Уксусная кислота реагирует с водой не полностью, образуя ион гидроксония и, следовательно, является слабой кислотой. В основании, например в этилендиамине, она, напротив, реагирует с растворителем так полно, что ведет себя как сильная кислота.

Этот так называемый эффект выравнивания силы кислот наблюдается также для оснований. В серной кислоте все основания имеют также одну и ту же силу. По мере уменьшения кислотных свойств растворителя в ряду серная кислота — уксусная кислота — фенол — вода — пиридин — бутиламин, растворенные в них основания становятся "постепенно слабее и разница между ними становится более четко выряженной. В порядке уменьшения силы сильными основаниями для неводного титрования являются метилат калия, метилат натрия, метилат лития и гидроокись тетрабутиламмония.

Многие нерастроримые в поде соединения проявляют кислотные или основные свойства при растворении в органических растворителях, Таким образом, выбор подходящего растворителя позволяет определять многие такие соединения с помощью неродного титрования. Далее, в зависимости от того, какая часть соединения является физиологически активной, можно титровать эту часть путем травильного выбора растворителя и титранта. Чистые вещества можно титровать непосредственно, но часто бывает необходимо отделить активный ингредиент лекарственных форм от мешающих наполнителей и носителей.

К соединениям, которые можно титровать как кислоты относятся кислотные галогениды, ангидриды кислот, карбоновые кислоты, аминокислоты, энолы, такие, как барбитураты и ксантины, имиды, фенолы, пирролы, сульфаниламиды. К соединениям, которые можно титровать как основания, относятся амины, азотсодержащие гетероциклические соединения, четвертичные аммониевые соединения, щелочные соли органических кислот, щелочные соли неорганических кислот и некоторые соли аминов. Многие соли галоидоводородных кислот можно титровать в уксусной кислоте или уксусном ангидриде после прибавления ацетата ртути, который удаляет ион галоида переведенном в неионизированный комплекс галогенида ртути. Гидрохлориды слабых оснований, не содержащие группировок, способных ацетилироваться, можно также титровать в уксусном ангидриде без добавления ацетата ртути, используя в качестве индикатора малахитовый зеленый или кристаллический фиолетовый. Титрования, проводимые при избытке уксусного ангидрида, следует применять с осторожностью, так как любая реакция ангидрида с титруемым веществом может принести к заниженным результатам.

При титровании основных соединений обычно используют объемный раствор хлорной кислоты в ледяной уксусной кислоте, хотя в особых случаях удобнее использовать раствор хлорной кислоты в диоксане. При титровании кислых соединений часто применяют объемный раствор метилата лития в растворе метанол — толуол. Для многих случаев удобно использовать раствор гидроокиси тетрабутиламмония в толуоле; метилат натрия, ранее широко применявшийся, часто может давать вызывающий затруднения желатинообразиый осадок.

Чтобы исключить влияние углекислого газа, растворители для кислотных соединений в процессе титрования должны быть защищены от избыточного действия воздуха подходящей пробкой или инертным газом. Следует провести контрольный опыт; обычно объем 0,1 моль/л титранта не должен превышать 0,01 мл на 1 мл растворителя.

Конец титрования можно определять визуально по изменению окраски или потенциометрически. Если применяется каломельный электрод сравнения, то удобнее заменить водный раствор хлорида калия и соленом мостике на раствор перхлората лития в уксусной кислоте ИР для титрования в кислых растворителях и на раствор хлорида калия в метаноле для титрования в основных растворителях. Следует помнить, что некоторые обычно используемые индикаторы (например, кристаллический фиолетовый) подвергаются постепенному изменению окраски, поэтому при оценке пригодности метода неводного титрования для конкретного случая необходимо проследить за тем, чтобы при потенциометрическом титровании вещества изменение окраски в конечной точке титрования соответствовало максимальной величине dE/dV (где Е — электродвижущая сила, а V — объем титранта).

Если используют титранты, приготовленные с растворителями, имеющими относительно высокий коэффициент расширения (например, с ледяной уксусной кислотой, толуолом и т. п.), следует проследить за тем, чтобы были компенсированы различия в температуре между временем "применения и временем стандартизации титранта.

3.1.5 Нитритометрия

Нитритометрия — титриметрический метод, применяемый главным образом для количественного определения первичных ароматических амнион.

Прибор, обычно используемый в методике электрометрического титрования нитритом, состоит из открытого сосуда для титрования, содержащего два платиновых электрода, соединенных подходящей цепью. Электроды должны иметь разность потенциалов порядка 50—100 мВ. Электрическая цепь должна включать прибор для измерения силы тока с чувствительностью от 0,1 до 1 нА, обычно со стрелкой индикатором. Сосуд для титрования должен быть снабжен соответствующим механическим или магнитным перемешивающим устройством; для перемешивания раствора также может быть использован поток азота, проходящий через раствор. Электроды должны быть изготовлены из платиновой проволоки диаметром 0,5 мм и длиной около 20 мм. Перед каждым применением электроды следует очищать погружением на несколько секунд в кипящую азотную кислоту (1000 г/л) ИР, к которой предварительно прибавлен хлорид железа (III) P в количестве 1мг/мл. Затем электроды тщательно промывают водой.

3.2 Физико – химические методы анализа

3.2.1 Оптические методы

Основаны на взаимодействии со светом. Свет является проникающими электромагнитными колебаниями и поэтому взаимодействует с анализируемой системой. Под воздействием электромагнитных волн в атомах вещества, через которое проходит свет, возникают вынужденные колебания электронов и ядер, они смещаются относительно друг друга, и атомы приобретают наведенные диполи. Диполи, в свою очередь, генерируют вторичные волны, взаимодействие которых со светом приводит к изменению оптических свойств анализируемой системы. В оптических методах анализа используется связь между свето-поглощением, светорассеянием, преломлением света, вращением плоскости поляризации плоскополяризован-ного света, вторичным свечением вещества — и ее составом. К таким методам, например, относятся:

1) абсорбционные методы анализа;

2) поляриметрия;

3) рефрактометрия.

Адсорбционные методы анализа. Эти методы основаны на поглощении света атомами и молекулами анализируемых веществ. Электромагнитное излучение имеет двойственную природу. Некоторые явления (дифракция, преломление) объясняются волновой природой излучения. С другой стороны, поглощение, эмиссия говорят о том, что электромагнитное излучение — поток материальных частиц фотонов или квантов. Волны электромагнитного излучения, характеризуются длиной волны или частотой колебаний (число колебаний в единицу времени), которые связаны между собой соотношением:

Kv = c,(1)

где к — длина волны; v — частота; с — скорость света

Энергия электромагнитного излучения связана с его частотой соотношением:

E=hv,(2)

где Е — энергия фотона; v — частота; h — постоянная Планка.

В 1960г. XI Генеральная конференция по мерам и весам в качестве единицы измерения длины волны в фотометрическом анализе приняла нанометр (нм): 1 нм= 10 -9м; 1 нм = 10 -7см = 10 А = 1 мкм.

С целью анализа используются методы, при которых светопоглощение измеряют в интервале длины волны от 200 до 20 000 нм. Область, составляющая диапазон 190—400 нм, называют ультрафиолетовой частью спектра (УФ). Участок спектра в пределах 400—760 нм называется видимой частью спектра, или видимым светом, а участок длин волн 760—20 000 нм — инфракрасной областью спектра (ИК). В ИК-области спектра единицей измерения длины волн служит микрометр (1 мкм = 10~6 м). Очень часто инфракрасное излучение характеризуется волновым числом v = \/Х, (где X выражено в сантиметрах, размеренность v — соответственно в обратных сантиметрах (см1). В зависимости от вида поглощающих частиц и способа трансформирования избыточной энергии возбуждения различают:

1)     атомно-абсорбционный анализ, основанный на поглощении световой энергии атомами анализируемых веществ;

2)     молекулярный абсорбционный анализ, основанный на поглощении световой энергии молекулами анализируемых веществ;

3)анализ, основанный на измерении световой энергии, поглощенной или рассеянной частицами анализируемых веществ.

3.2.2 Электрохимические методы

Электрохимические методы относятся к физико-химическим и основаны на измерении и регистрации электрических параметров анализируемых систем (лекарственных веществ).

К электрохимическим методам относятся потенциометрия, полярография, амперометрическое титрование, электрофорез.

Рассмотрим из этих методов электрофорез. Электрофорез — метод анализа, основанный на способности заряженных частиц к передвижению во внешнем электрическом поле. Задача электрофореза заключается в определении скорости миграции частиц смеси к электродам. При условии, что расстояние между электродами достаточно велико, разницу в скоростях движения индивидуальных частиц можно использовать для разделения смесей.

Передвижение частиц при электрофорезе зависит от ряда факторов, основными из которых являются: напряженность электрического поля, величина электрического заряда, скорость и размер частицы, вязкость, рН и температура среды, продолжительность электрофореза. Определяется величина электрофоретической подвижности, характерной для данного вещества. Различают абсолютную и относительную электрофоретическую подвижность. Абсолютная измеряется в сантиметрах в секунду под влиянием градиента потенциала 1 В на 1 см и выражается в см2 В"1-с"1. Относительная электрофоретическая подвижность есть отношение подвижности исследуемого вещества к подвижности другого вещества, принятого за стандарт.

Существуют два метода электрофореза:

- фронтальный, который проводят в свободной незакрепленной среде в кювете;

- зональный электрофорез в закрепленной среде.

Они имеют единую аппаратурную схему: источник тока, камеру для электрофореза, два электрода, соединяющих камеру с источником тока, и приспособления для сбора и идентификации разделенных веществ.

Примерная схема проведения, электрофореза: подготовка среды (носителя); нанесение веществ, подлежащих разделению; проведение электрофореза; обнаружение и количественная оценка разделенных веществ.

Большинство электрофоретических измерений в настоящее время выполняют методом зонального электрофореза, при проведении которого миграция заряженных частиц происходит в стабилизирующей среде, которая удерживает частицы после выключения тока в виде отдельных зон. Для обнаружения разделяемых компонентов стабилизирующую среду (фильтровальная бумага, крахмал, агар-агар и др.) обрабатывают подходящими фотометрическими реагентами.

Метод используется для разделения простых и комплексных неорганических ионов, органических веществ (аминокислоты, нуклеотидов), макромолекулы (например, белков в сыворотке).

3.2.3 Хроматографический метод

Хроматографией называется процесс разделения смесей веществ, основанный на количественном различии в поведении разделяемых компонентов при их непрерывном перераспределении между двумя фазами, одна из которых неподвижна, а другая имеет постоянное направление движения.

По механизму, лежащему в основе разделения, различают адсорбционную, распределительную, ионообменную и некоторые другие виды хроматографии.

В адсорбционной хроматографии используется явление адсорбции, происходящее на поверхности сорбента. Исследуемую смесь, растворенную в подходящем растворителе, пропускают через стеклянную колонку, заполненную адсорбентом (силикагелем, оксидом алюминия, полиамидом и др.). Составные части смеси, имеющие различную адсорбцию, распределяются в разных участках сорбента. В верхней части колонки будет находиться наиболее адсорбированное вещество, в нижней — менее адсорбированное. Вещества, адсорбированные на колонки, вымываются растворителями (элюирование) и определяются в отдельных фракциях элюата химическими, физическими или физико-химическими методами анализа.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5