熱量的溶液;磨口塞要保持原配;放堿液的瓶子應(yīng)使
用橡皮塞,以免日久打不開滴瓶 裝需滴加的試劑 同上
漏斗
長頸漏斗用于定量分析,過濾沉淀;短頸漏斗用作一般過濾
分液漏斗:滴液
球形 梨形 筒形
分開兩種互不相溶的液體;用于萃取分離和富集(多用梨形);制備反應(yīng)中加
液體(多用球形及滴液漏斗)磨口旋塞必須原配,漏水的漏斗不能使用。
試管:普通試管、離心試管
定性分析檢驗(yàn)離子;離心試管可在離心
機(jī)中借離心作用分離溶液和沉淀硬質(zhì)玻璃制的試管可直接在火焰上加熱,但不能聚
冷;離心管只能水浴加熱
6
(納氏)比色管 比色、比濁分析
不可直火加熱;非標(biāo)準(zhǔn)磨口塞必須原配;注意保持管壁透明,不可用去污粉刷洗
冷凝管: 直形球形 蛇形 空氣冷凝管 用于冷卻蒸餾出的液體,蛇形管適用于
冷凝低沸點(diǎn)液體蒸汽,空氣冷凝管用于冷凝沸點(diǎn)150℃以上的液體蒸汽不可驟冷聚熱;注意從下口進(jìn)冷卻水,上口出水
抽濾瓶 抽濾時(shí)接受濾液 屬于厚壁容器,能耐負(fù)壓;不可加熱表面皿 蓋燒杯及漏斗等 不可直火加熱,直徑要略大于所蓋容器
研缽
研磨固體試劑及試樣等用;不能研磨與玻璃作用的物質(zhì)
不能撞擊;不能烘烤
干燥器
保持烘干或灼燒過的物質(zhì)的干燥;也可干燥少量制備的產(chǎn)品底部放變色硅膠或其它干燥劑,蓋磨口處涂適量凡
士林;不可將紅熱的 物體放入,放入熱的物體后要時(shí)時(shí)開蓋以免蓋子跳起或冷卻后打不開蓋子
垂熔玻璃漏斗 過濾必須抽濾;不能聚冷聚熱;不能過濾氫氟酸、堿等;
用畢立即洗凈垂熔玻璃坩堝 重量分析中烘干需稱量的沉淀 同上標(biāo)準(zhǔn)磨口組合
儀器
有機(jī)化學(xué)及有機(jī)半微量分析中制備及
分離
磨口處勿需涂潤滑劑;安裝時(shí)不可受歪斜壓力;要按所需裝置配齊購置
二、 玻璃儀器的洗滌方法
1.潔凈劑及其使用范圍
最常用的潔凈劑有肥皂、合成洗滌劑(如洗衣粉)、洗液(清潔液)、有機(jī)溶劑等。
肥皂、合成洗滌劑等一般用于可以用毛刷直接刷洗的儀器,如燒瓶、燒杯、試劑瓶等非計(jì)量及非光學(xué)要求的玻璃儀器。肥皂、合成洗滌劑也可用于滴定管、移液管、量瓶等計(jì)量玻璃儀器的洗滌,但不能用毛刷刷洗。
洗液多用于不能用毛刷刷洗的玻璃儀器,如滴定管、移液管、量瓶、比色管、玻璃垂熔漏斗、凱氏燒瓶等特殊要求與形狀的玻璃儀器;也用于洗滌長久不用的玻璃儀器和毛刷刷不下的污垢。
2.洗液的配制及說明 鉻酸清潔液的配制:
試劑名稱 處方1 處方2
重鉻酸鉀(鈉) 10g 200g
純化水 10ml 100ml(或適量)
濃硫酸 100ml 1500ml
制法:稱取處方量之重鉻酸鉀,于干燥研缽中研細(xì),將此細(xì)粉加入盛有適量水的玻璃容器內(nèi),加熱,攪拌使溶解,待冷后,將此玻璃容器放在冷水浴中,緩慢將濃硫酸斷續(xù)加入,不斷攪拌,
勿使溫度過高,容器內(nèi)容物顏色漸變深,并注意冷卻,直至加完混勻,即得。
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說明:
(1)硫酸遇水能產(chǎn)生強(qiáng)烈放熱反應(yīng),故須等重鉻酸鉀溶液冷卻后,再將硫酸緩緩加入,邊加邊攪拌,不能相反操作,以防發(fā)生爆炸。
(2)清潔液專供清潔玻璃器皿之用,它能去污去熱原的作用的原因?yàn)楸酒肪哂袕?qiáng)烈的氧化作用。重鉻酸鉀與濃硫酸相遇時(shí)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化作用的鉻酐:
K2Cr2O7+H2SO4→H2Cr2O7+K2SO42CrO3+H2O→Cr2O3+3[O]
濃硫酸是一個含氧酸,在高濃度時(shí)具有氧化作用,加熱時(shí)作用更為顯著:
H2SO4 → H2O+SO2+[O]K2Cr2O7+3SO2+H2SO4→Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O
(3)鉻酸的清潔效力之大小,決定于反應(yīng)中產(chǎn)生鉻酐(CrO3)的多少及硫酸濃度之大小。鉻酐越多,酸越濃,清潔效力越好。
(4)用清潔液清潔玻璃儀器之前,最好先用水沖洗儀器,洗取大部分有機(jī)物,盡可能儀器空干,這樣可減少清潔液消耗和避免稀釋而降效。
(5)本品可重復(fù)使用,但溶液呈綠色時(shí)已失去氧化效力,不可再用,但能更新再用。
更新方法:取廢液濾出雜質(zhì),不斷攪拌緩慢加入高錳酸鉀粉末,每升約6~8g,至反應(yīng)完畢,溶液呈棕色為止。靜置使沉淀,傾取上清液,在160℃以下加熱,使水分蒸發(fā),得濃稠狀棕黑色液,放冷,再加入適量濃硫酸,混勻,使析出的重鉻酸鉀溶解,備用。
(6)硫酸具有腐蝕性,配制時(shí)宜小心。
(7)用鉻酸清潔液洗滌儀器,是利用其與污物起化學(xué)反應(yīng)的作用,將污物洗去,故要浸泡一定時(shí)間,一般放置過夜(根據(jù)情況);有時(shí)可加熱一下,使有充分作用的機(jī)會。
3.洗滌玻璃儀器的方法與要求
(1)一般的玻璃儀器(如燒瓶、燒杯等):先用自來水沖洗一下,然后用肥皂、洗衣粉用毛刷刷洗,再用自來水清洗,最后用純化水沖洗3 次(應(yīng)順壁沖洗并充分震蕩,以提高沖洗效果)。
計(jì)量玻璃儀器(如滴定管、移液管、量瓶等):也可用肥皂、洗衣粉的洗滌,但不能用毛刷刷洗。
(2)精密或難洗的玻璃儀器(滴定管、移液管、量瓶、比色管、玻璃垂熔漏斗等):先用自來水沖洗后,瀝干,再用鉻酸清潔液處理一段時(shí)間(一般放置過夜),然后用自來水清洗,最后
用純化水沖洗3 次。
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(3)洗刷儀器時(shí),應(yīng)首先將手用肥皂洗凈,免得手上的油污物沾附在儀器壁上,增加洗刷的困難。
(4)一個洗凈的玻璃儀器應(yīng)該不掛水珠(洗凈的儀器倒置時(shí),水流出后器壁不掛水珠)。
二、玻璃儀器的干燥
(1)晾干 不急等用的儀器,可放在儀器架上在無塵處自然干燥。
(2)急等用的儀器可用玻璃儀器氣流烘干器干燥(溫度在60~70℃為宜)。
(3)計(jì)量玻璃儀器應(yīng)自然瀝干,不能在烘箱中烘烤。
三、玻璃儀器的保管
要分門別類存放在試驗(yàn)柜中,要放置穩(wěn)妥,高的、大的儀器放在里面。需長期保存的磨口儀器要在塞間墊一張紙片,以免日久粘住。
第二章 分析天平與稱量
一、天平室規(guī)章制度
1.操作者工作時(shí)穿好工作服,班前班后整理好崗位衛(wèi)生,保持天平、操作臺、地面及門窗潔凈。
2.操作者應(yīng)熟悉分析天平的原理、構(gòu)造和正確的使用方法,避免因使用不當(dāng)和保管不妥而影響稱量準(zhǔn)確度或損傷天平某些部件。
3.所用分析天平,其感量應(yīng)達(dá)到0.1mg(或0.01mg),其精度級別不應(yīng)低于四級(或三級)。每年由市計(jì)量部門定期校正計(jì)量一次。任何人不得隨意拆裝其部件或改變其靈敏度。如發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)及時(shí)向質(zhì)量保證部報(bào)告,并做好記錄。
4.與本室無關(guān)人員不得隨便入內(nèi),更不得隨意操作使用天平。
二、操作程序
1.使用天平前,應(yīng)先清潔天平箱內(nèi)外的灰塵,檢查天平的水平和零點(diǎn)是否合適,砝碼是否齊全。
2.稱量的質(zhì)量不得超過天平的最大載荷。稱量物應(yīng)放在一定的容器(如稱量瓶)內(nèi)進(jìn)行稱量,具有吸濕性或腐蝕性的物質(zhì)要加蓋蓋密后進(jìn)行稱量。
3.稱量物的溫度必須與天平箱內(nèi)的溫度相同,否則會造成上升或下降的氣流,推動天平盤,使稱得的質(zhì)量不準(zhǔn)確。
4.取放稱量物或砝碼不能用前門,只能用側(cè)門,關(guān)閉天平門時(shí)應(yīng)輕緩。拿稱量瓶時(shí)應(yīng)戴手套或用紙條捏取。
9
5.啟閉升降樞鈕須用左手,動作要緩慢平穩(wěn);取放稱量物及砝碼,一定要先關(guān)閉升降樞,將天平梁托起,以免損傷刀口。
6.稱量時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)毓烙?jì)添加砝碼,然后開啟天平,按指針偏移方向,增減砝碼,至投影屏中出現(xiàn)靜止到10mg 內(nèi)的讀數(shù)為止。
7.全機(jī)械加碼天平通過旋轉(zhuǎn)指數(shù)盤增減砝碼時(shí),務(wù)必要輕緩,不要過快轉(zhuǎn)動指數(shù)盤,致使圈砝碼跳落或變位。半機(jī)械加碼天平加1g 以上至100g 砝碼時(shí);微量天平加100mg 以上至20g 砝碼時(shí),一定要用專用鑷子由砝碼盒內(nèi)根據(jù)需要值輕輕夾取使用。
8.物體及大砝碼要放在天平盤的中央,小砝碼應(yīng)依順序放在大砝碼周圍。
9.每架天平固定一副砝碼,不得換用。砝碼只允許放在砝碼盒內(nèi)規(guī)定位置上,絕不允許放在天平底座或操作臺上。對同一樣品測定的數(shù)次稱量,應(yīng)用同一架天平和砝碼,以抵消由于天平和
砝碼造成的誤差。
10.對于全機(jī)械加碼天平由指數(shù)盤和投影屏直接讀數(shù)。對于半機(jī)械加碼天平,克以下讀數(shù)看加碼旋鈕指示數(shù)值和投影屏數(shù)值;克以上看天平盤內(nèi)的平衡砝碼值。對微量天平,100mg 以下的
重量,可轉(zhuǎn)動機(jī)械加碼的旋扭來增減圈砝碼;超過100mg 的重量時(shí),須以砝碼盒內(nèi)砝碼來進(jìn)行比較。
11.記錄平衡砝碼值時(shí),先關(guān)閉天平,根據(jù)砝碼盒中的空位記下砝碼的質(zhì)量,取回砝碼時(shí),再核對一遍。將稱量結(jié)果記錄到記錄本上。
12.稱量完畢,及時(shí)將所稱物品從天平箱內(nèi)取出,把砝碼放在砝碼盒內(nèi),將指數(shù)盤轉(zhuǎn)回到零位。拔掉電源插頭,檢查天平箱內(nèi)盤上是否干凈,然后罩好天平防塵罩。
13.天平發(fā)生故障,不得擅自修理,應(yīng)立即報(bào)告質(zhì)量保證部。
14.罩好防塵罩,填寫操作記錄。
三、維護(hù)與保養(yǎng)
1.天平應(yīng)放在水泥臺上或堅(jiān)實(shí)不易振動的臺上,天平室應(yīng)避開附近常有較大振動的地方。
2.安裝天平的室內(nèi)應(yīng)避免日光照射,室內(nèi)溫度也不能變化太大,保持在17~23℃范圍為宜;
室內(nèi)要干燥,保持濕度55~75%范圍為宜。對天平不利的水蒸汽、腐蝕性氣體、粉塵切忌侵入天
平和室內(nèi)。
3.天平室應(yīng)保持清潔干燥。天平箱內(nèi)應(yīng)用毛刷刷凈,天平箱內(nèi)應(yīng)放置變色硅膠干燥劑。如發(fā)
現(xiàn)部分硅膠由變色為粉紅色,應(yīng)立即更換,天平箱應(yīng)加防塵罩。天平室應(yīng)注意隨手關(guān)門。
4.天平放妥后不宜經(jīng)常搬動。必須搬動時(shí),應(yīng)將天平盤、吊耳、天平梁等零件卸下,其它零件不能隨意拆下。
10
5 移動天平位置后,應(yīng)由市計(jì)量部門校正計(jì)量合格后,方可使用。
第三章 重量法
一、定義
根據(jù)單質(zhì)或化合物的重量,計(jì)算出在供試品中的含量的定量方法稱為重量法
二、原理
采用不同方法分離出供試品中的被測成分,稱取重量,以計(jì)算其含量。按分離方法不同,重量分析分為沉淀重量法、揮發(fā)重量法和提取重量法。
三、沉淀重量法
(一)原理
被測成分與試劑作用,生成組成固定的難溶性化合物沉淀出來,稱定沉淀的質(zhì)量,計(jì)算該成分在樣品中的含量。
(二)計(jì)算公式
供試品含量(%)= %
供試品質(zhì)量( )
稱量形式質(zhì)量( ) 換算因素100g
式中:換算因素=稱量形式的相對分子量 被測成分的相對原子量或相對分子量
(三)舉例 測定某供試品中硫(S)的含量
1.原理 把供試品中的硫(S)氧化成硫酸根(SO4
2-),再把硫酸根沉淀為硫酸鋇(BaSO4),
如果灼燒后硫酸鋇的質(zhì)量為A(g)。設(shè)稱取供試品的質(zhì)量為B(g)。
2.計(jì)算換算因素= 0.1374233.43
32
a 4
= =的相對分子量
的相對原子量
B SO
S
供試品含量(%)= 100% 0.1374 ××
B
A
四、注意事項(xiàng)
1.沉淀法測定,取供試品應(yīng)適量。取樣量多,生成沉淀量亦較多,致使過濾洗滌困難,帶來誤差;取樣量教少,稱量及各操作步驟產(chǎn)生的誤差較大,使分析的準(zhǔn)確度較低。
2.不具揮發(fā)性的沉淀劑,用量不宜過量太多,以過量20~30%為宜。過量太多,生成絡(luò)合物,產(chǎn)生鹽效應(yīng),增大沉淀的溶解度。
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3.加入沉淀劑時(shí)要緩慢,使生成較大顆粒。
4.沉淀的過濾和洗滌,采用傾注法。傾注時(shí)應(yīng)沿玻璃棒進(jìn)行。沉淀物可采用洗滌液少量多次洗滌。
5.沉淀的干燥與灼燒,洗滌后的沉淀,除吸附大量水分外,還可能有其他揮發(fā)性雜質(zhì)存在,必須用烘干或灼燒的方法除去,使之具有固定組成,才可進(jìn)行稱量。干燥溫度與沉淀組成中含有
的結(jié)晶水直接相關(guān),結(jié)晶水是否恒定又與換算因數(shù)緊密聯(lián)系,因此,必須按規(guī)定要求的溫度進(jìn)行干燥。
灼燒這一操作是將帶有沉淀的濾紙卷好。置于已灼燒至恒重的坩堝中,先在低溫使濾紙?zhí)炕?,再高溫灼燒。灼燒后冷卻至適當(dāng)溫度,再放入干燥器繼續(xù)冷至室溫,然后稱量。
五、適用范圍
重量法可測定某些無機(jī)化合物和有機(jī)化合物的含量。在藥物純度檢查中常應(yīng)用重量法進(jìn)行干
燥失重、熾灼殘?jiān)?、灰分及不揮發(fā)物的測定等。
六、允許差
本法的相對偏差不得超過0.5%(干草浸膏等特殊品種的相對偏差不得超過1%)。
第四章 滴定分析法(容量分析法)概述
一、滴定分析法的原理與種類
1.原理
滴定分析法是將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液,滴加到被測物質(zhì)的溶液中,直到所加的試劑與被測物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量定量反應(yīng)為止,根據(jù)試劑溶液的濃度和消耗的體積,計(jì)算被測物質(zhì)的含量。
這種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液稱為滴定液。
將滴定液從滴定管中加到被測物質(zhì)溶液中的過程叫做滴定。
當(dāng)加入滴定液中物質(zhì)的量與被測物質(zhì)的量按化學(xué)計(jì)量定量反應(yīng)完成時(shí),反應(yīng)達(dá)到了計(jì)量點(diǎn)。
在滴定過程中,指示劑發(fā)生顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)。
滴定終點(diǎn)與計(jì)量點(diǎn)不一定恰恰符合,由此所造成分析的誤差叫做滴定誤差。
適合滴定分析的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)該具備以下幾個條件:
(1)反應(yīng)必須按方程式定量地完成,通常要求在99.9%以上,這是定量計(jì)算的基礎(chǔ)。
(2)反應(yīng)能夠迅速地完成(有時(shí)可加熱或用催化劑以加速反應(yīng))。
(3)共存物質(zhì)不干擾主要反應(yīng),或用適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ涓蓴_。
(4)有比較簡便的方法確定計(jì)量點(diǎn)(指示滴定終點(diǎn))。
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2.滴定分析的種類
(1)直接滴定法 用滴定液直接滴定待測物質(zhì),以達(dá)終點(diǎn)。
(2)間接滴定法 直接滴定有困難時(shí)常采用以下兩種間接滴定法來測定:
a 置換法 利用適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測物反應(yīng)產(chǎn)生被測物的置換物,然后用滴定液滴定這個置換物。
銅鹽測定:Cu2++2KI→Cu+2K++I(xiàn)2用Na2S2O3滴定液滴定、以淀粉指示液指示終點(diǎn)
——————--——————————————→
b 回滴定法(剩余滴定法) 用定量過量的滴定液和被測物反應(yīng)完全后,再用另一種滴定液來滴定剩余的前一種滴定液。
二、滴定液
滴定液系指已知準(zhǔn)確濃度的溶液,它是用來滴定被測物質(zhì)的。滴定液的濃度用“XXX 滴定液
(YYYmol/L)”表示。
(一)配制
1.直接法 根據(jù)所需滴定液的濃度,計(jì)算出基準(zhǔn)物質(zhì)的重量。準(zhǔn)確稱取并溶解后,置于量瓶中稀釋至一定的體積。
如配制滴定液的物質(zhì)很純(基準(zhǔn)物質(zhì)),且有恒定的分子式,稱取時(shí)及配制后性質(zhì)穩(wěn)定等,可直接配制,根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)的重量和溶液體積,計(jì)算溶液的濃度,但在多數(shù)情況是不可能的。
2.間接法 根據(jù)所需滴定液的濃度,計(jì)算并稱取一定重量試劑,溶解或稀釋成一定體積,并進(jìn)行標(biāo)定,計(jì)算滴定液的濃度。
有些物質(zhì)因吸濕性強(qiáng),不穩(wěn)定,常不能準(zhǔn)確稱量,只能先將物質(zhì)配制近似濃度的溶液,再以基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定,以求得準(zhǔn)確濃度。
(二)標(biāo)定
標(biāo)定系指用間接法配制好的滴定液,必須由配制人進(jìn)行滴定度測定。
(三)標(biāo)定份數(shù)
標(biāo)定份數(shù)系指同一操作者,在同一實(shí)驗(yàn)室,用同一測定方法對同一滴定液,在正常和正確的分析操作下進(jìn)行測定的份數(shù)。不得少于3 份。
(四)復(fù)標(biāo)
復(fù)標(biāo)系指滴定液經(jīng)第一人標(biāo)定后,必須由第二人進(jìn)行再標(biāo)定。其標(biāo)定份數(shù)也不得少于3 份。
(五)誤差限度
1.標(biāo)定和復(fù)標(biāo) 標(biāo)定和復(fù)標(biāo)的相對偏差均不得超過0.1%。
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2.結(jié)果 以標(biāo)定計(jì)算所得平均值和復(fù)標(biāo)計(jì)算所得平均值為各自測得值,計(jì)算二者的相對偏差,不得超過0.15%。否則應(yīng)重新標(biāo)定。
3.結(jié)果計(jì)算 如果標(biāo)定與復(fù)標(biāo)結(jié)果滿足誤差限度的要求,則將二者的算術(shù)平均值作為結(jié)果。
(六)使用期限
滴定液必須規(guī)定使用期。除特殊情況另有規(guī)定外,一般規(guī)定為一到三個月,過期必須復(fù)標(biāo)。出現(xiàn)異常情況必須重新標(biāo)定。
(七)范圍
滴定液濃度的標(biāo)定值應(yīng)與名義值相一致,若不一致時(shí),其最大與最小標(biāo)定值應(yīng)在名義值的±5%之間。
(八)有關(guān)基本概念及公式
1.物質(zhì)的量n(mol)=M(g/mol)
m(g)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量
物質(zhì)的質(zhì)量
2.物質(zhì)的摩爾濃度C(mol/L)=V(L)
n(mol)
溶液的體積
物質(zhì)的量
3.在容量分析中,從滴定液中物質(zhì)與被測物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系中選取它們的特定基本單元,使反應(yīng)物與生成物的特定基本單元之間的物質(zhì)的量比為1:1,如此就可達(dá)到各物質(zhì)的特定基
本單元均以“等物質(zhì)的量”進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。亦即滴定液中特定基本單元物質(zhì)的量等于被測物質(zhì)特定基本單元物質(zhì)的量。就有:
C標(biāo)V標(biāo)=C被V被 C標(biāo)V標(biāo)=被
M
m
(九)配制滴定液時(shí)的計(jì)算
舉例:
例1 配制高錳酸鉀滴定液(0.02mol/L)2000ml,應(yīng)取KMnO4多少克?
解:m= =0.02×2000/1000×158.03=6.321(g)
KMnO4 C KMnO4 V KMnO4 M
例2:稱取純K2Cr2O70.1275g,標(biāo)化Na2S2O3滴定液,用去22.85ml,試計(jì)算Na2S2O3的濃度。
解:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式,其計(jì)量關(guān)系為:
1mol Na2S2O3=1mol(1/2 I2)= 1mol(1/6 K2Cr2O7)
Na2S2O3 C ×22.85/1000=
294.18
6
1
0.1275
×
=0.1138(mol/L)
Na2S2O3 C
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例3:配制鹽酸液(1mol/L)1000ml,應(yīng)取相對密度為1.18,含HCl 37.0%(g/g)的鹽酸多
少毫升?已知MHCl=36.46g/mol
解:
CHCl=
36.46
1.18×1000×37.0%
=11.97(mol/L)
11.97×V=1×1000
V=83.5(ml)
例4:稱取0.2275g 純Na2CO3 標(biāo)定未知濃度的HCl 液,用去22.35ml,試計(jì)算該HCl 液的濃
度。
解:化學(xué)計(jì)量反應(yīng)式為:
Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2↑
2
1
Na2CO3+HCl→NaCl+
2
1
H2O+
2
1
CO2↑
CHCl=
2
106.00
1000
22.35
0.2275
)
2
( ) 1
( )
2 3
2 3
×
=
V HCl ×M Na CO
m Na CO
(
=0.1921(mol/L)
例5:加多少毫升水到1000ml 氫氧化鈉液(0.1056mol/L)中,才能得到氫氧化鈉液
(0.1000mol/L)
設(shè)X 為所加水的ml 數(shù)
0.1056×1000/1000 = 0.1000×(1000/1000+X)
X=0.056L=56.0ml
例6:稱取基準(zhǔn)物三氧化二砷0.1546g,標(biāo)定碘液(約0.1mol/L),試計(jì)算消耗本液多少毫升?
解:化學(xué)計(jì)量反應(yīng)式為:
As2O3+6NaOH→2Na3AsO3+3H2O
Na3AsO3+I(xiàn)2+H2O→Na3AsO4+H++2I-
選取
4
1
As2O3和
2
1
I2為其特定基本單元,則:
M(
4
1
As2O3)=197.82/4=49.45(g/mol)
M(As2O3)=C(
2
1
I2)×V(
2
1
I2)×M(
4
1
As2O3)
V(
2
1
I2)=
0.1 49.45
0.1546
×
=0.032L=32(ml)
三、滴定度(T)
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1.含義
每1ml 滴定液所相當(dāng)被測物質(zhì)的質(zhì)量,常以T(A/B)表示,A 為滴定液,B 為被測物質(zhì)的化學(xué)
式,單位為g/ml。
2.計(jì)算公式
由公式3 得mB=CAVAMB ∵ VA = 1,∴ mB = CAMB
由此得T(A/B)=CA×MB
式中 mB為被測物質(zhì)的質(zhì)量;
VA為滴定液的體積;
CA為滴定液的濃度;
MB被測物質(zhì)特定基本單元的摩爾質(zhì)量。
3.藥典含量測定項(xiàng)下所謂“每1ml×××滴定液(×××mol/L)相當(dāng)于×××mg 的×××”的描述就是滴定度。
4.舉例
試計(jì)算用硫酸滴定液(0.1mol/L)滴定氫氧化鈉時(shí)的滴定度。
2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O
2 : 1
NaOH+
2
1
H2SO4→
2
1
Na2SO4+H2O
1 : 1
選取NaOH和
2
1
H2SO4作為特定基本單元。
T(21
H2SO4/NaOH)=C(
2
1
H2SO4)×M(NaOH)=0.1000×
1000
4.00× 2
=0.008(g/ml)=8.00mg/ml
四、校正因子(F)
1.含義
校正因子 是表示滴定液的實(shí)測濃度是規(guī)定濃度的多少倍。
由于藥典中滴定度是以滴定液的規(guī)定濃度來計(jì)算的,而在實(shí)際工作中所用滴定液的實(shí)測濃度不一定與規(guī)定濃度恰恰符合。所以在計(jì)算含量時(shí),必須用校正因子(F)將滴定液的規(guī)定濃度時(shí)
的滴定度校正為實(shí)測濃度時(shí)的滴定度。
2.計(jì)算公式
F=
(mol/ )
(mol/L)
滴定液的規(guī)定濃度L
滴定液的實(shí)測濃度
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五、含量計(jì)算公式
1.直接滴定法
供試品(%)= 100%
ms
×
V × F ×T
供試品(%)= 樣空% 100
ms
( )
×
V −V × F ×T
2.剩余滴定法
供試品(%)= 空樣% 100
ms
( )
×
V −V × F ×T
或供試品(%)= 100%
ms
( ) 1 1 2 2 ×
V F −V F ×T
六、標(biāo)示量及標(biāo)示量%的計(jì)算
標(biāo)示量% = %
標(biāo)示量(規(guī)格)
測得的含量×100
1.片劑標(biāo)示量%計(jì)算
標(biāo)示量% = %
標(biāo)示量
稀釋倍數(shù)
供試品的重量
平均片重×100
×
V × F ×T ×
2.針劑標(biāo)示量%的計(jì)算
標(biāo)示量% = %
每的標(biāo)示量
稀釋倍數(shù)
供試品的數(shù)
100
ml ml
×
×
V × F ×T
3.片重及膠囊裝量的確定
半成品含量%= %
稀釋倍數(shù)
供試品的重量
×100
V × F ×T
片重(裝量)=
含量%
標(biāo)示量(規(guī)格)×100%
七、化學(xué)試劑等級
1.一級品 即優(yōu)級純,又稱保證試劑(符號G.R.),我國產(chǎn)品用綠色標(biāo)簽作為標(biāo)志,這種試劑純度很高,適用于精密分析,亦可作基準(zhǔn)物質(zhì)用。
2.二級品 即分析純,又稱分析試劑(符號A.R.),我國產(chǎn)品用紅色標(biāo)簽作為標(biāo)志,純度較
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一級品略差,適用于多數(shù)分析,如配制滴定液,用于鑒別及雜質(zhì)檢查等。
3.三級品 即化學(xué)純,(符號C.P.),我國產(chǎn)品用藍(lán)色標(biāo)簽作為標(biāo)志,純度較二級品相差較多,適用于工礦日常生產(chǎn)分析。
4.四級品 即實(shí)驗(yàn)試劑(符號L.R.),雜質(zhì)含量較高,純度較低,在分析工作常用輔助試劑
(如發(fā)生或吸收氣體,配制洗液等)。
5.基準(zhǔn)試劑 它的純度相當(dāng)于或高于保證試劑,通常專用作容量分析的基準(zhǔn)物質(zhì)。稱取一定量基準(zhǔn)試劑稀釋至一定體積,一般可直接得到滴定液,不需標(biāo)定,基準(zhǔn)品如標(biāo)有實(shí)際含量,計(jì)算
時(shí)應(yīng)加以校正。
6.光譜純試劑(符號S.P.) 雜質(zhì)用光譜分析法測不出或雜質(zhì)含量低于某一限度,這種試劑主要用于光譜分析中。
7.色譜純試劑 用于色譜分析。
8.生物試劑 用于某些生物實(shí)驗(yàn)中。
9.超純試劑 又稱高純試劑。
八、容量儀器的使用方法
(一)滴定管的使用方法
1.滴定管的構(gòu)造及其準(zhǔn)確度
(1)構(gòu)造 滴定管是容量分析中最基本的測量儀器,它是由具有準(zhǔn)確刻度的細(xì)長玻璃管及開關(guān)組成。滴定管是容量分析中最基本的測量儀器,是在滴定時(shí)用來測定自管內(nèi)流出溶液的體積。
(2)準(zhǔn)確度
a 常量分析用的滴定管為50ml 或25ml,刻度小至0.1ml,讀數(shù)可估計(jì)到0.01ml,一般有±0.02ml 的讀數(shù)誤差,所以每次滴定所用溶液體積最好在20ml 以上,若滴定所用體積過小,則
滴定管刻度讀數(shù)誤差影響增大。
例如:所用體積為10ml,讀數(shù)誤差為±0.02ml,則其相對誤差達(dá)±0.02/10×100%=±0.2%,如所用體積為20ml,則其相對誤差即減小至±0.1%。
b 10ml 滴定管一般刻度可以區(qū)分為0.1、0.05ml。用于半微量分析區(qū)分小至0.02ml,可以估計(jì)讀到0.005ml。
c 在微量分析中,通常采用微量滴定管,其容量為1~5ml,刻度區(qū)分小至0.01ml,可估計(jì)讀到0.002ml。
d 在容量分析滴定時(shí),若消耗滴定液在25ml 以上,可選用50ml 滴定管;10ml 以上者,可用25ml 滴定管;在10ml 以下,宜用10ml 或10ml 以下滴定管。以減少滴定時(shí)體積測量的誤差。
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一般標(biāo)化時(shí)用50ml 滴定管;常量分析用25ml 滴定管;非水滴定用10ml 滴定管。
2.滴定管的種類
(1)酸式滴定管(玻塞滴定管)
酸式滴定管的玻璃活塞是固定配合該滴定管的,所以不能任意更換。要注意玻塞是否旋轉(zhuǎn)自如,通常是取出活塞,拭干,在活塞兩端沿圓周抹一薄層凡士林作潤滑劑(或真空活塞油脂),
然后將活塞插入,頂緊,旋轉(zhuǎn)幾下使凡士林分布均勻(幾乎透明)即可,再在活塞尾端套一橡皮圈,使之固定。注意凡士林不要涂得太多,否則易使活塞中的小孔或滴定管下端管尖堵塞。在使用前應(yīng)試漏。
一般的滴定液均可用酸式滴定管,但因堿性滴定液常使玻塞與??渍澈?,以至難以轉(zhuǎn)動,故堿性滴定液宜用堿式滴定管。但堿性滴定液只要使用時(shí)間不長,用畢后立即用水沖洗,亦可使用
酸式滴定管。
(2)堿式滴定管
堿式滴定管的管端下部連有橡皮管,管內(nèi)裝一玻璃珠控制開關(guān),一般用做堿性滴定液的滴定。其準(zhǔn)確度不如酸式滴定管,只要由于橡皮管的彈性會造成液面的變動。具有氧化性的溶液或其他
易與橡皮起作用的溶液,如高錳酸鉀、碘、硝酸銀等不能使用堿式滴定管。在使用前,應(yīng)檢查橡皮管是否破裂或老化及玻璃珠大小是否合適,無滲漏后才可使用。
(3)使用前的準(zhǔn)備
a 在裝滴定液前,須將滴定管洗凈,使水自然瀝干(內(nèi)壁應(yīng)不掛水珠),先用少量滴定液蕩洗三次,(每次約5~10ml),除去殘留在管壁和下端管尖內(nèi)的水,以防裝入滴定液被水稀釋。
b 滴定液裝入滴定管應(yīng)超過標(biāo)線刻度零以上,這時(shí)滴定管尖端會有氣泡,必須排除,否則將造成體積誤差。如為酸式滴定管可轉(zhuǎn)動活塞,使溶液的急流逐去氣泡;如為堿式滴定管,則可
將橡皮管彎曲向上,然后捏開玻珠,氣泡即可被溶液排除。
c 最后,再調(diào)整溶液的液面至刻度零處,即可進(jìn)行滴定。
(4)操作注意事項(xiàng)
a 滴定管在裝滿滴定液后,管外壁的溶液要擦干,以免流下或溶液揮發(fā)而使管內(nèi)溶液降溫(在夏季影響尤大)。手持滴定管時(shí),也要避免手心緊握裝有溶液部分的管壁,以免手溫高于室
溫(尤其在冬季)而使溶液的體積膨脹(特別是在非水溶液滴定時(shí)),造成讀數(shù)誤差。
b 使用酸式滴定管時(shí),應(yīng)將滴定管固定在滴定管夾上,活塞柄向右,左手從中間向右伸出,拇指在管前,食指及中指在管后,三指平行地輕輕拿住活塞柄,無名指及小指向手心彎曲,食指
及中指由下向上頂住活塞柄一端,拇指在上面配合動作。在轉(zhuǎn)動時(shí),中指及食指不要伸直,應(yīng)該
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微微彎曲,輕輕向左扣住,這樣既容易操作,又可防止把活塞頂出。
c 每次滴定須從刻度零開始,以使每次測定結(jié)果能抵消滴定管的刻度誤差。
d 在裝滿滴定液后,滴定前“初讀”零點(diǎn),應(yīng)靜置1~2 分鐘再讀一次,如液面讀數(shù)無改變,仍為零,才能滴定。滴定時(shí)不應(yīng)太快,每秒鐘放出3~4 滴為宜,更不應(yīng)成液柱流下,尤其在接
近計(jì)量點(diǎn)時(shí),更應(yīng)一滴一滴逐滴加入(在計(jì)量點(diǎn)前可適當(dāng)加快些滴定)。滴定至終點(diǎn)后,須等1~2 分鐘,使附著在內(nèi)壁的滴定液流下來以后再讀數(shù),如果放出滴定液速度相當(dāng)慢時(shí),等半分鐘后
讀數(shù)亦可,“終讀”也至少讀兩次。
e 滴定管讀數(shù)可垂直夾在滴定管架上或手持滴定管上端使自由地垂直讀取刻度,讀數(shù)時(shí)還應(yīng)該注意眼睛的位置與液面處在同一水平面上,否則將會引起誤差。
讀數(shù)應(yīng)該在彎月面下緣最低點(diǎn),但遇滴定液顏色太深,不能觀察下緣時(shí),可以讀液面兩側(cè)最高點(diǎn),“初讀”與“終讀”應(yīng)用同一標(biāo)準(zhǔn)。
f 為了協(xié)助讀數(shù),可在滴定管后面襯一“讀數(shù)卡”(涂有一黑長方形的約4×1.5cm 白紙)或用一張黑紙繞滴定管一圈,拉緊,置液面下刻度1 分格(0.1ml)處使紙的上緣前后在一水平
上;此時(shí),由于反射完全消失,彎月面的液面呈黑色,明顯的露出來,讀此黑色彎月面下緣最低點(diǎn)。滴定液顏色深而需讀兩側(cè)最高點(diǎn)時(shí),就可用白紙為“讀數(shù)卡”。若所用白背藍(lán)線滴定管,其彎月面能使色條變形而成兩個相遇一點(diǎn)的尖點(diǎn),可直接讀取尖頭所在處的刻度。g 滴定管有無色、棕色兩種,一般需避光的滴定液(如硝酸銀滴定液、碘滴定液、高錳酸
鉀滴定液、亞硝酸鈉滴定液、溴滴定液等),需用棕色滴定管。
(二)量瓶的使用方法
1.量瓶具有細(xì)長的頸和磨口玻塞(亦有塑料塞)的瓶子,塞與瓶應(yīng)編號配套或用繩子相連接,以免條錯,在瓶頸上有環(huán)狀刻度。量瓶是用來精密配制一定體積的溶液的。
2.向量瓶中加入溶液時(shí),必須注意彎月面最低處要恰與瓶頸上的刻度相切,觀察時(shí)眼睛位置
也應(yīng)與液面和刻度同水平面上,否則會引起測量體積不準(zhǔn)確。量瓶有無色、棕色兩種,應(yīng)注意選用。
3.量瓶是用來精密配制一定體積的溶液的,配好后的溶液如需保存,應(yīng)轉(zhuǎn)移到試劑瓶中,不要用于貯存溶液。量瓶不能在烘箱中烘烤。
(三)移液管的使用方法
移液管有各種形狀,最普通的是中部吹成圓柱形,圓柱形以上及以下為較細(xì)的管頸,下部的管頸拉尖,上部的管頸刻有一環(huán)狀刻度。移液管為精密轉(zhuǎn)移一定體積溶液時(shí)用的。
1.使用時(shí),應(yīng)先將移液管洗凈,自然瀝干,并用待量取的溶液少許蕩洗3 次。
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2.然后以右手拇指及中指捏住管頸標(biāo)線以上的地方,將移液管插入供試品溶液液面下約1cm,不應(yīng)伸入太多,以免管尖外壁粘有溶液過多,也不應(yīng)伸入太少,以免液面下降后而吸空。這時(shí),
左手拿橡皮吸球(一般用60ml 洗耳球)輕輕將溶液吸上,眼睛注意正在上升的液面位置,移液管應(yīng)隨容器內(nèi)液面下降而下降,當(dāng)液面上升到刻度標(biāo)線以上約1cm 時(shí),迅速用右手食指堵住管口,取出移液管,用濾紙條拭干移液管下端外壁,并使與地面垂直,稍微松開右手食指,使液面緩緩下降,此時(shí)視線應(yīng)平視標(biāo)線,直到彎月面與標(biāo)線相切,立即按緊食指,使液體不再流出,并使出口尖端接觸容器外壁,以除去尖端外殘留溶液。
3.再將移液管移入準(zhǔn)備接受溶液的容器中,使其出口尖端接觸器壁,使容器微傾斜,而使移液管直立,然后放松右手食指,使溶液自由地順壁流下,待溶液停止流出后,一般等待15 秒鐘
拿出。
4.注意此時(shí)移液管尖端仍殘留有一滴液體,不可吹出。
(四)刻度吸管的使用方法
1.刻度吸管是由上而下(或由下而上)刻有容量數(shù)字,下端拉尖的圓形玻璃管。用于量取體積不需要十分準(zhǔn)確的溶液。
2.刻度吸管有“吹”、“快”兩種形式。使用標(biāo)有“吹”字的刻度吸管時(shí),溶液停止流出后,應(yīng)將管內(nèi)剩余的溶液吹出;使用標(biāo)有“快”字的刻度吸管時(shí),待溶液停止流出后,一般等待15
秒鐘拿出。
3.量取時(shí),最好選用略大于量取量的刻度吸管,這樣溶液可以不放至尖端,而是放到一定的刻度(讀數(shù)的方法與移液管相同)。
(五)容量儀器使用的注意事項(xiàng)
1.移液管及刻度吸管一定用橡皮吸球(洗耳球)吸取溶液,不可用嘴吸取。
2.滴定管、量瓶、移液管及刻度吸管均不可用毛刷或其他粗糙物品擦洗內(nèi)壁,以免造成內(nèi)壁劃痕,容量不準(zhǔn)而損壞。每次用畢應(yīng)及時(shí)用自來水沖洗,再用洗衣粉水洗滌(不能用毛刷刷洗),
用自來水沖洗干凈,再用純化水沖洗3 次,倒掛,自然瀝干,不能在烘箱中烘烤。如內(nèi)壁掛水珠,先用自來水沖洗,瀝干后,再用重鉻酸鉀洗液洗滌,用自來水沖洗干凈,再用純化水沖洗3 次,倒掛,自然瀝干。
3.需精密量取5、10、20、25、50ml 等整數(shù)體積的溶液,應(yīng)選用相應(yīng)大小的移液管,不能用兩個或多個移液管分取相加的方法來精密量取整數(shù)體積的溶液。
4.使用同一移液管量取不同濃度溶液時(shí)要充分注意蕩洗(3 次),應(yīng)先量取較稀的一份,然后量取較濃的。在吸取第一份溶液時(shí),高于標(biāo)線的距離最好不超過1cm,這樣吸取第二份不同濃度
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的溶液時(shí),可以吸得再高一些蕩洗管內(nèi)壁,以消除第一份的影響。
5.容量儀器(滴定管、量瓶、移液管及刻度吸管等)需校正后再使用,以確保測量體積的準(zhǔn)確性。
第五章 水溶液酸堿中和法(中和法)
一、定義
以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)的容量分析法稱為酸堿中和法(亦稱酸堿滴定法)。
二、原理
以酸(堿)滴定液,滴定被測物質(zhì),以指示劑或儀器指示終點(diǎn),根據(jù)消耗滴定液的濃度和毫
升數(shù),可計(jì)算出被測藥物的含量。
反應(yīng)式:H++OH- H2O
三、酸堿指示劑
(一)指示劑的變色原理
常用的酸堿指示劑是一些有機(jī)弱酸或弱堿,它們在溶液中能或多或少地電離成離子,而且在電離的同時(shí),本身的結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變,并且呈現(xiàn)不同的顏色。
弱酸指示劑 HIn In-+H+酸式色 堿式色弱堿指示劑 InOH In++OH-堿式色 酸式色
(二)指示劑的變色范圍
以弱酸指示劑為例:
指示劑的變色范圍是:pH=pKHIn±1式中表示,pH 值在pKHIn+1 以上時(shí),溶液只顯指示劑堿式的顏色;pH 值在pKHIn-1 以下
時(shí),溶液只顯酸式的顏色。PH 在pKHIn-1 到pKHIn+1 之間,我們才能看到指示劑的顏色變化情
況。
(三)影響指示劑變色范圍的因素
影響指示劑變色范圍的因素主要有兩方面:一是影響指示劑常數(shù)KHin 的數(shù)值,因而移動了
指示劑變色范圍的區(qū)間。這方面的因素如溫度、溶劑的極性等,其中以溫度的影響較大。另一方
面就是對變色范圍寬度的影響,如指示劑用量、滴定程序等。
1.溫度:指示劑的變色范圍和KHin 有關(guān),而KHin 與溫度有關(guān),故溫度改變,指示劑的變色
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范圍也隨之改變。因此,一般來說,滴定應(yīng)在室溫下進(jìn)行。如果必須在加熱時(shí)進(jìn)行,則對滴定液
的標(biāo)定也應(yīng)在同樣條件下進(jìn)行。
2.指示劑的用量:
(1)對于雙色指示劑,如甲基紅,指示劑用量少一些為佳,因?yàn)閺闹甘緞┳兩钠胶怅P(guān)系
可以看出:HIn In-+H+,如果溶液中指示劑的濃度小,則在單位體積溶液中HIn為數(shù)不多,加
入少量滴定液即可使之幾乎完全變?yōu)镮n-,因此顏色變化靈敏;反之,指示劑濃度大時(shí),發(fā)生同
樣的顏色變化所需滴定液的量也較多,致使終點(diǎn)時(shí)顏色變化不敏銳。
(2)同理,對于單色指示劑,指示劑用量偏少時(shí),終點(diǎn)變色敏銳。但如用單色指示劑滴定至一定pH,則需嚴(yán)格控制指示劑的濃度。因?yàn)橐环N單色指示劑,其酸式色Hin無色,堿式色I(xiàn)n-離
子有色,故顏色深度僅決定于[In-]:
[ ]
[ ]
[ ] HIn
H
K
In HIn
+
− =
若氫離子濃度維持不變,在指示劑的變色范圍內(nèi),溶液的顏色深度隨指示劑濃度的增加而加強(qiáng)。因此,用單色指示劑,如酚酞滴定至一定pH 值,必須使終點(diǎn)時(shí)溶液中指示劑濃度與對照溶
液中的濃度相同。
(3)此外,指示劑本身是弱酸或弱堿,也要消耗一定量的滴定液。因此,一般來說,指示
劑用量少一些為佳,但也不宜太少,否則,由于人的辯色能力的限制,也不容易觀察到顏色的變
化。
3.滴定程序:由于深色較淺色明顯,所以當(dāng)溶液由淺色變?yōu)樯钌珪r(shí),肉眼容易辨認(rèn)出來。例
如,以甲基橙為指示劑,用堿滴定酸時(shí),終點(diǎn)顏色的變化是由橙紅變黃,它就不及用酸滴定堿時(shí)
終點(diǎn)顏色的變化由黃變橙紅來得明顯。所以用甲基橙為指示劑時(shí),滴定的次序通常是用酸滴定堿。
同樣的,用堿滴定酸時(shí),一般采用酚酞為指示劑,因?yàn)榻K點(diǎn)由無色變?yōu)榧t色比較敏銳。
四、混合指示劑
在某些酸堿滴定中,pH 突躍范圍很窄,使用一般的指示劑不能判斷終點(diǎn),此時(shí)可使用混合指示劑,它能縮小指示劑的變色范圍,使顏色變化更明顯。
五、滴定突躍及其意義
1.滴定突躍與滴定突躍范圍
(1)在滴定過程中,pH 值的突變稱為滴定突躍。
(2)突躍所在的pH 范圍稱為滴定突躍范圍。
2.滴定突躍有重要的實(shí)際意義
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(1)它是我們選擇指示劑的依據(jù)。凡是變色范圍全部或一部分在滴定突躍范圍內(nèi)的指示劑都可用來指示滴定的終點(diǎn)。
(2)滴定突躍還啟示我們,當(dāng)?shù)味ǖ浇咏犬?dāng)點(diǎn)時(shí),必須小心滴定,以免超過終點(diǎn),使滴定失敗。
六、滴定誤差
1.指示劑誤差:指示劑顏色的改變(即滴定終點(diǎn))不是恰好與等當(dāng)點(diǎn)符合。要減小指示劑誤差,指示劑要選擇適當(dāng),終點(diǎn)的顏色也要掌握好。
2.滴數(shù)誤差:由于從滴定管滴下的液滴不是很小的,因此滴定不可能恰好在等當(dāng)點(diǎn)時(shí)結(jié)束,
一般都是超過一些。當(dāng)然,液滴愈小,超過愈少。因此,當(dāng)?shù)味ń咏K點(diǎn)時(shí),要注意放慢滴定速度,特別是最后幾滴,最好是半滴半滴的加,以免超過終點(diǎn)過多。
(3)此外,滴定液的濃度、指示劑的用量等,對滴定誤差也有影響。
七、滴定液的配制、標(biāo)定
(一)鹽酸滴定液
1.配制 間接法配制
2.標(biāo)定 用基準(zhǔn)無水碳酸鈉標(biāo)定,以甲基紅-溴甲酚綠混合指示液指示終點(diǎn)。
(二)硫酸滴定液
1.配制 間接法配制
2.標(biāo)定 照鹽酸滴定液項(xiàng)下的方法標(biāo)定。
(三)氫氧化鈉滴定液
1.配制 間接法配制
2.標(biāo)定 用基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定,以酚酞指示液指示終點(diǎn)。
3.貯藏 置聚乙烯塑料瓶中,密封保存;塞中有2 孔,孔內(nèi)各插入玻璃管1 支,1 管與鈉石
灰管相連,1 管供吸出本液使用。
八、注意事項(xiàng)
1.本法須在常溫下進(jìn)行。
2.用濃鹽酸配制各種不同濃度的滴定液和試液時(shí),應(yīng)在防毒櫥內(nèi)操作。
3.用濃硫酸配制各種不同濃度的滴定液和試液時(shí),應(yīng)將濃硫酸緩緩倒入純化水中,邊倒邊攪拌,嚴(yán)禁將水倒入濃硫酸中。
4.基準(zhǔn)碳酸鈉,應(yīng)在270~300℃干燥至恒重以除去水分和碳酸氫鈉,溫度不宜過高,以防碳酸鈉分解。已干燥好的碳酸鈉應(yīng)避免與空氣接觸,以防吸潮。
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5.以基準(zhǔn)碳酸鈉標(biāo)定鹽酸或硫酸滴定液,近終點(diǎn)時(shí)加熱2 分鐘,為逐去溶液中的二氧化碳。
6.配制氫氧化鈉滴定液必須先配成飽和溶液,靜置數(shù)日,利用碳酸鹽在其中溶解度極小而大部除去。
7.氫氧化鈉飽和液及氫氧化鈉滴定液須置聚乙烯塑料瓶中貯藏,因?yàn)闅溲趸c能腐蝕玻璃,氫氧化鈉飽和液及氫氧化鈉滴定液保存在玻璃容器中很易為硅酸鹽所污染。
8.中和法在供試品溶解后和滴定過程中,不得有三氧化硫、二氧化硫和氨氣等存在。
9.所用的指示液,變色范圍必須在滴定突躍范圍內(nèi)。
10.要按規(guī)定量加入指示液,因指示液本身具有酸性或堿性,能影響指示劑的靈敏度。
九、適用范圍
(一)直接滴定
1.酸類:強(qiáng)酸、CKa大于10-8的弱酸、混合酸、多元酸都可用堿滴定液直接滴定。
2.堿類:強(qiáng)堿、CKb大于10-8的弱堿可用酸滴定液直接滴定。
3.鹽類:一般來說,強(qiáng)堿弱酸鹽,如其對應(yīng)的弱酸的Ka小于10-7,可以直接用堿滴定液滴定;
強(qiáng)酸弱堿鹽,如其對應(yīng)的弱堿的Kb小于10-7,可直接用酸滴定液滴定。
(二)間接滴定
1.有些物質(zhì)具有酸性或堿性,但難溶于水,這時(shí)可先加入準(zhǔn)確過量的滴定液,待作用完全后,再用另一滴定液回滴定。
2.有些物質(zhì)本身沒有酸堿性或酸堿性很弱不能直接滴定,但是它們可與酸或堿作用或通過一些反應(yīng)產(chǎn)生一定量的酸或堿,我們就可用間接法測定其含量。
十、允許差
本法的相對偏差不得超過0.3%。
第六章 氧化還原滴定法
一、定義
氧化還原法 以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的容量分析法。
二、原理
氧化還原反應(yīng)是反應(yīng)物間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。
示意式:
還原劑1-ne 氧化劑1
氧化劑2+ne 還原劑2
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還原劑1+氧化劑2 氧化劑1+還原劑2
氧化還原反應(yīng)按照所用氧化劑和還原劑的不同,常用的方法有碘量法、高錳酸鉀法、鈰量法
和溴量法等。
三、碘量法
(一)定義
碘量法 利用碘分子或碘離子進(jìn)行氧化還原滴定的容量分析法。
(二)原理
1.基本原理
碘量法的反應(yīng)實(shí)質(zhì),是碘分子在反應(yīng)中得到電子,碘離子在反應(yīng)中失去電子。
半反應(yīng)式: I2+2e 2I-
2I--2e I2
2.滴定方式
I2/2I-電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電位大小適中,即I2是一不太強(qiáng)的氧化劑,I-是一不太弱的還原劑。
(1)凡標(biāo)準(zhǔn)電極電位低于E0I2/2I-的電對,它的還原形便可用I2滴定液直接滴定(當(dāng)然突躍
范圍須夠大),這種直接滴定的方法,叫做直接碘量法。
(2)凡標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于E0I2/2I-的電對,它的氧化形可將加入的I-氧化成I2,再用Na2S2O3滴
定液滴定生成的I2量。這種方法,叫做置換滴定法。
(3)有些還原性物質(zhì)可與過量I2滴定液起反應(yīng),待反應(yīng)完全后,用Na2S2O3滴定液滴定剩余的
I2量,這種方法叫做剩余滴定法。
3.滴定反應(yīng)條件
(1)直接碘量法只能在酸性、中性及弱堿性溶液中進(jìn)行。如果溶液的pH>9,就會發(fā)生下面
副反應(yīng):
I2+2OH-→I-+I(xiàn)O-+H2O
3IO-→IO3
-+2I-
(2)間接碘量法是以
I2 +2e 2I-
2S2O3
2--2e→S4O6
2-
I2+2S2O3
2-→2I-+S4O6
2-
反應(yīng)為基礎(chǔ)的。這個反應(yīng)須在中性或弱酸性溶液中進(jìn)行;在堿性溶液中有下面副反應(yīng)發(fā)生:
Na2S2O3+4I2+10NaOH→2Na2SO4+8NaI+5H2O
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在強(qiáng)酸性溶液中,Na2S2O3能被酸分解:
S2O3
2-+2H+→S↓+SO2↑+H2O
如果在滴定時(shí)注意充分振搖,避免Na2S2O3局部過剩,則影響不大。
(3)應(yīng)用置換法測定不太強(qiáng)的氧化劑的含量時(shí),為了促使反應(yīng)進(jìn)行完全,常采取下列措施:
a 增加I-濃度以降低EI2/2I-值。
b 生成的I2 用有機(jī)溶劑萃取除去以降低EI2/2I-值。
c 增加H+濃度以提高含氧氧化劑的E 值。
4.碘量法的誤差來源主要有二:
(1)碘具有揮發(fā)性。
(2)碘離子易被空氣所氧化。
(三)指示劑
1.I2自身指示劑 在100ml水中加1 滴碘滴定液(0.mol/L),即顯能夠辨別得出的黃色。
2.淀粉指示劑 淀粉溶液遇I2即顯深藍(lán)色,反應(yīng)可逆并極靈敏。
(1)淀粉指示劑的性質(zhì)及注意事項(xiàng)
a 溫度升高可使指示劑靈敏度降低。
b 若有醇類存在,亦降低靈敏度。
c 直鏈淀粉能與I2結(jié)合成藍(lán)色絡(luò)合物;支鏈淀粉只能松動的吸附I2,形成一種紅紫色產(chǎn)物。
d I2和淀粉的反應(yīng),在弱酸性溶液中最為靈敏。若溶液的pH<2,則淀粉易水解成糊精,而糊
精遇I2呈紅色,此紅色在間接法時(shí)隨達(dá)終點(diǎn)亦不易消失;若溶液的pH>9,則I2因生成IO-而不顯藍(lán)
色。
e 大量電解質(zhì)存在能與淀粉結(jié)合而降低靈敏度。
f 若配成的指示劑遇I2呈紅色,便不能用。配制時(shí),加熱時(shí)間不宜過長,并應(yīng)迅速冷卻以免其靈敏性降低。淀粉溶液易腐敗,最好于臨用前配制。
(2)使用淀粉指示劑時(shí)應(yīng)注意加入時(shí)間
a 直接碘量法,在酸度不高的情況下,可于滴定前加入。
b 間接碘量法則須在臨近終點(diǎn)時(shí)加入,因?yàn)楫?dāng)溶液中有大量碘存在時(shí),碘被淀粉表面牢固地吸附,不易與Na2S2O3立即作用,致使終點(diǎn)遲鈍。
(四)滴定液的配制與標(biāo)定
1.碘滴定液
(1)配制 間接法配制
- 27 -
(2)標(biāo)定 用基準(zhǔn)三氧化二砷標(biāo)定,以甲基橙指示液指示終點(diǎn)。
(3)貯藏 置玻璃塞的棕色玻璃瓶中,密閉,在涼處保存。
2.硫代硫酸鈉滴定液
(1)配制 間接法配制
(2)標(biāo)定 用基準(zhǔn)重鉻酸鉀標(biāo)定,以淀粉指示液指示終點(diǎn)。
(五)注意事項(xiàng)
1.碘在水中很難溶解,加入碘化鉀不但能增加其溶解度,而且能降低其揮發(fā)性。實(shí)踐證明,碘滴定液中含有2~4%的碘化鉀,即可達(dá)到助溶和穩(wěn)定的目的。
2.為了使碘中的微量碘酸鹽雜質(zhì)作用掉,以及中和硫代硫酸鈉滴定液中配制時(shí)作為穩(wěn)定劑而加入的Na2CO3,配制碘滴定液時(shí)常加入少許鹽酸。
3.為防止有少量未溶解的碘存在于碘液中,故配好后的碘液用3~4 號垂熔玻璃漏斗過濾,
不得用濾紙過濾。
4.碘滴定液應(yīng)貯存于棕色具玻塞玻璃瓶中,在暗涼處避光保存。碘滴定液不可與軟木塞、橡膠管或其他有機(jī)物接觸,以防碘濃度改變。
5.三氧化二砷為劇毒化學(xué)藥品,用時(shí)要注意安全。
6.由于碘在高溫時(shí)更易揮發(fā),所以測定時(shí)室溫不可過高,并應(yīng)在碘瓶中進(jìn)行。
7.由于碘離子易被空氣所氧化,故凡是含有過量I-和較高酸度的溶液在滴定碘前不可放置過
久,且應(yīng)密塞避光。
8.配制硫代硫酸鈉滴定液所用的純化水須煮沸并冷卻,可驅(qū)除水中殘留的二氧化碳和氧,殺
死嗜硫菌等微生物,然后加入少量無水碳酸鈉,使溶液呈弱堿性。
9.硫代硫酸鈉液應(yīng)放置1 個月后再過濾和標(biāo)化,因硫代硫酸鈉中常含有多硫酸鹽,可與OH-反應(yīng)生成硫代硫酸鹽使硫代硫酸鈉液濃度改變。
10.發(fā)現(xiàn)硫代硫酸鈉滴定液混濁或有硫析出時(shí),不得使用。
11.直接滴定法反應(yīng)應(yīng)在中性、弱堿性或酸性溶液中進(jìn)行。
12.淀粉指示液的靈敏度隨溫度的升高而下降,故應(yīng)在室溫下放置和使用。
13.剩余滴定法淀粉指示液應(yīng)在近終點(diǎn)時(shí)加入,否則將有較多的碘被淀粉膠粒包住,使藍(lán)色褪去很慢,妨礙終點(diǎn)觀察。
14.淀粉指示液應(yīng)在冷處放置,使用時(shí)應(yīng)不超過1 周。
(六)適用范圍
碘量法分直接碘量法和間接碘量法。
- 28 -
1.直接滴定法 凡能被碘直接氧化的藥物,均可用直接滴定法。
2.間接碘量法
(1)剩余滴定法 凡需在過量的碘液中和碘定量反應(yīng),剩余的碘用硫代硫酸鈉回滴,都可用剩余滴定法。
(2)置換滴定法 凡被測藥物能直接或間接定量地將碘化鉀氧化成碘,用硫代硫酸鈉液滴定生成的碘,均可間接測出其含量。
(七)允許差
本法的相對偏差不得超過0.3%。
四、高錳酸鉀法
(一)定義
以高錳酸鉀液為滴定劑的氧化還原法稱為高錳酸鉀法。
(二)原理
在酸性條件下高錳酸鉀具有強(qiáng)的氧化性,可與還原劑定量反應(yīng)。
半反應(yīng)式:MnO4
-+8H++5e Mn2++4H2O
溶液的酸度以控制在1~2mol/L為宜。酸度過高,會導(dǎo)致KMnO4分解;酸度過低,會產(chǎn)生MnO2沉淀。調(diào)節(jié)酸度須用H2SO4;HNO3也有氧化性,不宜用;HCl可被KMnO4氧化,也不宜用(MnO4
-氧化Cl-的
反應(yīng)并不很快,可是,當(dāng)有Fe2+存在時(shí),F(xiàn)e2+便促進(jìn)MnO4
-氧化Cl-這一副反應(yīng)的速度。這種現(xiàn)象叫做
誘導(dǎo)作用,或叫做產(chǎn)生了誘導(dǎo)反應(yīng))。
在微酸性、中性和弱堿性溶液中:
MnO4
-+2H2O+3e MnO2+4OH-
(三)指示劑
1.高錳酸鉀自身指示劑 KMnO4的水溶液顯紫紅色,每100ml水中只要有半滴0.1mol/L KMnO4
就會呈現(xiàn)明顯的紅色,而Mn2+在稀溶液中幾乎無色。
2.用稀高錳酸鉀滴定液(0.002mol/L)滴定時(shí),為使終點(diǎn)容易觀察,可選用氧化還原指示劑。用鄰二氮菲為指示劑,終點(diǎn)由紅色變淺藍(lán)色,用二苯胺磺酸鈉為指示劑,終點(diǎn)由無色變紫色。
(四)滴定液的配制與標(biāo)定
高錳酸鉀滴定液
(1)配制 間接法配制
(2)標(biāo)定 用基準(zhǔn)草酸鈉標(biāo)定,高錳酸鉀自身指示劑。
(3)貯藏 置玻璃塞的棕色玻璃瓶中,密閉保存。
- 29 -
(五)注意事項(xiàng)
1.配制高錳酸鉀液應(yīng)煮沸15 分鐘,密塞放置2 日以上,用玻璃垂熔漏斗過濾,搖勻,再標(biāo)定使用。因高錳酸鉀中常含有二氧化錳等雜質(zhì),水中的有機(jī)物和空氣中的塵埃等還原性物質(zhì)都會
使高錳酸鉀液的濃度改變。
2.高錳酸鉀和草酸鈉開始反應(yīng)速度很慢,應(yīng)將溶液加熱至65℃,但不可過高,高于90℃會使部分草酸分解。
3.為使反應(yīng)正常進(jìn)行,溶液應(yīng)保持一定的酸度。酸度不足,反應(yīng)產(chǎn)物可能混有二氧化錳沉淀;酸度過高,會促使草酸分解,開始滴定酸度應(yīng)在0.5~1mol/L。
4.配制好的高錳酸鉀滴定液,應(yīng)貯存于棕色玻璃瓶中,避光保存,以防光的影響。
5.在30 秒鐘內(nèi),溶液顏色不褪為滴定終點(diǎn)。因?yàn)榭諝庵械倪€原性氣體和塵埃落于溶液中,也能分解高錳酸鉀,使其顏色消失。
6.用稀高錳酸鉀滴定液(0.002mol/L)滴定時(shí),為使終點(diǎn)容易觀察,可選用氧化還原指示劑。用鄰二氮菲為指示劑,終點(diǎn)由紅色變淺藍(lán)色,用二苯胺磺酸鈉為指示劑,終點(diǎn)由無色變紫色。
(六)適用范圍
1.在酸性溶液中,可用高錳酸鉀滴定液直接測定還原性物質(zhì)。
2.Ca2+、Ba2+、Zn2+、Cd2+等金屬鹽可使之與C2O4
2-形成沉淀,再將沉淀溶于硫酸溶液,然后用高錳酸鉀滴定液滴定置換出來的草酸,從而測定金屬鹽的含量。
3.以草酸鈉滴定液或硫酸亞鐵滴定液配合,采用剩余回滴法,可測定一些強(qiáng)氧化劑。
(七)允許差
本法的相對偏差不得超過0.3%。
第七章 配位滴定法(絡(luò)合滴定法)
一、定義
以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的容量分析法,稱為絡(luò)合滴定法
二、原理
1.基本原理
乙二胺四乙酸二鈉液(EDTA)能與許多金屬離子定量反應(yīng),形成穩(wěn)定的可溶性絡(luò)合物,依此,可用已知濃度的EDTA 滴定液直接或間接滴定某些藥物,用適宜的金屬指示劑指示終點(diǎn)。根據(jù)消耗的EDTA 滴定液的濃度和毫升數(shù),可計(jì)算出被測藥物的含量。
(1)EDTA 絡(luò)合物的穩(wěn)定性
- 30 -
M+Y MY
絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)
[ ][ ]
[ ]
M Y
K MY MY =
(2)酸度對穩(wěn)定性的影響
酸效應(yīng)系數(shù)(α)
α=
[Y]
CEDTA 或CEDTA=α[Y]
(3)絡(luò)合物的表觀穩(wěn)定常數(shù)
絡(luò)合物的表觀穩(wěn)定常數(shù)
α α
MY
EDTA
MY
K
M Y
MY
M C
K = MY = =
[ ][ ]
[ ]
[ ]
' [ ]
或lgKMYˊ=lgKMY-lgα
2.滴定方式
(1)直接滴定法
Men++H2Y2- MeY(n-4)+2H+
與金屬離子化合價(jià)無關(guān),均以1:1 的關(guān)系絡(luò)合。
(2)回滴定法
Men+ + H2Y2-(定量過量) MeY(n-4)+2H+
H2Y2-(剩余)+Zn2+ ZnY2-+2H+
(3)間接滴定法
利用陰離子與某種金屬離子的沉淀反應(yīng),再用EDTA 滴定液滴定剩余的金屬離子,間接測出陰離子含量。
三、滴定條件
在一定酸度下能否進(jìn)行絡(luò)合滴定要用絡(luò)合物的表觀穩(wěn)定常數(shù)來衡量。一般來說,KMYˊ要在108以上,即lgKMYˊ≥8 時(shí),才能進(jìn)行準(zhǔn)確滴定。
(1)絡(luò)合滴定的最低pH 值
lgα=lgKMY-8在滴定某一金屬離子時(shí),經(jīng)查表,得出相應(yīng)的pH 值,即為滴定該離子的最低pH 值。
(2)溶液酸度的控制
在絡(luò)合滴定中不僅在滴定前要調(diào)節(jié)好溶液的酸度,在整個滴定過程中都應(yīng)控制在一定酸度范圍內(nèi)進(jìn)行,因?yàn)樵贓DTA滴定過程中不斷有H+釋放出來,使溶液的酸度升高,因此,在絡(luò)合滴定中
- 31 -常須加入一定量的緩沖溶液以控制溶液的酸度。
在pH<2 或pH>12 的溶液中滴定時(shí),可直接用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿控制溶液的酸度。在弱酸性溶液中滴定時(shí),可用HAc-NaAc緩沖系(pH3.4~5.5)或六次甲基四胺(CH2)6N4-HCl緩沖系(pH5~6)控制
溶液的酸度。在弱堿性溶液中滴定時(shí),常用NH3·H2O-NH4Cl緩沖系(pH8~11)控制溶液的酸度。但因NH3與許多金屬離子有絡(luò)合作用,對絡(luò)合滴定有一定的影響。
(3)水解及其他副反應(yīng)的影響
酸度對金屬離子也有影響,酸度太低,金屬離子會水解生成氫氧化物沉淀,使金屬離子濃度降低,同樣也降低了絡(luò)合能力。
(4)其他絡(luò)合劑對絡(luò)合滴定的影響
金屬離子的絡(luò)合效應(yīng)系數(shù)(β)
[M]
Cβ = M
四、指示劑
(一)金屬指示劑應(yīng)具備的條件
1.指示劑與金屬離子形成的絡(luò)合物應(yīng)與指示劑本身的顏色有明顯的差別。
2.金屬離子與指示劑形成的有色絡(luò)合物必須具有足夠的穩(wěn)定性,一般要求KMIn>104。如果MIn
不夠穩(wěn)定則在接近等當(dāng)點(diǎn)時(shí)就有較多的離解,使終點(diǎn)過早出現(xiàn),顏色變化也不敏銳。
3.MIn的穩(wěn)定性應(yīng)比MY的穩(wěn)定性差,穩(wěn)定常數(shù)值至少要差100 倍以上,亦即KMY/KMIn>102。否則在稍過等當(dāng)點(diǎn)時(shí)不會立即發(fā)生置換反應(yīng)使溶液變色,要在過量較多的EDTA時(shí)才能發(fā)生置換。這樣就使終點(diǎn)過遲出現(xiàn),變色也不敏銳,有拖長現(xiàn)象。
(二)封閉現(xiàn)象與掩蔽作用
1.封閉現(xiàn)象
有的指示劑與某些金屬離子生成極穩(wěn)定的絡(luò)合物,其穩(wěn)定性超過了MY的穩(wěn)定性。例如鉻黑T與Fe3+、Al3+、Cu2+、Co2+、Ni2+生成的絡(luò)合物非常穩(wěn)定,用EDTA滴定這些離子時(shí),即使過量較多的EDTA也不能把鉻黑T從M-鉻黑T的絡(luò)合物中置換出來。因此,滴定這些離子不能用鉻黑T作指示劑。即使在滴定Mg2+時(shí),如有少量Fe3+雜質(zhì)存在,在等當(dāng)點(diǎn)時(shí)也不能變色,或終點(diǎn)變色不敏銳有拖長現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為封閉現(xiàn)象。
2.掩蔽作用
為了消除封閉現(xiàn)象可加入某種試劑,使封閉離子不能再與指示劑絡(luò)合以消除干擾,這種試劑就稱為掩蔽劑。這種作用就稱為掩蔽作用。
- 32 -
在絡(luò)合滴定中,常用的掩蔽劑如下:
NH4F或NaF、NaCN或KCN、羥胺或抗壞血酸、三乙醇胺、酒石酸、乙酰丙酮等。
(三)常用的金屬指示劑
1.鉻黑T
鉻黑T與二價(jià)金屬離子形成的絡(luò)合物都是紅色或紫紅色的。因此,只有在pH7~11 范圍內(nèi)使用,指示劑才有明顯的顏色變化。根據(jù)實(shí)驗(yàn),最適宜的酸度為pH9~10.5。鉻黑T常用作測定Mg2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等離子的指示劑。
2.鈣試劑(鉻藍(lán)黑R、鈣紫紅素)
鈣試劑與Ca2+形成粉紅色的絡(luò)合物,常用作在pH12~13 時(shí)滴定Ca2+的指示劑,終點(diǎn)由粉紅色變?yōu)榧兯{(lán)色,變色敏銳。
3.鈣黃綠素
該指示劑在酸中呈黃色,堿中呈淡紅色,在pH<11 時(shí)有熒光,在pH>12 時(shí)不顯熒光而呈棕色。常用作在pH>12 時(shí)測定Ca2+的指示劑,終點(diǎn)時(shí)黃綠色熒光消失。
4.二甲酚橙
在pH>6 時(shí)呈紅紫色;pH<6 時(shí)呈檸檬黃色,與2~4 價(jià)金屬離子絡(luò)合呈紅色,因此常在酸性溶液中使用。例如,在pH1~3 的溶液中用作測定Bi3+的指示劑,在pH5~6 的溶液中,滴定Pb2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+及希土元素的指示劑,終點(diǎn)由紅變黃,變色敏銳。
5.鄰苯二酚紫
鄰苯二酚紫pH1.5~6 時(shí)呈黃色,與兩個金屬離子形成的絡(luò)合物都顯藍(lán)色。特別適用于在pH1.5~2 時(shí)滴定Bi3+,終點(diǎn)由藍(lán)色經(jīng)紫紅變?yōu)辄S色。
五、滴定液的配制與標(biāo)定
1.乙二胺四醋酸二鈉滴定液
(1)配制 間接法配制
(2)標(biāo)定 用基準(zhǔn)氧化鋅標(biāo)定,以鉻黑T 為指示劑。
(3)貯藏 置玻璃塞瓶中,避免與橡皮塞、橡皮管等接觸。
2.鋅滴定液
(1)配制 間接法配制
(2)標(biāo)定 用乙二胺四醋酸二鈉滴定液標(biāo)定,以鉻黑T 為指示劑。
六、注意事項(xiàng)
1.酸度對絡(luò)合反應(yīng)平衡、金屬離子水解、EDTA 解離度有影響,為此要調(diào)好酸度,并加入適宜
- 33 -
的緩沖液,否則將直接影響測定結(jié)果。
2.金屬指示劑為有機(jī)染料本身具有顏色。與金屬離子絡(luò)合生成另一種顏色指示終點(diǎn),但指示劑本身的顏色在不同pH 溶液中有不同顏色,故必須按規(guī)定控制滴定溶液的pH 值。
3.當(dāng)有干擾離子存在時(shí),必須設(shè)法排除干擾,否則不能選用本法。
4.利用酸度對絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)的影響,可調(diào)節(jié)滴定溶液的pH,有選擇的測定共存離子中的某種金屬離子。也可加入掩蔽劑或沉淀劑,消除共存離子的干擾。
5.滴定速度要適宜,近終點(diǎn)時(shí)EDTA 滴定液要逐滴加入,并充分振搖,以防終點(diǎn)滴過。
6.EDTA 滴定液應(yīng)于具玻璃塞瓶中保存,避免與橡皮塞、橡皮管等接觸。
七、適用范圍
EDTA 可直接或間接測定40 多種金屬離子的含量,也可間接測定一些陰離子的含量。在藥物分析上,用于測定無機(jī)和有機(jī)金屬鹽類藥物。
八、允許差
本法的相對偏差不得超過0.3%。
第八章 沉淀滴定法—銀量法
一、定義
以硝酸銀液為滴定液,測定能與Ag+反應(yīng)生成難溶性沉淀的一種容量分析法。
二、原理
以硝酸銀液為滴定液,測定能與Ag+生成沉淀的物質(zhì),根據(jù)消耗滴定液的濃度和毫升數(shù),可計(jì)
算出被測物質(zhì)的含量。
反應(yīng)式:Ag++X-→AgX↓
X-表示Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等離子。
三、指示終點(diǎn)的方法
(一)鉻酸鉀指示劑法
1.原理
用AgNO3滴定液滴定氯化物、溴化物時(shí)采用鉻酸鉀作指示劑的滴定方法。滴定反應(yīng)為:
終點(diǎn)前 Ag++Cl-→AgCl↓
終點(diǎn)時(shí) 2Ag++CrO4
2-→Ag2CrO4↓(磚紅色)
根據(jù)分步沉淀的原理,溶度積(Ksp)小的先沉淀,溶度積大的后沉淀。由于AgCl的溶解度
小于Ag2CrO4的溶解度,當(dāng)Ag+進(jìn)入濃度較大的Cl-溶液中時(shí),AgCl將首先生成沉淀,而[Ag+]2[CrO4
2-]
- 34 -
<Ksp,Ag2CrO4不能形成沉淀;隨著滴定的進(jìn)行,Cl-濃度不斷降低,Ag+濃度不斷增大,在等當(dāng)點(diǎn)
后發(fā)生突變,[Ag+]2[CrO4
2-]>Ksp,于是出現(xiàn)磚紅色沉淀,指示滴定終點(diǎn)的到達(dá)。
2.滴定條件
(1)終點(diǎn)到達(dá)的遲早與溶液中指示劑的濃度有關(guān)。為達(dá)到終點(diǎn)恰好與等當(dāng)點(diǎn)一致的目的,必須控制溶液中CrO4
2-的濃度。每50~100ml滴定溶液中加入5%(W/V)K2CrO4溶液1ml就可以了。
(2)用K2CrO4作指示劑,滴定不能在酸性溶液中進(jìn)行,因指示劑K2CrO4是弱酸鹽,在酸性溶液中CrO4
2-依下列反應(yīng)與H+離子結(jié)合,使CrO4
2-濃度降低過多,在等當(dāng)點(diǎn)不能形成Ag2CrO4沉淀。
2CrO4
2-+2H+ 2HCrO4
- Cr2O7
2-+H2O
也不能在堿性溶液中進(jìn)行,因?yàn)锳g+將形成Ag2O沉淀:
Ag++OH-→AgOH
2AgOH→Ag2O↓+H2O
因此,用鉻酸鉀指示劑法,滴定只能在近中性或弱堿性溶液(pH6.5~10.5)中進(jìn)行。如果液的酸性較強(qiáng)可用硼砂、NaHCO3或CaCO3中和,或改用硫酸鐵銨指示劑法。
滴定不能在氨性溶液中進(jìn)行,因AgCl和Ag2CrO4皆可生成[Ag(NH3)2]+而溶解。
3.主要應(yīng)用
本法多用于Cl-、Br-的測定。
(二)硫酸鐵銨指示劑法
1.原理
在酸性溶液中,用NH4SCN(或KSCN)為滴定液滴定Ag+,以Fe3+為指示劑的滴定方法。滴定反應(yīng)為:
終點(diǎn)前 Ag++SCN-→AgSCN↓
終點(diǎn)時(shí) Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+(淡棕紅色)
鹵化物的測定可用回滴法,需向檢品溶液中先加入定量過量的AgNO3 滴定液,以為Fe3+指示劑,用NH4SCN 滴定液回滴剩余的AgNO3,滴定反應(yīng)為:
終點(diǎn)前 Ag+(過量)+X-→AgX↓Ag+(剩余量)+SCN-→AgSCN↓
終點(diǎn)時(shí) Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+(淡棕紅色)
這里需指出,當(dāng)?shù)味–l-到達(dá)等當(dāng)點(diǎn)時(shí),溶液中同時(shí)有AgCl和AgSCN兩種難溶性銀鹽存在,若用力振搖,將使已生成的Fe(SCN)2+絡(luò)離子的紅色消失。因AgSCN的溶解度小于AgCl的溶解度。當(dāng)剩余的Ag+被滴定完后,SCN-就會將AgCl沉淀中的Ag+轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀而使重新釋出。
- 35 -
AgCl Ag++Cl-Ag++SCN- AgSCN這樣,在等當(dāng)點(diǎn)之后又消耗較多的NH4SCN 滴定液,造成較大的滴定誤差。
2.滴定條件及注意事項(xiàng)
(1)為了避免上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)行,可以采取下列措施:
a 將生成的AgCl沉淀濾出,再用NH4SCN滴定液滴定濾液,但這一方法需要過濾、洗滌等操作,手續(xù)較繁。
b 在用NH4SCN滴定液回滴之前,向待測Cl-溶液中加入1~3ml硝基苯,并強(qiáng)烈振搖,使硝基苯
包在AgCl的表面上,減少AgCl與SCN-的接觸,防止轉(zhuǎn)化。此法操作簡便易行。
c 利用高濃度的Fe3+作指示劑(在滴定終點(diǎn)時(shí)使?jié)舛冗_(dá)到0.2mol/L),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明終點(diǎn)誤差
可減少到0.1%。
(2)此外,用本法時(shí),應(yīng)注意下列事項(xiàng):
a 為防止Fe3+的水解,應(yīng)在酸性(HNO3)溶液中進(jìn)行滴定,在酸性溶液中,Al3+、Zn2+、Ba2+及
CO3
2-等離子的存在也不干擾。與鉻酸鉀指示劑法相比,這是本法的最大優(yōu)點(diǎn)。
b 為避免由于沉淀吸附Ag+過早到達(dá)終點(diǎn),在用硝基苯包裹AgCl沉淀時(shí),臨近終點(diǎn)應(yīng)輕輕旋搖,
以免沉淀轉(zhuǎn)化,直到溶液出現(xiàn)穩(wěn)定的淡棕紅色為止。
c 本法測定I-和Br-時(shí),由于AgI和AgBr的溶解度都小于AgCl的溶解度,不存在沉淀轉(zhuǎn)化問題,不需加入有機(jī)溶劑或?yàn)V去沉淀,滴定終點(diǎn)明顯確切。
d 滴定不宜在較高溫度下進(jìn)行,否則紅色絡(luò)合物褪色。
(三)吸附指示劑法
1.原理
用AgNO3液為滴定液,以吸附指示劑指示終點(diǎn),測定鹵化物的滴定方法。吸附指示劑是一些有機(jī)染料,它們的陰離子在溶液中很容易被帶正電荷的膠態(tài)沉淀所吸附,
而不被帶負(fù)電荷的膠態(tài)沉淀所吸附,并且在吸附后結(jié)構(gòu)變形發(fā)生顏色改變。若以Fl-代表熒光黃指示劑的陰離子,則變化情況為:
終點(diǎn)前 Cl-過量 (AgCl)Cl-┇M+
終點(diǎn)時(shí) Ag+過量 (AgCl)Ag+┇X-
(AgCl)Ag+吸附Fl- (AgCl)Ag+┇Fl-
(黃綠色) (微紅色)
2.滴定條件
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為了使終點(diǎn)顏色變化明顯,應(yīng)用吸附指示劑時(shí)需要注意以下幾個問題:
(1)吸附指示劑不是使溶液發(fā)生顏色變化,而是使沉淀的表面發(fā)生顏色變化。因此,應(yīng)盡可能使鹵化銀沉淀呈膠體狀態(tài),具有較大的表面。為此,在滴定前應(yīng)將溶液稀釋并加入糊精、淀
粉等親水性高分子化合物以形成保護(hù)膠體。同時(shí),應(yīng)避免大量中性鹽存在,因?yàn)樗苁鼓z體凝聚。
(2)膠體顆粒對指示劑離子的吸附力,應(yīng)略小于對被測離子的吸附力,否則指示劑將在等當(dāng)點(diǎn)前變色。但對指示劑離子的吸附力也不能太小,否則等當(dāng)點(diǎn)后也不能立即變色。滴定鹵化物
時(shí),鹵化銀對鹵化物和幾種常用的吸附指示劑的吸附力的大小次序如下:I->二甲基二碘熒光黃>Br->曙紅>Cl->熒光黃
因此在測定Cl-時(shí)不能選用曙紅,而應(yīng)選用熒光黃為指示劑。
(3)溶液的pH 應(yīng)適當(dāng),常用的吸附指示劑多是有機(jī)弱酸,而起指示劑作用的是它們的陰離子。因此,溶液的pH 應(yīng)有利于吸附指示劑陰離子的存在。也就是說,電離常數(shù)小的吸附指示劑,
溶液的pH 就要偏高些;反之,電離常數(shù)大的吸附指示劑,溶液的pH 就要偏低些。
(4)指示劑的離子與加入滴定劑的離子應(yīng)帶有相反的電荷。
(5)帶有吸附指示劑的鹵化銀膠體對光線極敏感,遇光易分解析出金屬銀,在滴定過程中應(yīng)避免強(qiáng)光照射。
四、形成不溶性銀鹽的有機(jī)化合物的測定
巴比妥類化合物,在其結(jié)構(gòu)中的亞胺基受兩個羰基影響,上面的H很活潑,能被Ag+置換生成可溶性銀鹽,而它的二銀鹽不溶于水,利用這一性質(zhì)可進(jìn)行測定。
五、滴定液的配制與標(biāo)定
(一)硝酸銀滴定液
1.配制 間接法配制
2.標(biāo)定 用基準(zhǔn)氯化鈉標(biāo)定,以熒光黃指示液指示終點(diǎn)。
3.貯藏 置玻璃塞的棕色玻瓶中,密閉保存。
(二)硫氰酸銨滴定液
1.配制 間接法配制
2.標(biāo)定 用硝酸銀滴定液標(biāo)定,以硫酸鐵銨指示液指示終點(diǎn)。
六、注意事項(xiàng)
1.用鉻酸鉀指示劑法,必須在近中性或弱堿性溶液(pH6.5~10.5)中進(jìn)行滴定。因鉻酸鉀
是弱酸鹽,在酸性溶液中,CrO4
2-與H+結(jié)合,降低CrO4
2-濃度,在等當(dāng)點(diǎn)時(shí)不能立即生成鉻酸銀沉淀;
此法也不能在堿性溶液中進(jìn)行,因銀離子氫氧根離子生成氧化銀沉淀。
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2.應(yīng)防止氨的存在,氨與銀離子生成可溶性[Ag(NH3)2]+絡(luò)合物,干擾氯化銀沉淀生成。
3.硫酸鐵銨指示劑法應(yīng)在稀硝酸溶液中進(jìn)行,因鐵離子在中性或堿性介質(zhì)中能形成氫氧化鐵
沉淀。
4.為防止沉淀轉(zhuǎn)化(AgCl+SCN- AgSCN+Cl-),硫酸鐵銨指示劑法加硝酸銀滴定液沉淀后,應(yīng)加入5ml鄰苯二甲酸二丁酯或1~3ml硝基苯,并強(qiáng)力振搖后再加入指示液,用硫氰酸銨滴定液滴定。
5.滴定應(yīng)在室溫進(jìn)行,溫度高,紅色絡(luò)合物易褪色。
6.滴定時(shí)需用力振搖,避免沉淀吸附銀離子,過早到達(dá)終點(diǎn)。但滴定接近終點(diǎn)時(shí),要輕輕振搖,減少氯化銀與SCN-接觸,以免沉淀轉(zhuǎn)化。
7.吸附指示劑法,滴定前加入糊精、淀粉,形成保護(hù)膠體,防止沉淀凝聚使吸附指示劑在沉淀的表面發(fā)生顏色變化,易于觀察終點(diǎn)。滴定溶液的pH 值應(yīng)有利于吸附指示劑的電離,隨指示
劑不同而異。
8.吸附指示劑法選用指示劑應(yīng)略小于被測離子的吸附力,吸附力大小次序?yàn)镮->二甲基二碘
熒光黃>Br->曙紅>Cl->熒光黃。
9.滴定時(shí)避免陽光直射,因鹵化銀遇光易分解,使沉淀變?yōu)榛液谏?br />
10.有機(jī)鹵化物的測定,由于有機(jī)鹵化物中鹵素結(jié)合方式不同,多數(shù)不能直接采用銀量法,必須經(jīng)過適當(dāng)處理,使有機(jī)鹵素轉(zhuǎn)變成鹵離子后再用銀量法測定。
七、適用范圍
1.鉻酸鉀指示劑法:在中性或弱堿性溶液中用硝酸銀滴定液滴定氯化物、溴化物時(shí)采用鉻酸鉀指示劑的滴定方法。
2.硫酸鐵銨指示劑法:在酸性溶液中,用硫氰酸銨液為滴定液滴定Ag+,采用硫酸鐵銨為指示劑的滴定方法。
3.吸附指示劑法:用硝酸銀液為滴定液,以吸附指示劑指示終點(diǎn)測定鹵化物的滴定方法。
八、允許差
本法的相對偏差不得超過0.3%。
第九章 亞硝酸鈉法
一、重氮化法
(一)定義
以亞硝酸鈉液為滴定液的容量分析法稱為重氮化法(亦亞硝酸鈉法)。
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(二)原理
芳香伯胺類藥物,在鹽酸存在下,能定量地與亞硝酸鈉產(chǎn)生重氮化反應(yīng)。依此,用已知濃度的亞硝酸鈉滴定液滴定(用永停法指示終點(diǎn)),根據(jù)消耗的亞硝酸鈉滴定液的濃度和毫升數(shù),可
計(jì)算出芳伯胺類藥物的含量。
反應(yīng)式: ArNH2+NaNO2+2HCl→[Ar-N+≡N]Cl-+NaCl+2H2O
(三)滴定條件
1.酸的種類及濃度
(1)重氮化反應(yīng)的速度與酸的種類有關(guān),在HBr 中比在HCl 中為快,在HNO3 或H2SO4 中則較慢,但因HBr 的價(jià)格較昂,故仍以HCl 最為常用。此外,芳香伯胺類鹽酸鹽的溶解度也較大。
(2)重氮化反應(yīng)的速度與酸的濃度有關(guān),一般常在1~2mol/L 酸度下滴定,這是因?yàn)樗岫雀邥r(shí)反應(yīng)速度快,容易進(jìn)行完全,且可增加重氮鹽的穩(wěn)定性。如果酸度不足,則已生成的重氮鹽
能與尚未反應(yīng)的芳伯胺偶合,生成重氮氨基化合物,使測定結(jié)果偏低。
[Ar-N+≡N]Cl-+ArNH2→Ar-N=N-NH-Ar+HCl
當(dāng)然,酸的濃度也不可過高,否則將阻礙芳伯胺的游離,反而影響重氮化反應(yīng)的速度。
2.反應(yīng)溫度
重氮化反應(yīng)的速度隨溫度的升高而加快,但生成的重氮鹽也能隨溫度的升高而加速分解。
[Ar-N+≡N]Cl-+H2O→Ar-OH+N2↑+HCl
另外,溫度高時(shí)HNO2 易分解逸失,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。實(shí)踐證明,溫度在15℃以下,雖然反應(yīng)速度稍慢,但測定結(jié)果卻較準(zhǔn)確。如果采用“快速滴定”法,則在30℃以下均能得到滿意結(jié)
果。
3.滴定速度
快速滴定法:
將滴定管的尖端插入液面下約2/3 處,用亞硝酸鈉滴定液迅速滴定,隨滴隨攪拌,至近終點(diǎn)時(shí),將滴定管的尖端提出液面,用少量水淋洗尖端,洗液并入溶液中,繼續(xù)緩緩滴定,至永停儀
的電流計(jì)指針突然偏轉(zhuǎn),并持續(xù)1 分鐘不再回復(fù),即為滴定終點(diǎn)。
4.苯環(huán)上取代基團(tuán)的影響
苯胺環(huán)上,特別是在對位上,有其它取代基團(tuán)存在時(shí),能影響重氮化反應(yīng)的速度。
(1)親電子基團(tuán),如-NO2、-SO3H、-COOH、-X等,使反應(yīng)加速。
(2)斥電子基團(tuán),如-CH3、-OH、-OR等,使反應(yīng)減慢。
(3)對于慢的重氮化反應(yīng)常加入適量KBr 加以催化。
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二、亞硝基化反應(yīng)
芳仲胺類化合物,也可用NaNO2 滴定液滴定,但所起反應(yīng)并不是重氮化,而是亞硝基化,
NOArNHR+NO2-+H+→ArN-R+H2O反應(yīng)量的關(guān)系仍然是1:1。習(xí)慣上把這種測定方法叫做亞硝基化滴定,以別于重氮化滴定。兩種方法統(tǒng)名為亞硝酸鈉法。
三、指示終點(diǎn)方法
(一)指示劑法
1.外指示劑
2.內(nèi)指示劑
(二)永停法
四、滴定液的配制與標(biāo)定
亞硝酸鈉滴定液
1.配制 間接法配制
2.標(biāo)定 用基準(zhǔn)對氨基苯磺酸標(biāo)定,以永停法指示終點(diǎn)。
3.貯藏 置玻璃塞的棕色玻瓶中,密閉保存。
五、注意事項(xiàng)
1.將滴定管尖端插入液面2/3 處進(jìn)行滴定,是一種快速滴定法。
2.重氮化溫度應(yīng)在15~30℃,以防重氮鹽分解和亞硝酸逸出。
3.重氮化反應(yīng)須以鹽酸為介質(zhì),因在鹽酸中反應(yīng)速度快,且芳伯胺的鹽酸鹽溶解度大。在酸
度為1~2mol/L 下滴定為宜。
4.近終點(diǎn)時(shí),芳伯胺濃度較稀,反應(yīng)速度減慢,應(yīng)緩緩滴定,并不斷攪拌。
5.永停儀鉑電極易鈍化,應(yīng)常用濃硝酸(加1~2 滴三氯化鐵試液)溫?zé)峄罨?br />
6.亞硝酸鈉滴定液應(yīng)于玻塞棕色玻璃瓶中避光保存。
六、適用范圍
1.芳香族第一胺類藥物。
2.水解后具有芳香第一胺結(jié)構(gòu)的藥物。
3.還原后具有芳香第一胺結(jié)構(gòu)的藥物。
七、允許差
本法的相對偏差不得超過0.3%。
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第十章 氮測定法
一、定義
測定化合物中含氮元素量的分析方法稱為氮測定法。
二、原理
將供試品置凱氏燒瓶中,加硫酸、硫酸鉀(或無水硫酸鈉)、無水硫酸銅,加熱裂解,將氮
變?yōu)殇@鹽,然后堿化反應(yīng)進(jìn)行蒸餾使氨釋放,同時(shí)用硼酸溶液收集,再用硫酸滴定液滴定,以氮
的量計(jì)算供試品的含量。
三、測定步驟
(一)消化(或破壞)
1.消化原理
將一定量的樣品與濃硫酸共熱,則有機(jī)物中的碳和氫被濃硫酸氧化成CO2和H2O,而氮則轉(zhuǎn)變
成NH3;H2SO4被還原為SO2和H2O。生成的CO2、SO2和H2O由溶液中逸去,而NH3則與過量的H2SO4結(jié)合成
NH4HSO4或(NH4)2SO4保留在溶液中。
為了使有機(jī)物的破壞能迅速完全,通常采用升高溫度和加入催化劑兩種辦法。在增高溫度方
面常加入不易揮發(fā)的無水堿金屬硫酸鹽(K2SO4或Na2SO4)以提高濃硫酸的沸點(diǎn),阻止高溫下濃硫
酸的分解。在催化劑方面,常加入少量CuSO4(無水)、HgO、CuO、Se、H2SeO3等催化劑,其中以CuSO4
最常用。
2.消化操作要求
(1)將供試品放入凱氏燒瓶中時(shí),注意勿使供試品粘著瓶頸,如已沾著瓶頸,可在緩緩加
硫酸時(shí),用硫酸沖入。
(2)破壞時(shí)有部分硫酸蒸發(fā)及分解出有毒氣體,故須在毒氣柜中進(jìn)行,以免中毒。
(3)使凱氏燒瓶成45o斜置,可防止在加熱過程中供試品液飛濺的損失,防止瓶外的雜質(zhì)掉
入瓶內(nèi)。
(4)切勿將燒瓶口朝向自己或他人,以防加熱炮沸時(shí)濺出傷人。
(5)在凱氏燒瓶口放一小漏斗,有回流冷凝的作用,防止硫酸的揮發(fā)。
(6)開始加熱時(shí),應(yīng)用直火緩緩加熱,使溶液的溫度保持在沸點(diǎn)以下,防止突然高溫時(shí),
造成泡沫沖出而遭損失。
(7)等泡沸停止,強(qiáng)熱至沸騰,俟溶液成澄明的綠色后,除另有規(guī)定外,繼續(xù)加熱至規(guī)定
時(shí)間,放冷。
(8)有必要時(shí)(如瓶壁上部有黑色殘?jiān)?,可輕輕轉(zhuǎn)動或搖動燒瓶,時(shí)供試品能充分與硫酸
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接觸,以保證破壞完全。
(二)蒸餾
1.蒸餾原理
于消化后已冷卻的NH4HSO4或(NH4)2SO4溶液中,加入濃NaOH溶液并加熱,可使NH3再游離出來。
NH4HSO4+NaOH→NH3↑+NaHSO4+H2O或(NH4)2SO4+2NaOH→2NH3↑+Na2SO4+2H2O
一般采用通入水蒸氣加熱的辦法使NH3 逸出,將逸出的NH3 吸收在H3BO3 溶液中。
NH3+H3BO3→NH4BO2+H2O
2.蒸餾操作要求
(1)破壞完成以后的溶液,放冷有白色固體析出,于尚未完全凝固時(shí),緩緩加適量純化水溶解,放冷至室溫。
(2)在堿化前,先將蒸餾裝置清洗好,安裝好,并檢查不得漏氣。若用水蒸氣蒸餾時(shí),蒸
汽發(fā)生器已沸騰。
(3)冷凝管的尖端應(yīng)插入吸收液面下2/3 處,使吸收完全,防止倒吸現(xiàn)象。
(4)將足夠量的氫氧化鈉溶液注意使沿瓶壁緩緩流至瓶底,自成一液層,以減少酸堿作用范圍,待全部裝置妥善后,再使其與酸液混合,否則會因強(qiáng)酸強(qiáng)堿中和時(shí)產(chǎn)生大量的熱而使氨逸
出損失。
(5)在常量法直接蒸時(shí),加鋅粒是為防止過熱后出現(xiàn)爆沸,為止爆劑,但必須在加入堿液
后,再加入鋅粒,以免鋅粒與硫酸作用而很快消耗掉。
(6)在半微量法中,在發(fā)生水蒸氣的圓底燒瓶中加甲基紅指示液數(shù)滴,加稀硫酸使成酸性,是為防止水中含有氨等揮發(fā)性堿性物質(zhì)隨水蒸氣帶入蒸餾器中,從而進(jìn)入吸收液影響結(jié)果。注意
一定不能使用鹽酸等揮發(fā)性酸調(diào)酸性,防止揮發(fā)性酸進(jìn)入蒸餾器內(nèi)中和堿液,或進(jìn)入吸收液影響結(jié)果。
(7)安裝時(shí),圓底燒瓶的蒸氣出口應(yīng)低于蒸餾器的蒸氣入口,使蒸氣帶起的小水滴再回流到圓底燒瓶中,防止進(jìn)入蒸餾器的夾層中降低蒸餾溫度。
(8)圓底燒瓶中加玻璃珠或沸石數(shù)粒,以防止產(chǎn)生爆沸現(xiàn)象。
(9)蒸餾開始不可太快,以免蒸出的氨未及吸收而逸失。
(10)加熱的火力應(yīng)穩(wěn)定,不能忽大忽小,否則會發(fā)生倒吸現(xiàn)象。
(11)蒸餾至規(guī)定接受體積時(shí),先將冷凝管尖端提出液面,使蒸氣沖洗約1 分鐘,用水淋洗尖端后,再停止蒸餾。
(12)本法應(yīng)同時(shí)作空白試驗(yàn),并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。
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(三)滴定
然后用硫酸滴定液直接滴定,其反應(yīng)式為:2NH4BO2+H2SO4+2H2O→(NH4)2SO4+2H3BO3在這里H3BO3起著固定氨的作用。由于H3BO3的酸性極弱,它的存在并不干擾滴定。
四、不需有機(jī)破壞的含氮藥物
某些含氮藥物(如吡拉西坦中含有酰胺結(jié)構(gòu)),可直接加入氫氧化鈉,加熱水解生成低級胺、
氨,蒸餾出來,用硼酸溶液吸收,以硫酸滴定液滴定。
五、注意事項(xiàng)
1.供試品取量應(yīng)適宜,常量法約相當(dāng)于含氮量25~30mg,半微量法約相當(dāng)于含氮量1~2mg,
供試品取量太多或太少,都將影響測定結(jié)果。
2.取用的供試品如在0.1g 以上時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加硫酸的用量,使消解作用完全,并相應(yīng)地增
加40%氫氧化鈉溶液的用量。
3.樣品裂解時(shí),用直火加熱時(shí)間不可過長,加入硫酸鹽的量不可過多,以防硫酸銨分解。
4.因強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中和時(shí)會發(fā)生大量的熱,使氨逸出損失。中和時(shí)應(yīng)沿器壁緩慢地加入足夠的
堿液,使酸液和堿液分成兩液層。全部裝置安裝好后再混合。
5.蒸餾時(shí)加入鋅?;蚍惺癁橹兄贡瑒?,防止強(qiáng)堿過熱后產(chǎn)生爆沸。
6.冷凝管的尖端應(yīng)插入吸收液面下2/3 處,使吸收完全,防止倒吸現(xiàn)象。
7.蒸餾開始不可太快,以免蒸出的氨未及吸收而逸失。
8.蒸餾結(jié)束時(shí),先將冷凝管尖端提出液面,以免液體回吸。
六、使用范圍
有機(jī)含氮化合物都可用本法測其含量。根據(jù)含氮量的高低可分為常量法和半微量法。
七、允許差
本法的相對偏差不得超過1%。
第十一章 非水溶液滴定法
一、定義
質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的在水以外的溶劑中滴定的方法稱為非水溶液滴定法
二、原理
非水介質(zhì)中酸堿滴定,主要以質(zhì)子理論的酸堿概念為基礎(chǔ),凡能放出質(zhì)子的物質(zhì)是酸,能接
受質(zhì)子的物質(zhì)是堿,它們的關(guān)系可用下式表示:
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HZ A-+H+
酸 堿 質(zhì)子
在非水溶液中,游離的質(zhì)子(H+)不能單獨(dú)存在,而是與溶劑分子結(jié)合成溶劑合質(zhì)子,酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移,而質(zhì)子轉(zhuǎn)移是通過溶劑合質(zhì)子實(shí)現(xiàn)的。
溶劑對酸堿的強(qiáng)度影響很大,非水溶液中的酸堿滴定利用這個原理,使原來在水溶液中不能滴定的某些弱酸弱堿,經(jīng)選擇適當(dāng)溶劑,增強(qiáng)其酸堿性后,便可以進(jìn)行滴定。
二、溶劑的均化和區(qū)分效應(yīng)
1.均化效應(yīng)
常見的礦酸如高氯酸、鹽酸、硫酸、硝酸等,都是強(qiáng)酸,在水中存在著下列酸堿平衡:
HClO4+H2O H3O++ClO4
-
HCl+H2O H3O++Cl-
H2SO4+H2O H3O++HSO4
-
HNO3+H2O H3O++NO3
-
在水中,礦酸是強(qiáng)酸,水則是堿。水接受了礦酸的質(zhì)子而形成另一種酸——水合質(zhì)子(H3O+);礦酸放出質(zhì)子后則轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的共軛堿(ClO4
-、Cl-、HSO4
-、NO3
-等)。這一酸堿反應(yīng)向右進(jìn)行得十
分完全。即不論上述礦酸的酸度多強(qiáng),溶于水后,其固有的酸強(qiáng)強(qiáng)度已不能表現(xiàn)出來,而統(tǒng)統(tǒng)都被均化到水合質(zhì)子(H3O+)的強(qiáng)度水平,結(jié)果使它們的酸強(qiáng)度都相等。溶劑的這種均化作用叫均化效應(yīng)或稱調(diào)平效應(yīng)。具有均化效應(yīng)的溶劑叫均化性溶劑。水是上述礦酸的均化性溶劑。
2.區(qū)分效應(yīng)
但水不能調(diào)平鹽酸和醋酸,因?yàn)閷Υ姿醽碚f,水的堿性太弱,質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)很不完全,
HAc+H2O H3O++Ac-
溶液中存在大量的醋酸分子,而水合質(zhì)子極少。由于鹽酸和醋酸在溶劑水中反應(yīng)進(jìn)行的程度不同,故顯示出二者酸強(qiáng)度的差別。這種能區(qū)分酸(堿)強(qiáng)弱的作用叫區(qū)分效應(yīng)。具有區(qū)分效應(yīng)
的溶劑稱為區(qū)分性溶劑。對于鹽酸和醋酸來說,水是一個很好的區(qū)分性溶劑。
3.舉例
例如,某一弱堿B,在水中CKb<10-8,由于B的堿性太弱,而溶劑H2O的酸性又不夠強(qiáng),堿B在溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)很不完全,即溶劑H2O對堿B不能起均化作用,故不能被滴定。若更換酸
性溶劑,將弱堿B溶于冰醋酸中,其質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)向右可趨于完全:
B+HAc BH++Ac-
堿B 溶于冰醋酸后,其堿強(qiáng)度已被均化到溶劑陰離子的堿強(qiáng)度水平,因而可用高氯酸進(jìn)行滴
- 44 -
定:
HClO4+HAc H2Ac++ClO4
-
B+HAc BH++Ac-
H2Ac++Ac- 2HAc
整個過程中,溶劑(HAc)仍然起了傳遞質(zhì)子的作用,而本身并無什么變化。
三、溶劑的分類
(一)質(zhì)子性溶劑
1.酸性溶劑 有機(jī)弱堿在酸性溶劑中可顯著地增強(qiáng)其相對堿度,最常用的酸性溶劑為冰乙酸
(冰醋酸)。
2.堿性溶劑 有機(jī)弱酸在堿性溶劑中可顯著地增強(qiáng)其相對酸度,最常用的堿性溶劑為二甲基
甲酰胺。
3.兩性溶劑 兼有酸堿兩種性能,最常用的為甲醇。
(二)非質(zhì)子性溶劑(惰性溶劑) 這類溶劑沒有酸、堿性,如苯、三氯甲烷。
四、堿的滴定
(一)溶劑
冰醋酸是滴定弱堿最常用的溶劑。
常用的一級和二級冰醋酸都含有少量的水分,而水的存在常影響滴定突躍,使指示劑變色不
敏銳。除去水的方法是加入計(jì)算量的醋酐,使與水反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿帷?br />
(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH
1 : 1
若一級冰醋酸含水量為0.2%,比重為1.05,除去1000ml 冰醋酸中的水,應(yīng)加比重1.08 含
量97.0%的醋酐的體積為:
C醋酐=
102.09
1.08×1000×97.0%
=10.26(mol/L)
C水=
18.02
1.05×1000×0.2%
=0.1165(mol/L)
C醋酐×V=C水×1000
V=C水×1000/C醋酐=0.1165×1000/10.26=11.35(ml)
(二)滴定液的配制與標(biāo)定
高氯酸滴定液
1.配制 間接法配制
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2.標(biāo)定 用基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定,以結(jié)晶紫指示液指示終點(diǎn)。
3.貯藏 置棕色玻瓶中,密閉保存。
4.校正
若滴定樣品與標(biāo)定高氯酸滴定液時(shí)的溫度差別超過10℃,則應(yīng)重新標(biāo)定;若未超過10℃,
則可根據(jù)下式將高氯酸滴定液的濃度加以校正。
N1=
1 0.0011( ) 1 0
0
t t
N
+ −
式中 0.0011 為冰醋酸的膨脹系數(shù);
t0為標(biāo)定高氯酸滴定液時(shí)的溫度;
t1為滴定樣品時(shí)的溫度;
N0為t0時(shí)高氯酸滴定液的濃度;
N1為t1時(shí)高氯酸滴定液的濃度。
(三)指示劑
以冰醋酸作溶劑,用高氯酸滴定液滴定堿時(shí),最常用的指示劑為結(jié)晶紫,其酸式色為黃色,
堿式色為紫色,由堿區(qū)到酸區(qū)的顏色變化有:紫、藍(lán)、藍(lán)綠、黃綠、黃。在滴定不同強(qiáng)度的堿時(shí),
終點(diǎn)顏色變化不同。滴定較強(qiáng)堿,應(yīng)以藍(lán)色或藍(lán)綠色為終點(diǎn);滴定較弱堿,應(yīng)以藍(lán)綠或綠色為終
點(diǎn)。對于終點(diǎn)的判定,最好以電位滴定法作對照,以確定終點(diǎn)的顏色。并作空白試驗(yàn)以減少滴定
誤差。
(四)有機(jī)堿的氫鹵酸鹽的滴定
由于有機(jī)堿的氫鹵酸鹽(以BHX 代表)中的氫鹵酸HX 在冰醋酸中酸性較強(qiáng),不能直接用高
氯酸滴定,而必須消除HX 的干擾。通常多采用先加過量的醋酸汞冰醋酸溶液,使形成難電離的
鹵化汞,而氫鹵酸鹽則轉(zhuǎn)變成可測定的醋酸鹽,然后再用高氯酸滴定,以結(jié)晶紫或其它適宜的指
示劑指示終點(diǎn)。
2BHX+Hg(Ac)2→2HAc+HgX2
BHAc+HClO4→BHClO4+HAc
五、酸的滴定(略)
六、注意事項(xiàng)
1.供試品如為氫鹵酸鹽,應(yīng)在加入醋酸汞試液3~5ml,使生成難解離的鹵化汞,以消除氫鹵
酸鹽在冰醋酸中生成氫鹵酸的干擾后,再進(jìn)行滴定。
2.供試品如為磷酸鹽,可以直接滴定;硫酸鹽也可直接滴定,但滴定至其成為硫酸氫鹽為止。
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3.供試品如為硝酸鹽時(shí),因硝酸可使指示劑褪色,終點(diǎn)極難觀察,遇此情況應(yīng)以電位滴定法
指示終點(diǎn)為宜。
4.電位滴定時(shí)用玻璃電極為指示電極,飽和甘汞電極(玻璃套管內(nèi)裝氯化鉀的飽和無水甲醇
溶液)為參比電極。
5.玻璃儀器必須干燥,試劑的含水量應(yīng)在0.2%以下。
6.配制高氯酸滴定液時(shí),應(yīng)將高氯酸用冰醋酸稀釋后,在攪拌下,緩緩滴加醋酐(乙酸酐),
量取高氯酸的量筒不得量取醋酐,因高氯酸與有機(jī)物接觸極易引起爆炸。
7.配制高氯酸滴定液時(shí),若用于易乙酰化的供試品測定,必須測定本液的含水量(費(fèi)休氏法),
再用水或醋酐調(diào)節(jié)至本液的含水量為0.01~0.2%。
8.配制甲醇鈉滴定液時(shí),應(yīng)避免與空氣中的二氧化碳及水氣接觸,每次臨用前均應(yīng)重新標(biāo)定。
9.堿滴定液滴定操作時(shí),應(yīng)在干燥的恒溫條件下進(jìn)行,不得有氨氣、二氧化碳和水氣。
10.若滴定樣品與標(biāo)定高氯酸滴定液時(shí)的溫度差別超過10℃,則應(yīng)重新標(biāo)定;若未超過10℃,
則可根據(jù)下式將高氯酸滴定液的濃度加以校正。
N1=
1 0.0011( ) 1 0
0
t t
N
+ −
式中 0.0011 為冰醋酸的膨脹系數(shù);
t0為標(biāo)定高氯酸滴定液時(shí)的溫度;
t1為滴定樣品時(shí)的溫度;
N0為t0時(shí)高氯酸滴定液的濃度;
N1為t1時(shí)高氯酸滴定液的濃度。
七、適用范圍
本法使用于測定有機(jī)堿及其氫鹵酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽和有機(jī)酸鹽以及有機(jī)酸堿金屬鹽類藥
物的含量。也用于測定某些有機(jī)弱酸的含量。
八、允許差
本法的相對偏差不得超過0.3%。
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第三篇 儀器分析法
第一章 紫外分光光度法
一、原理
可見光、紫外線照射某些物質(zhì),主要是由于物質(zhì)分子中價(jià)電子能級躍遷對輻射的吸收,而產(chǎn)
生化合物的可見紫外吸收光譜。基于物質(zhì)對光的選擇性吸收的特性而建立分光光度法或稱吸收光
譜法的分析方法。它是以朗伯──比耳定律為基礎(chǔ)。
朗伯—比耳定律 ECL
T
A = lg 1 =
式中 A 為吸收度;
T 為透光率;
E 為吸收系數(shù),采用的表示方法是( ),其物理意義為當(dāng)溶液濃度為1%(g/ml),
液層厚度為1cm 時(shí)的吸收度數(shù)值;
1%
1cm E
C 為100ml 溶液中所含被測物質(zhì)的重量(按干燥品或無水物計(jì)算),g;
L 為液層厚度,cm。
二、使用范圍
凡具有芳香環(huán)或共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物,根據(jù)在特定吸收波長處所測得的吸收度,可用
于藥品的鑒別、純度檢查及含量測定。
三、儀器
可見-紫外分光光度計(jì)。其應(yīng)用波長范圍為200~400nm 的紫外光區(qū)、400~850nm 的可見光區(qū)。
主要由輻射源(光源)、色散系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、吸收池、數(shù)據(jù)處理機(jī)、自動記錄器及顯示器等部
件組成。
本儀器是根據(jù)相對測量的原理工作的,即先選定某一溶劑(或空氣、試樣)作為標(biāo)準(zhǔn)(空白
或稱參比)溶液,并認(rèn)為它的透光率為100%(或吸收度為0),而被測的試樣透光率(或吸收度)
是相對于標(biāo)準(zhǔn)溶液而言,實(shí)際上就是由出射狹縫射出的單色光,分別通過被測試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液,
這兩個光能量之比值,就是在一定波長下對于被測試樣的透光率(或吸收度)。
本儀器可精密測定具有芳香環(huán)或共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物、有色物質(zhì)或在適當(dāng)條件下能與
某些試劑作用生成有色物的物質(zhì)。
使用前應(yīng)校正測定波長并按儀器說明書進(jìn)行操作。
四、儀器的校正
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1.波長的準(zhǔn)確度試驗(yàn)
以儀器顯示的波長數(shù)值與單色光的實(shí)際波長值之間誤差表示,應(yīng)在±1.0nm 范圍內(nèi)。
可用儀器中氘燈的486.02nm 與656.10nm 譜線進(jìn)行校正。
2.吸收度的準(zhǔn)確度試驗(yàn)
3.雜散光的試驗(yàn)
4.波長重現(xiàn)性試驗(yàn)
5.分辨率試驗(yàn)
五、測定方法
1.對照品比較法
(1)按各品種項(xiàng)下的方法,分別配制供試品溶液和對照品溶液,對照品溶液中所含被測成
分的量應(yīng)為供試品溶液中被測成分標(biāo)示量的100±10%,所用溶劑也應(yīng)完全一致,在規(guī)定的波長測
定供試品溶液和對照品溶液的吸收度后,按下式計(jì)算含量,即得。
(2)計(jì)算式
含量(%)= %
稀釋倍數(shù)
稀釋倍數(shù)
對樣
樣對
100
100 1
100 1
×
× ×
×
× ×
×
A G
A G
2.吸收系數(shù)法
(1)按各品種項(xiàng)下的方法配制供試品溶液,在規(guī)定的波長處測定其吸收度,再以該品種在
規(guī)定條件下的吸收系數(shù)計(jì)算含量。用本法測定時(shí),應(yīng)注意儀器的校正和檢定。
(2)計(jì)算式
含量(%)= %
( )
稀釋倍數(shù)對
樣%
樣100
1 100 1
1cm × E × ×
G
A
3.計(jì)算分光光度法
采用計(jì)算分光光度法應(yīng)慎重。本法有多種,使用時(shí)均應(yīng)按各品種項(xiàng)下規(guī)定的方法進(jìn)行。當(dāng)吸
收度處在吸收曲線的陡然上升或下降的部位測定時(shí),波長的微小變化可能對測定結(jié)果造成顯著影
響,故對照品和供試品測試條件應(yīng)盡可能一致。若測定時(shí)不用對照品,如維生素A 測定法,則應(yīng)
在測定時(shí)對儀器作仔細(xì)的校正和檢定。
六、注意事項(xiàng)
1.空白溶液與供試品溶液必須澄清,不得有渾濁。如有渾濁,應(yīng)預(yù)先過濾,并棄去初濾液。
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2.測定時(shí),除另有規(guī)定外,應(yīng)以配制供試品溶液的同瓶溶劑為空白對照,采用1cm 的石英吸
收池。
3.在規(guī)定的吸收峰波長±2nm 以內(nèi)測試幾個點(diǎn)的吸收度,以核對供試品的吸收峰波長位置是
否正確,除另有規(guī)定外,吸收峰波長應(yīng)在該品種項(xiàng)下規(guī)定的波長±2nm 以內(nèi);否則應(yīng)考慮該試樣
的真?zhèn)?、純度以及儀器波長的準(zhǔn)確度,并以吸收度最大的波長作為測定波長。
4.一般供試品溶液的吸收度讀數(shù),以在0.3~0.7 之間的誤差較小。
5.吸收池應(yīng)選擇配對,否則要引入測定誤差。在規(guī)定波長下兩個吸收池的透光率相差小于0.5
%的吸收池作配對,在必要的情況時(shí),須在最終測量扣除吸收池間的誤差修正值。
6.由于吸收池和溶劑本身可能有空白吸收,因此測定供試品的吸收度后應(yīng)減去空白讀數(shù),再
計(jì)算含量。
7.儀器的接地必須良好,一切裸露的零件對地電位不得超過24 伏(測電筆的氖管不得發(fā)亮)。
8.在使用過程中,如需開啟試樣室蓋時(shí)或暫時(shí)停止測試時(shí),必須及時(shí)推入光門鈕桿(使光電
管前光門關(guān)閉),保護(hù)光電管,以防止光電管受強(qiáng)光或長時(shí)間照射而損壞。
9.在測定時(shí)或改測其它檢品時(shí),應(yīng)用待測溶液沖洗吸收池3~4 次,用干凈綢布或擦鏡紙擦
凈吸收池的透光面至不留斑痕(切忌把透光面磨損)。
10.取吸收池時(shí),應(yīng)拿毛玻璃兩面,切忌用手拿捏透光面,以免粘上油污。使用完后及時(shí)用
測定溶劑沖凈,再用純化水沖凈,用干凈綢布或擦鏡紙擦干,晾干后,放入吸收池盒中,防塵保
存。
11.若吸收池內(nèi)外壁沾污,兩池差較大的處理。
(1)可用綢布纏在扁竹條外或用脫脂棉纏在細(xì)玻璃棒上蘸上乙醇,輕輕摩擦,再用純化水
沖凈。
(2)如上述方法處理不好,必要時(shí)可用重鉻酸鉀-硫酸洗液泡洗1~2 分鐘,用自來水沖凈,
再用純化水沖凈。
(3)不得用毛刷刷洗或硬物拭擦,以防止表面光潔度受損影響正常使用。
12.請務(wù)必注意經(jīng)常保持硅膠的干燥,目的是保護(hù)光學(xué)元件和光電放大器系統(tǒng)不致受潮損壞
而影響儀器的正常工作,如發(fā)現(xiàn)有的硅膠由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,應(yīng)立即更換。該儀器干燥劑筒有兩
個:一個是裝在放大器暗盒上,另一個裝在單色光器暗盒上。
13.在更換硅膠干燥劑時(shí),應(yīng)關(guān)閉切斷電源。
14.在停止工作期間,主機(jī)試樣室內(nèi)應(yīng)放入袋裝或筒裝硅膠干燥劑。用防塵罩罩住整個儀器,
并在防塵罩內(nèi)放數(shù)袋防潮硅膠。
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15.儀器在操作中,狹縫的寬度應(yīng)從小逐漸開大。若狹縫過大,由于進(jìn)入光電管的光能量強(qiáng)
度過大,將會使放大器輸出信號達(dá)到飽和,以至數(shù)字顯示出溢出(即數(shù)字閃爍或示1 不變)。這
不是儀器有故障。
16.將波長旋轉(zhuǎn)放在625nm,鋏縫關(guān)閉在0.02nm 附近,選擇按鍵恢復(fù)在停止工作部位(即三
個鍵均彈出)。
17.搬動儀器時(shí)應(yīng)搬在主體端,不要搬在試樣室和光電管盒端以及光源燈室部位,以防止儀
器狹縫或光路部件受力而發(fā)生變形。并在搬動或運(yùn)輸時(shí),應(yīng)將可動部分固定,如各旋鈕可用膠布
貼住,狹縫位置開大些,然后固定,不要關(guān)小狹縫,以免運(yùn)輸時(shí)振動使狹縫刀口受損壞。
18.儀器的光柵、反射鏡絕對不能擦拭,否則將損壞儀器光學(xué)表面,增加雜散光。
19.儀器經(jīng)過搬動請及時(shí)檢查并糾正波長精度,為保證測定的準(zhǔn)確性請經(jīng)常校準(zhǔn)波長精度。
如有異常,應(yīng)立即報(bào)告質(zhì)量保證部,但不得擅自調(diào)整,并及時(shí)做好記錄。
七、結(jié)果計(jì)算
CL
E A cm1%(供試品)=
1
含量(%)= %
標(biāo)準(zhǔn)值或?qū)φ掌?br />
供試品
100
( )
( )
1%
1
1%
1 ×
cm
cm
E
E
八、允許差
儀器分析方法的誤差限度,除另有規(guī)定外,其相對偏差應(yīng)在±(2.0~3.0)%。
第二章 比色法
一、原理及適用范圍
在可見光區(qū),除某些物質(zhì)有吸收外,很多物質(zhì)本身并沒有吸收,但可在一定條件下加入顯色
試劑或經(jīng)過處理使其顯色后,根據(jù)顏色深淺與濃度成正比關(guān)系,則可用比色法測定含量。
二、儀器
可見分光光度計(jì)(或比色計(jì))其應(yīng)用波長范圍為400~850nm 的可見光區(qū)。主要由輻射源(光
源)、色散系統(tǒng)(或?yàn)V光片)、檢測器系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、記錄器及吸收池等部件組成。使用前應(yīng)校
正測定波長并按儀器說明書進(jìn)行操作。
三、儀器的校正
按照紫外分光光度法項(xiàng)下的有關(guān)規(guī)定及按儀器說明書要求進(jìn)行校正。波長的準(zhǔn)確度應(yīng)在
±3nm 范圍內(nèi)。
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四、測定方法
1.用比色法測定時(shí),應(yīng)取對照品同時(shí)操作。除另有規(guī)定外,比色法所用的空白系指用同體積
的溶劑代替對照品或供試品溶液,然后依次加入等量的相應(yīng)試劑,并用同樣方法處理。在規(guī)定的
波長處測定對照品和供試品溶液的吸收度后,按紫外分光光度法項(xiàng)下“對照品比較法”的計(jì)算式
計(jì)算含量。
2.當(dāng)吸收度和濃度關(guān)系不呈線性時(shí),應(yīng)取數(shù)份梯度量的對照品溶液,用溶劑補(bǔ)充至同一體積,
顯色后測定各份溶液的吸收度,然后以吸收度與相應(yīng)的濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,再根據(jù)供試品的吸收
度在標(biāo)準(zhǔn)曲線上求出其含量。
三、注意事項(xiàng)
測定時(shí),應(yīng)取對照品平行操作,使所用試劑用量、反應(yīng)溫度、酸堿度、反應(yīng)時(shí)間等完全一致,
對隨時(shí)間變化影響顯色的品種應(yīng)準(zhǔn)確控制讀數(shù)時(shí)間,操作時(shí)應(yīng)注意避光。
第三章 高效液相色譜法
一、原理
高效液相色譜法是用高壓輸液泵將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液
等流動相,壓入裝有固定相的色譜柱,經(jīng)進(jìn)樣閥注入供試品,由流動相帶入柱內(nèi),在柱內(nèi)各成分
被分離后,依次進(jìn)入檢測器,色譜信號由記錄儀或積分儀記錄。
二、適用范圍
高效液相色譜法是一種分離分析方法,適用于揮發(fā)性低、熱穩(wěn)定性差、分子量大的高分子化
合物以及離子型化合物等的定性、定量分析。中國藥典主要用于藥品的含量測定、有關(guān)物質(zhì)檢查、
雜質(zhì)限度檢查和鑒別等。
三、儀器
高效液相色譜儀主要由輸液泵系統(tǒng)、進(jìn)樣器系統(tǒng)、色譜柱、檢測器、記錄器、顯示器及數(shù)據(jù)
處理機(jī)(或兼有組分收集系統(tǒng))等組成。使用時(shí)應(yīng)按儀器的說明書進(jìn)行操作。
四、儀器的校正
1.高效液相色譜儀的柱箱控溫精度、基線噪聲、基線漂移、靈敏度或檢測限、線性范圍的檢
定均按儀器說明書的技術(shù)要求進(jìn)行校驗(yàn),應(yīng)符合規(guī)定。
2.以紫外-可見光檢測器、熒光檢測器、差示折光檢測器為檢測器的實(shí)驗(yàn)室通用液相色譜儀
的檢定,所用各種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)使用經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督部門批準(zhǔn)頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。具體校正方法和主
要技術(shù)指標(biāo)見“高效液相色譜儀檢測器的校驗(yàn)”。
- 52 -
3.泵的耐壓試驗(yàn)
4.泵流量設(shè)定值誤差、流量穩(wěn)定性誤差的試驗(yàn)
5.柱恒溫箱溫度設(shè)定值誤差和控溫穩(wěn)定性誤差的試驗(yàn)
6.梯度準(zhǔn)確度的試驗(yàn)
7.定性定量重現(xiàn)性的試驗(yàn)
五、對儀器的一般要求
1.色譜柱的填充劑和流動相的組分應(yīng)按各品種項(xiàng)下的規(guī)定。常用的色譜柱填充劑有硅膠(正
相色譜)和化學(xué)鍵合硅膠,后者以十八烷基硅烷鍵合硅膠(反相色譜)最為常用,辛基硅烷鍵合
硅膠次之,氰基或氨基鍵合硅膠也有使用。離子交換填充劑用于離子交換色譜;凝膠或玻璃微球
等填充劑用于分子排阻色譜等。除另有規(guī)定外,柱溫為室溫,檢測器為紫外吸收檢測器。
2.藥典正文中各品種項(xiàng)下規(guī)定的條件除固定相種類、流動相組分、檢測器類型不得任意改變
外,其余如色譜柱內(nèi)徑、長度、固定相牌號、載體粒度、流動相流速、混合流動相各組分的比例、
柱溫、進(jìn)樣量、檢測器的靈敏度等,均可適當(dāng)改變,以適應(yīng)具體品種并達(dá)到系統(tǒng)適用性試驗(yàn)的要
求。
3.一般色譜圖約于20 分鐘內(nèi)記錄完畢。
六、系統(tǒng)適用性試驗(yàn)
按各品種項(xiàng)下要求對儀器進(jìn)行適用性試驗(yàn),即用規(guī)定的對照品對儀器進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)整,應(yīng)達(dá)
到規(guī)定的要求,或規(guī)定分析狀態(tài)下色譜柱的最小理論板數(shù)、分離度、重復(fù)性和拖尾因子。
1.色譜柱的理論板數(shù)(n)
n = 5.54(tR/Wh/2)2
式中 tR為保留時(shí)間(以分鐘或長度計(jì),下同,但應(yīng)取相同單位);
Wh/2為半峰高寬。
2.分離度(R) 除另有規(guī)定外,分離度應(yīng)大于1.5。
R=
1 2
2( ) 2 1
W W
t tR R
+
−
式中 tR2為相鄰兩峰中后一峰的保留時(shí)間;
tR1為相鄰兩峰中前一峰的保留時(shí)間;
W1及W2為此相鄰兩峰的峰寬。
3.重復(fù)性
取各品種項(xiàng)下的對照溶液,連續(xù)進(jìn)樣5 次,除另有規(guī)定外,其峰面積測量值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差
- 53 -
應(yīng)不大于2.0%。也可按各品種校正因子測定項(xiàng)下,配制相當(dāng)于80%、100%和120%的對照品溶液,
加入規(guī)定量的內(nèi)標(biāo)溶液,配成3 種不同濃度的溶液,分別進(jìn)樣3 次,計(jì)算平均校正因子,其相對
標(biāo)準(zhǔn)偏差也應(yīng)不大于2.0%。
4.拖尾因子(T) 除另有規(guī)定外,T 應(yīng)在0.95~1.05 之間。
T=
1
0.05
2d
W h
式中 W0.05h為0.05 峰高處的峰寬;
d1為峰極大至峰前沿之間的距離。
七、測定法
定量測定時(shí),可根據(jù)供試品的具體情況采用峰面積法或峰高法。測定雜質(zhì)含量時(shí),須采用峰
面積法。
(一)內(nèi)標(biāo)法 加校正因子測定供試品中某個雜質(zhì)或主成分含量
1.按各品種項(xiàng)下的規(guī)定,精密稱(量)取對照品和內(nèi)標(biāo)物質(zhì),分別配成溶液,精密量取各溶
液,配成校正因子測定用的對照溶液。取一定量注入液相色譜儀,記錄色譜圖。測量對照品和內(nèi)
標(biāo)物質(zhì)的峰面積或峰高,按下式計(jì)算校正因子:
校正因子(f)=
R R
S S
A C
A C
/
/
式中 AS為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積或峰高;
AR為對照品的峰面積或峰高;
CS為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的濃度;
CR為對照品的濃度。
再取各品種項(xiàng)下含有內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的供試品溶液,注入液相色譜儀,記錄色譜圖,測量供試品中
待測成分(或其雜質(zhì))和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積或峰高,按下式計(jì)算含量:
含量(CX)= f·
S S
X
A C
A
/
含量(%)= %
(-干燥失重)
稀釋倍數(shù)×
×
×
1 X
X
G
C
式中 AX為供試品(或其雜質(zhì))的峰面積或峰高;
CX為供試品(或其雜質(zhì))的濃度;
GX為供試品的稱樣量。
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當(dāng)配制校正因子測定用的對照溶液和含有內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的供試品溶液使用同一份內(nèi)標(biāo)物質(zhì)溶液
時(shí),則配制內(nèi)標(biāo)物質(zhì)溶液不必精密稱(量)取。
2.內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的選擇
(1)內(nèi)標(biāo)物質(zhì)應(yīng)是樣品中不含有的組分,否則會使峰重疊而無法準(zhǔn)確測量內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面
積。
(2)內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的保留時(shí)間應(yīng)與待測成分相近,并達(dá)到完全分離,分離度R≥1.5。
(3)內(nèi)標(biāo)物質(zhì)必須是純度符合要求的化合物,若非純品無干擾峰也可采用。已知含量的較
純物質(zhì)也可用,但需扣除內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的重量。
(二)外標(biāo)法 測定供試品中某個雜質(zhì)或主成分含量
1.按各品種項(xiàng)下的規(guī)定,精密稱(量)取對照品和供試品,配制成溶液,分別精密取一定量,
注入液相色譜儀,記錄色譜圖,測量對照品和供試品待測成分的峰面積(或峰高),按下式計(jì)算
含量:
含量(CX)= CR·
R
X
A
A
含量(%)= %
(-干燥失重)
稀釋倍數(shù)100
1
×
×
×
X
X
G
C
2.由于微量注射器不易精確控制進(jìn)樣量,當(dāng)采用外標(biāo)法測定供試品中某雜質(zhì)或主成分含量
時(shí),以定量環(huán)進(jìn)樣為好。
(三)加校正因子的主成分自身對照法
(四)不加校正因子的主成分自身對照法
(五)面積歸一化法
由于峰面積歸一化法測定誤差大,因此,本法通常只能用于粗略考察供試品中的雜質(zhì)含量。
除另有規(guī)定外,一般不宜用于微量雜質(zhì)的檢查。方法是測量各雜質(zhì)峰的面積和色譜圖上除溶劑峰
以外的總色譜峰面積,計(jì)算各峰面積占總峰面積的百分率,即得。
八、注意事項(xiàng)
1.雖然泵能耐壓6000PSI 的壓力,但不要使泵處于4000PSI 以上的壓力為宜。
2.安裝及拆卸色譜柱時(shí)應(yīng)注意柱的連接方向,千萬不能接反。否則可能導(dǎo)致柱效降低,甚至
損壞色譜柱。
3.嚴(yán)禁開空泵。在無流動相通過時(shí)不要扳動進(jìn)樣閥的操作桿,使用時(shí)要注意盡可能少扳動,
以免磨損內(nèi)部的密封墊圈。
- 55 -
4.為了延長檢測器燈源的使用壽命,在色譜泵穩(wěn)定后再打開檢測器電源開關(guān),分析結(jié)束后立
即關(guān)閉檢測器。
5.應(yīng)使用高純度、高質(zhì)量的溶劑和試劑。
6.避免pH 值超限,pH 值應(yīng)控制在2.2~7.5 之間。pH 值偏低或偏高都會腐蝕液相系統(tǒng)的不
銹鋼材料;破壞色譜柱填料的結(jié)構(gòu),使填料失活。
7.色譜柱溫不能超過規(guī)定要求,柱溫過高會加速色譜柱填料老化,破壞其結(jié)構(gòu)。
8.使用所有溶劑必須是互溶的。這對于緩沖流動相來說是非常重要的,鹽類的析出會很快損
壞要維護(hù)的部件。
9.流動相首選甲醇-水系統(tǒng),如經(jīng)試用不適合時(shí),再選用其他溶劑。為保護(hù)儀器,應(yīng)盡可能
少用含有緩沖液的流動相。如果流動相中含有緩沖劑,每日使用后應(yīng)用不含緩沖劑的流動相或新
鮮純化水將儀器管路、泵、進(jìn)樣閥、色譜柱及檢測池等充分沖洗干凈。
10.如果液相系統(tǒng)使用未過濾的洗脫液、注入未過濾的樣品、系統(tǒng)中滯留緩沖洗脫液都能堵
塞系統(tǒng)或劃傷泵柱塞。所以流動相、樣品使用前必須用0.45μm 微孔濾膜過濾;流動相并先經(jīng)脫
氣處理后使用。停泵后決不允許緩沖洗脫液滯留在系統(tǒng)中,須用經(jīng)過濾后的新鮮純化水進(jìn)行清洗,
并保證將緩沖劑沖洗干凈。
11.如果泵閉置在2 天以上,應(yīng)將甲醇注滿液相系統(tǒng),以避免水溶劑系統(tǒng)中可能存在微生物
的繁殖。
12.色譜柱保存時(shí)應(yīng)使填充劑處在潤濕狀態(tài),兩端密塞。反相柱(如十八烷基硅烷鍵合硅膠
柱)可在甲醇中保存;正相柱(如硅膠柱)可在正己烷中保存等。
13.決不能使用鹽酸溶液。一般來說,任何濃度的鹵化物都會腐蝕未經(jīng)鈍化的不銹鋼材料。
14.盡量避免使用在電化學(xué)過程中引起腐蝕的金屬離子。應(yīng)避免的典型金屬離子有錳、鉻、
鋅、銅、鎳、鉬、鐵。
九、允許差
含量測定的精度,除另有規(guī)定外,其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于2.0%。
第四章 氣相色譜法
一、原理
氣相色譜法的流動相為氣體,稱為載氣;色譜柱分為填充柱和毛細(xì)管柱兩種。填充柱內(nèi)裝吸
附劑、高分子多孔小球或涂漬固定液的載體;毛細(xì)管柱內(nèi)壁涂漬或交聯(lián)固定液。注入進(jìn)樣口的供
試品被加熱氣化,并被載氣帶入色譜柱,在柱內(nèi)各成分被分離后先后進(jìn)入檢測器,色譜信號用記
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錄儀或數(shù)據(jù)處理器記錄。
二、適用范圍
氣相色譜法是一種分離分析方法,適用于含揮發(fā)性或經(jīng)裂解、衍生化等能氣化的藥品及多組
分混合物的定性、定量分析。中國藥典主要用于原料藥中殘留溶劑、揮發(fā)性雜質(zhì)的檢查,制劑中
含有乙醇量的測定以及具有一定揮發(fā)性原料藥及其制劑的含量測定。
三、儀器
氣相色譜儀主要由氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、色譜柱、檢測器、記錄器、顯示器及數(shù)據(jù)處理機(jī)(或
兼有組分收集系統(tǒng))等組成。使用時(shí)應(yīng)按儀器的說明書進(jìn)行操作。
四、對儀器的一般要求
1.除另有規(guī)定外,載氣為氮?dú)?;色譜柱為填充柱或毛細(xì)管柱,填充柱的材質(zhì)為不銹鋼或玻璃,
載體用直徑為0.25~0.18mm、0.18~0.15mm 或0.15~0.125mm 經(jīng)酸洗并硅烷化處理的硅藻土或
高分子多孔小球;常用玻璃或彈性石英毛細(xì)管柱的內(nèi)徑為0.20mm 或0.32mm。進(jìn)樣口溫度應(yīng)高于
柱溫30~50℃;進(jìn)樣量一般不超過數(shù)微升;柱徑越細(xì)進(jìn)樣量應(yīng)越少。檢測器為氫火焰離子化檢測
器,檢測溫度一般高于柱溫,并不得低于100℃,以免水氣凝結(jié),通常為250~350℃。
2.藥典正文中各品種項(xiàng)下規(guī)定的條件,除檢測器種類、固定液品種及特殊指定的色譜柱材料
不得任意改變外,其余如色譜柱內(nèi)徑、長度、載體牌號、粒度、固定液涂布濃度、載氣流速、柱
溫、進(jìn)樣量、檢測器的靈敏度等,均可適當(dāng)改變,以適應(yīng)具體品種并符合系統(tǒng)適用性試驗(yàn)的要求。
一般色譜圖約于30 分鐘內(nèi)記錄完畢。
五、系統(tǒng)適用性試驗(yàn)
同高效液相色譜法項(xiàng)下規(guī)定。
六、測定法
1.同高效液相色譜法項(xiàng)下規(guī)定。用氣相色譜法進(jìn)行定量分析時(shí),應(yīng)盡量采用內(nèi)標(biāo)法為宜。同
時(shí)也要注意進(jìn)樣技術(shù)的熟練,因內(nèi)標(biāo)物質(zhì)與供試品成分的蒸氣壓不同,則蒸氣壓高的進(jìn)樣量也會
較多。故選擇測定用內(nèi)標(biāo)物質(zhì)時(shí),除應(yīng)考慮內(nèi)標(biāo)峰的保留時(shí)間應(yīng)與被測成分相近,無雜質(zhì)峰重疊,
尚要考慮其蒸氣壓是否近似。
2.氣相色譜法手工進(jìn)樣量不易精確控制,特別應(yīng)注意留針時(shí)間和室溫的影響。
七、允許差
含量測定的精度,除另有規(guī)定外,其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于2.0%。
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第五章 旋光度測定法
一、定義
偏振光透過長1dm 并每1ml 中含有旋光性物質(zhì)1g 的溶液,在一定波長與溫度下測得的旋光
度稱為比旋度。測定比旋度(或旋光度)可以區(qū)別或檢查某些藥品的純雜程度,亦可用以測定含
量。
二、原理
當(dāng)一單色光(鈉光譜的D 線即589.3nm)通過起偏鏡產(chǎn)生直線偏振光向前進(jìn)行,當(dāng)通過裝有
含有某些光學(xué)活性(即旋光性)的化合物液體的測定管時(shí),偏振光的平面(偏振面)就會向左或
向右旋轉(zhuǎn)一定的角度,即該旋光性物質(zhì)的旋光度。其值可以從自動示數(shù)盤上直接讀出。
偏振光透過長1dm 并每1ml 中含有旋光性物質(zhì)1g 的溶液,在一定波長與溫度下測得的旋光
度稱為比旋度。
對液體供試品
ld
t A
D [α ] =
對固體供試品
lc
t
D
α
[α ] = 100
式中 t 為比旋度;
D [α ]
D 為鈉光譜的D 線;
t 為測定時(shí)的溫度;
l 為測定管長度,dm;
α 為測得的旋光度;
d 為液體的相對密度;
c 為每100ml 溶液中含有被測物質(zhì)的重量,g(按干燥品或無水物計(jì)算)。
三、測定方法
1.打開穩(wěn)壓電源開關(guān),稍等片刻,俟電壓表指針穩(wěn)定地指示在220V 處。
2.打開旋光儀電源開關(guān),經(jīng)5 分鐘鈉光燈發(fā)光穩(wěn)定后再工作。
3.扳上直流開關(guān),若直流開關(guān)扳上后,燈熄滅,則再將直流開關(guān)上下重復(fù)扳動1 到2 次,使
鈉燈在直流下點(diǎn)亮為正常。
4.將測定管用供試品所用的溶劑沖洗3~4 遍,緩緩注入適量溶劑。
5.測定管中若有氣泡,應(yīng)先將氣泡浮在凸頸處,通光面兩端的霧狀液滴,應(yīng)用擦鏡紙揩干。
6.測定管螺帽不宜旋得過緊,以免產(chǎn)生應(yīng)力,影響讀數(shù)。
7.將測定管放入樣品室,測定管安放時(shí),應(yīng)注意標(biāo)記的位置和方向,蓋上箱蓋。
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8.打開示數(shù),調(diào)節(jié)零位手輪,使旋光示值為零。
9.取出測定管,將空白溶液倒出,用供試品溶液沖洗3~4 遍,將供試品溶液緩緩注入測定
管,用擦鏡紙擦凈測定管,特別要擦凈兩端的通光面,按相同的位置和方向正確地放入樣品室內(nèi),
蓋好箱蓋。
10.示數(shù)盤將轉(zhuǎn)出該樣品的旋光度。示數(shù)盤上紅色示值為左旋(-),黑色示值為右旋(+)。
11.逐次按下復(fù)測按鈕,重復(fù)讀取旋光度3 次,取3 次的平均值作為測定結(jié)果。
12.如果樣品超過測量范圍,儀器在±45 處自動停止,此時(shí)取出測定管,按一下復(fù)測按鈕開
關(guān),儀器即轉(zhuǎn)回零位。
13.鈉燈在直流供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能使用時(shí),儀器也可在鈉燈交流供電的情況下測試。但
儀器的性能可能略有降低。
14.測定完畢后,取出測定管,將測定管用純化水洗凈。應(yīng)晾干,防塵保存。
15.關(guān)閉“示數(shù)”開關(guān),示數(shù)盤復(fù)原。
16.關(guān)閉“直流”及“電源”開關(guān)。
17.關(guān)閉穩(wěn)壓電源開關(guān),關(guān)閉總電源開關(guān)。
18.罩好防塵罩,填寫操作記錄。
四、注意事項(xiàng)
1.中國藥典2000 年版二部規(guī)定,用鈉光譜的D 線(589.3nm)測定旋光度,除另有規(guī)定外,
測定管長度為1dm(如使用其他管長,應(yīng)進(jìn)行換算),測定溫度為20℃。
2.配制溶液及測定時(shí),均應(yīng)調(diào)節(jié)溫度至20±0.5℃(或各藥品項(xiàng)下規(guī)定的溫度)。
3.供試的液體或固體物質(zhì)的溶液應(yīng)不顯渾濁或含有混懸的小粒。如有上述情況時(shí),應(yīng)預(yù)先濾
過,并棄去初濾液。
4.每次測定前應(yīng)以溶劑作空白校正,測定后,再校正1 次,以確定在測定時(shí)零點(diǎn)有無變動,
如第2 次校正時(shí)發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)有變動,則應(yīng)重新測定旋光度。
5.測定供試品與空白校正,應(yīng)按相同的位置和方向放置測定管于儀器樣品室,并注意測定管
內(nèi)不應(yīng)有氣泡,否則影響測定的準(zhǔn)確度。
6.測定管使用后,尤其在盛放有機(jī)溶劑后,必須立即洗凈,以免橡皮圈受損發(fā)粘。測定管每
次洗滌后,切不可置烘箱中干燥,以免發(fā)生變形,橡皮圈發(fā)粘。
7.測定管兩端的通光面,使用時(shí)須特別小心,避免碰撞和觸摸,只能以擦鏡紙揩試,以防磨
損。應(yīng)保護(hù)其光亮、清潔,否則影響測定結(jié)果。
8.測定管螺帽不宜旋得過緊,以免產(chǎn)生應(yīng)力,影響讀數(shù)。
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9.鈉燈使用時(shí)間一般勿連續(xù)使用超過2 小時(shí),并不宜經(jīng)常開關(guān)。當(dāng)關(guān)熄鈉燈后,如果要繼續(xù)
使用,應(yīng)等鈉燈冷后再開。
10 儀器應(yīng)放置干燥通風(fēng)處,防止潮氣侵蝕,鎮(zhèn)流器應(yīng)注意散熱。搬動儀器應(yīng)小心輕放,避免
震動。
11.光源積灰或損壞,可打開機(jī)殼擦凈或更換。
12.機(jī)械部分摩擦阻力增大,可以打開后門板,在傘形齒輪、蝸輪蝸桿處加稍許鐘油。
13.如果儀器發(fā)現(xiàn)停轉(zhuǎn)或其它元件損壞的故障,應(yīng)按電原理圖詳細(xì)檢查。
第六章 pH 值的測定法
一、原理
PHS-2 型酸度計(jì)是用玻璃電極作為測量電極,甘汞電極作為參考電極,當(dāng)氫離子濃度發(fā)生變
化時(shí),玻璃電極和甘汞電極之間的電動勢也隨著引起變化,而電勢變化符合能斯特方程式:
E=E0-2.3026× H
F
RT × p
式中 E—產(chǎn)生的電極電位 T—絕對溫度
E0—零電位 F—法拉第常數(shù)
R—?dú)怏w常數(shù) pH—表示被測溶液pH 值和內(nèi)溶液pH 值的差值
PHS-2 型酸度計(jì)是利用玻璃電極和甘汞電極對被測溶液中不同酸度產(chǎn)生的直流電勢,輸入到
一臺用參量振蕩深度負(fù)反饋的直流放大器,以達(dá)到pH 值指示的目的。
二、注意事項(xiàng)
1.應(yīng)注意玻璃電極裝到電極夾中時(shí)應(yīng)略高于甘汞電極,以免球膜與試杯相碰。
2.新使用或久放未用的玻璃電極在使用前應(yīng)放在純化水內(nèi)浸泡活化48 小時(shí),平時(shí)也最好浸
泡在水中,以便下次使用時(shí)能迅速地工作。
3.將甘汞電極的頸端橡皮塞取下,檢查飽和氯化鉀溶液情況,溶液中應(yīng)有氯化鉀結(jié)晶析出,
以確保溶液飽和,太少應(yīng)予以添加。使用前應(yīng)把電極彎管下端橡皮套除去。
4.按下電源按鍵,接通電源,按下pH 按鍵,指示燈亮后,一般短時(shí)間測量,只需預(yù)熱數(shù)分
鐘即可,但要保持儀表零點(diǎn)穩(wěn)定,必須預(yù)熱半小時(shí)或一小時(shí)以上。
5.本儀器應(yīng)置于干燥環(huán)境中,無顯著振動和強(qiáng)電磁場干擾,并防止灰塵及腐蝕性氣體侵入。
6.每次使用,在校正及測定前后均應(yīng)用純化水將電極充分洗凈。
7.測定前校正儀器時(shí),應(yīng)選擇與待測溶液pH 值接近的標(biāo)準(zhǔn)pH 緩沖液,pH 值相差不應(yīng)超過3
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個單位。
8.為了使測定結(jié)果可靠,在測定時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)pH 緩沖液校正儀器后,應(yīng)再用另一種相差約3 個
單位pH 的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液復(fù)校之。
9.待測溶液,校正液與電極的溫度應(yīng)相同或相近,差異最好不超過2℃。
10.儀器的電表應(yīng)避免震動與打擊,不用或移動時(shí),將pH-mV 分檔開關(guān)置于“0”處,以減少
擺動。
11.溫度補(bǔ)償器轉(zhuǎn)動時(shí)勿用力過大,以防止移動緊固螺絲的位置,影響pH 準(zhǔn)確度。
12.對于pH 大于9 的溶液的測定,應(yīng)使用231 型鋰玻璃電極測定;使用有堿誤的電極測定時(shí),
應(yīng)校正堿誤。
13.玻璃電極在測定堿性溶液時(shí),應(yīng)盡量快速,測定強(qiáng)堿溶液后,電極性能常不能立即復(fù)原,
可在1mol/L 鹽酸溶液中浸泡,再使用純化水沖洗,有時(shí)甚至需在酸液內(nèi)浸泡幾小時(shí),才能復(fù)原。
14.玻璃電極球泡很薄,因此在使用時(shí)勿與玻璃杯及硬物相碰,防止球泡破碎。
15.玻璃電極球泡勿接觸污物,勿用手去摸電極球泡,以免玻璃膜沾上油脂,影響電極測量
精度。如發(fā)現(xiàn)沾污可用醫(yī)用棉花輕擦球泡部分,或用0.1mol/L 稀鹽酸清洗之,再用純化水沖洗
干凈。
16.玻璃電極插頭必須防止沾上水,保證插頭絕緣阻抗。
17.玻璃電極和甘汞電極在使用時(shí),必須注意內(nèi)電極與球泡之間及內(nèi)電極和陶瓷芯之間是否
有氣泡停留,如有則必須排除。
18.玻璃電極球泡有裂紋,或老化(使用或久放二年以上),則應(yīng)調(diào)換新的電極,否則測量時(shí)
反應(yīng)遲鈍,甚至造成較大的測量誤差,新的電極(或干放一段時(shí)間后的電極)在使用之前需在純
化水內(nèi)浸一晝夜。
19.玻璃電極在常規(guī)情況下只能保存、使用一年。
20.配制標(biāo)準(zhǔn)pH 緩沖液與溶解供試品的純化水,應(yīng)是新沸過的冷純化水,其pH 值應(yīng)為5.5~
7.0。
21.pH9 的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液應(yīng)裝在聚乙烯瓶中密封保存。
22.標(biāo)準(zhǔn)緩沖液一般可保存2~3 個月,但發(fā)現(xiàn)有混濁、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象時(shí),不能繼續(xù)使用。
23.對弱緩沖液(如純化水或注射用水)的pH 值測定,先用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液校正
儀器后測定供試液,并重取供試液再測,直至pH 值的讀數(shù)在1 分鐘內(nèi)改變不超過±0.05 為止;然
后再用硼砂標(biāo)準(zhǔn)液校正儀器,再如上法測定,二次pH 值的讀數(shù)相差應(yīng)不超過0.1,取二次讀數(shù)的
平均值為其pH 值。
24.當(dāng)發(fā)現(xiàn)讀數(shù)有緩慢變化時(shí),可以拆開底板用電吹風(fēng)等工具加熱讀數(shù)開關(guān),使讀數(shù)開關(guān)干
燥,但溫度不得超過60℃。
化驗(yàn)員培訓(xùn)手冊.pdf
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2010-1-5 09:50 上傳
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