Відповідь:

Одержання ВаSО₄

З природного мінералу бариту ВаSО₄

Одержання барію сульфату складається з декількох стадій.

а) Відновлення бариту ВаSО₄ вугіллям С при прожарюванні до барій сульфіду ВаS:

BaSO₄ + 4С = ВаS

б) Обробка хлоридною кислотою HCl одержаного прjдукту BaS або природного витерита BaСO₃; утворюється розчинна сіль барій хлорид BaCl₂:

BaS + 2HCl = H₂S + BaCl₂

BaCO₃ + 2HCl = H₂O + CO₂ + BaCl₂

в) Осадження BaSO₄ під дією натрій сульфату Na₂SO₄, магній сульфату MgSO₄ або сульфатної кислоти H₂SO₄:

BaCl₂ + Na₂SO₄ ® BaSO₄¯ + 2NaCl

Щоб BaSO₄ був високодисперсним, розчини повинні бути дуже розведеними, а крім того, додають захисний колоїд (лляне насіння або відвар слизу) для сповільнення осадження BaSO₄.

Осад BaSO₄ ретельно промивають водою (від недопустимих домішок хлоридів: розчинна сіль BaCl₂ – отруйна). При цьому відмиваються і домішки сульфатів SO₄^2–.

У медичній практиці застосовують барію сульфат BaSO₄, що практично нерозчинний у воді, кислотах, лугах і органічних розчинниках. Його застосування в якості рентгенконтрастної речовини базується на його непроникності для рентгенівських променів. Приймають по 50–100 г у виді “барієвої кашки”. Ця маса, наповнюючи шлунок, непрозора для рентгенівських променів. Виходять контрастні рентгенівські знімки. Через визначений час BaSO₄ цілком виводиться з організму.

Ідентифікація

1. Реакція на сульфат-аніони so42–:

ДФУ, доповн. 2. 0,2 г субстанції кип'ятять у 5 мл розчину 500 г/л натрій карбонату Р Na₂CO₃ протягом 5 хв, додають 10 мл води Р, фільтрують і частину фільтрату підкислюють кислотою хлоридною розведеною Р.

ДФУ. Реакція з барій хлоридом у середовищі хлоридної кислоти

До отриманого розчину додають 1 мл кислоти хлоридної розведеної Р HCl і 1 мл розчину барій хлориду Р1 BaCl₂; утворюється білий осад.

Хімізм процесів, що відбуваються, можна представити у виді таких рівнянь

карбонізація

BaSO₄ + Na₂CO₃ → BaCO₃ ¯ + Na₂SO₄

_{на фільтрі}

У фільтрат переходить натрій сульфат Na₂SO₄ і надлишок соди Na₂CO_3. При нейтралізації хлоридною кислотою HCl і додаванні розчину BaCl₂ відбуваються реакції:

Na₂CO₃ + 2HCl = NaCl + H₂O + CO₂

Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄¯ + 2NaCl

Тому утвориться білий осад барій сульфату BaSO₄.

2. Реакції на катіони Барію Ba²⁺:

а) ДФУ, доповн. 2. Реакція із сульфатною кислотою

Залишок, отриманий у випробуванні А (на фільтрі, BaCO₃), промивають послідовно трьома невеликими порціями води Р. До залишку додають 5 мл кислоти хлоридної розведеної Р і розчин фільтрують. До отриманого фільтрату додають 0,3 мл кислоти сульфатної розведеної Р; утворюється білий осад, нерозчинний у розчині натрій гідроксиду розведеному Р:

BaCO₃ + 2HCl = BaCl₂ + H₂O + CO₂

BaCl₂+ H₂SO₄ = BaSO₄¯ +2HCl

b) Пірохімічна реакція. Леткі солі Барію (BaCl₂) забарвлюють безбарвне полум'я в жовто-зелений колір/

c) Реакція з розчином калій хромату K₂CrО₄ або калій дихромату K₂Cr₂O₇; утворюється жовтий осад BaCrО₄

Ba²⁺ + CrО₄^2– = BaCrО₄¯

2Ba²⁺ + Cr₂O₇^2– + H₂O = 2BaCrО₄¯ + 2H⁺

Для зв'язування йонів H⁺ використовують натрій ацетат CH₃COONa^

CH₃СOO^– + H⁺ = CH₃COOH

у якій BaCrО₄ нерозчинний/

d) Реакція з натрій родизонатом; утворюється червоно-бурий осад барій родизонату, який (на відміну від солей Стронцію) при взаємодії з хлоридною кислотою HCl утворює осад червоного кольору барій гідрородизонату:

Оскільки барію сульфат застосовують орально як засіб для рентгеноскопії шлунка і кишечника у великих кількостях (до 100 г), до його якості сталяться дуже високі вимоги.

Розчин S. До 20,0 г субстанції додають 40 мл води дистильованої Р и 60 мл кислоти ацетатної розведеної Р. Отриману суміш кип'ятять протягом 5 хв, фільтрують і доводять об’єм охолодженого фільтрату водою дистильованою Р до 100 мл.

1. Кислотність або лужність розчину. 5,0 г випробовуваної субстанції кип'ятять з 20 мл води, вільної від СО₂ (свіжопрокип’яченої води), протягом 5 хв і фільтрують. До фільтрату додають 0,05 мл розчину бромтимолового синього Р1 (3,8 (жовтий) – 5,4 (синій); забарвлення розчину має змінитися при додаванні не більше 0,5 мл 0,01 М розчину кислоти хлоридної або 0,01 М розчину натрій гідроксиду.

2. Речовини, розчинні в кислоті. При випарюванні 25 мл розчину S на водяному нагрівнику і висушуванні до постійної маси при температурі від 100 °С до 105 °С маса сухого залишку не повинна перевищувати 15 мг.

3. Сполуки Сульфуру, що окиснюються. 1,0 г субстанції струшують з 5 мл води Р протягом 30 с і фільтрують. До фільтрату додають 0,1 мл розчину крохмалю Р і розчиняють 0,1 г калій йодиду Р. До одержаного розчину додають 1,0 мл свіжоприготованого розчину 3,6 мг/л калій йодату Р і 1 мл розчину кислоти хлоридної і ретельно струшують. Забарвлення одержаного розчину має бути не інтенсивнішим за забарвлення еталону, приготованого паралельно з випробовуваним розчином без додавання розчину калій йодату Р.

4. Розчинні солі Барію. До 10 мл розчину S додають 1 мл кислоти сульфатної розведеної Р. Через 1 год опалесценція отриманого розчину не повинна перевищувати опалесценцію суміші 10 мл розчину S і 1 мл води дистильованої Р.

5. Фосфати. 1 г випробовуваної субстанції нагрівають з 5 мл кислоти нітратної розведеної Р HNO₃ на водяному нагрівнику протягом 5 хв і фільтрують. Об’єм фільтрату доводять водою Р до 10 мл і додають 5 мл сульфомолібденового реактиву Р (суміш амоній молібдату (NH₄)₆Mo₇O₂₄ і конц. H₂SO₄). Через 5 хв жовте забарвлення одержаного розчину має бути не більш інтенсивним за еталон, приготований з використанням еталонного розчину фосфату (5 ppm PO₄) Р.

PO₄^3– + 3H⁺ = H₃PO₄

(NH₄)₆Mo₇O₂₄х4H₂O = 3(NH₄)₂MoO₄ х×4MoO₃ х 4H₂O

3(NH₄)₂Mo₄ + 2H₃PO₄ + 21H₂SO₄ = 2(NH₄)₃PO₄х12Mo₃¯ + 21(NH₄)₂SO₄ + 24H₂O

6. Загальні домішки важких металів, Арсену – у межах еталону.

7. Втрата у масі при висушуванні. Не більше 2,0 %. Визначення проводять з 1,0 г субстанції при температурі 600 °С.

(ДФУ, доп. 1). Седиментація. 5,0 г субстанції поміщають у мірний циліндр ємністю 50 мл із притертим скляним корком, на якому мітка 50 мл знаходиться на висоті 14 см від дна. Додають воду Р до мітки 50 мл і струшують протягом 5 хв. Отриману суміш відстоюють протягом 15 хв; субстанція не повинна осідати нижче мітки 15 мл.

121. Охарактеризуйте лікарський засіб натрію тетраборат згідно Державної фармакопеї України. Наведіть повний фармакопейний аналіз: ідентифікація, кількісне визначення, випробовування на чистоту (в тому числі визначення карбонатів і гідрокарбонатів). Де це можливо приведіть рівняння реакцій.

Відповідь

Натрію тетраборат (бура) (Natrii tetraboras) Borax

Na₂B₄O₇∙10H₂O М.м. 381,4

Властивості.

Безбарвні, прозорі кристали, які легко вивітрюються, або білий кристалічний порошок. Розчинний у воді, дуже легкорозчинний - у киплячій, нерозчинний у спирті, легкорозчинний у гліцерині. Водні розчини солонувато-лужні за смаком і мають лужну реакцію. Реакція гліцеринових розчинів кисла.

Тотожність.

1. Реакції на борну кислоту

Тетраборат натрію при дії концентрованої сірчаної кислоти утворює борну кислоту, яка реагує зі спиртом, утворюючи триетоксиборат – етиловий естер борної кислоти. Суміш борної кислоти зі спиртом і концентрованою сульфатною кислотою горить полум’ям із зеленим окрайком:

H₃BO₃ +3C₂H₅OH → 3H₂O + B(OC₂H₅)₃

2. Реакції на іони Na⁺.

а) При дії калію гексагідроксостибату (V) K[Sb(OH)₆] концентровані розчини солей натрію утворюють білий кристалічний осад:

Na⁺ + [Sb(OH)₆]^– → Na[Sb(OH)₆]↓

б) Іони натрію з 2-метокси-2-фенілоцтовою кислотою у водно-етанольних розчинах утворюють об’ємний білий кристалічний осад:

Na⁺ + 2C₆H₅СН(OCH₃)COOН →

→ C₆H₅СН(OCH₃)COOН∙C₆H₅СН(OCH₃)COONa↓ + H⁺

Кількісне визначення.

1. Ацидиметрія, пряме титрування, індикатор - метиловий оранжевий, Е = 1/2М. м.:

Na₂B₄O₇ + 2HCl + 5H₂O → 4H₃BO₃ + 2NaCl

2. Алкаліметрія гліцеринових розчинів, Е = 1/2М. м.

При розчиненні бури відбувається утворення розчину борогліцерату натрію та борогліцеринової кислоти, яка і титрується при алкаліметричному титруванні:

Випробування на чистоту.

Випробування на чистоту включають визначення:

- прозорості 4%-ного розчину (має бути прозорим);

- кольоровості розчину (має бути безбарвним);

- рН розчину має бути в межах від 9,0 до 9,6.

Допустимі домішки мають складати:

- сульфати не більше 0,005 %;

- амонію солі не більше 0,001%;

- арсен не більше 0,0005%;

- кальцій не більше 0,01%;

- важкі метали (визначені за методом А) не більше 0,0025%.

Борна кислота є слабкою, тому при зберіганні бури можливе розкладання препарату з утворенням карбонатів та гідрокарбонатів. Домішку карбонатів та гідрокарбонатів виявляють додаванням до 5%-ного розчину препарату 3М розчину соляної кислоти. При цьому не повинне спостерігатися виділення бульбашок газу:

НСО₃^- + Н⁺ → СО₂↑ + Н₂О

СО₃^2- + 2Н⁺ → СО₂↑ + Н₂О

139. За методами функціонального аналізу визначити якість лікарських засобів, що містять фрагмент амінокарбонової кислоти на прикладі наступних препаратів: кислота глютамінова, кислота амінокапронова, аланін, аргінін.

Відповідь

Тотожність амінокислот перевіряється реакцією з нінгідрином, всі амінокислоти дають синьо-фіолетове забарвлення при нагріванні з даним препаратом:

Індивідуальне визначення амінокислот проводиться за фізико-хімічними показниками, як то питоме обертання, температура плавлення, ІЧ-спектроскопія, тонкошарова хроматографія, а також за специфічними для певних амінокислот хімічними властивостями.

Кислота глютамінова (Acidum glutamicum)

Ідентифікація

Питоме обертання від +30,5° до +32,5° в перерахунку на суху речовину.

ІЧ-спектроскопія – спектр аналогічний еталону.

Тонкошарова хроматографія – пляма після обробки нінгідрином на рівні основної плями еталону.

Реакція з натрій гідроксидом у присутності формаліну та фенолфталеїну дає червоне забарвлення:

Випробування на чистоту

Прозорість та кольоровість розчину, питоме оптичне обертання, тонкошарова хроматографія для речовин, що визначаються нінгідрином; домішки – хлориди, сульфати, солі амонію, залізо, важкі метали, втрата в масі при висушуванні, сульфатна зола.

Кількісне визначення – пряма алкаліметрія, титрують 0,1 М розчином NaOH з індикатором бромтимоловим синім до переходу жовтого забарвлення в блакитне.