8.3.2. Анализ порошков

Анализ порошков, состоящих из нескольких веществ, также воз­можен с помощью метода рефрактометрии. Перед измерением показа­теля преломления точную навеску сложного порошка растворяют в мерном цилиндре в определенном объеме подходящего растворителя. При этом массу порошка и объем растворителя подбирают таким об­разом, чтобы концентрация определяемого рефрактометрическим методом ингредиента в полученном растворе была не менее 3%. Ис­ключение составляет рефрактометрический анализ многокомпонент­ных порошков с решением системы линейных уравнений: массу порош­ка и объем растворителя подбирают таким образом, чтобы концен­трация каждого из определяемых рефрактометрическим методом ин­гредиентов в полученном растворе была не менее 4 - 5%.

Возможны два варианта рефрактометрического анализа порошков:

1. Все ингредиенты смеси полностью растворимы в одном раствори­теле.

2. Компоненты сложного порошка растворяются в разных растворите­лях.

8.3.2.1. Все компоненты порошка растворимы в одном растворителе

Количественное определение в данном случае можно вести в не­скольких направлениях:

• рефракто-титриметрический анализ;

• рефрактометрический анализ двухкомпонентных порошков путем решения системы линейных уравнений с двумя неизвестными;

• анализ порошков, состоящих из трех и более компонентов, из кото­рых все вещества определяются титриметрически, кроме двух, опре­деляемых рефрактометрически путем решения системы линейных уравнений с двумя неизвестными.

Рефракто-титриметрический анализ сложных порошков. Расчетная формула аналогична уравнениям (97) и (98).

■

ПРОПИСЬ 70 Кофеина-бензоата натрия 0,1 Анальгина 0,3

Навеску порошка 0,2 г растворяют в воде очищенной и доводят объем раствора до 4,0 мл (предполагаемая концентрация анальгина 3,75%). Для определения кофеина-бензоата натрия 2,0 мл полученного раствора титруют 0,1 н раствором хлористоводородной кислоты в при­сутствии 5 мл эфира до розовой окраски водного слоя (индикатор - ме­тиловый оранжевый). Допустим, что содержание кофеина-бензоата на­трия в навеске 0,2 г - 0,0495 г (0,099 г в порошке) и соответственно его концентрация в растворе 1,24%.

Показатель преломления раствора, измеренный при 20°С -1,3424. Фактор показателя преломления кофеина-бензоата натрия 0,00192, анальгина - 0,00194. Тогда содержание анальгина в порошке равно:

(1,3424-1,3330-1,24 х 0,00192) х 4,0x0,4 _{n oon г} ,

yyj — —1— „—— —-- - ■■■ ■— — [),2оу Г .

^ГПл" 0,00194x100x0,2

Рефрактометрический анализ двухкомпонентных порошков с ре­шением системы линейных уравнений.

Как мы уже указывали (см. рефракто-денсиметрический метод выше), бывают ситуации, когда титриметрический анализ не позволяет провести количественное определение одного из веществ двухкомпо-нентной системы. В таком случае необходимо решить задачу с двумя неизвестными, в которой требуется определение второго, помимо пока­зателя преломления, параметра, характеризующего состав системы. Для растворов лекарственных веществ в качестве второго параметра может выступать плотность раствора (рефракто-денсиметрический анализ). Если же речь идет об анализе двухкомпонентного порошка, то задача упрощается. Поскольку перед измерением показателя преломления рас­творяют точную навеску порошка в определенном объеме раствори­теля, то известна суммарная концентрация веществ, входящих в состав сложного порошка. И эту общую концентрацию С г можно использовать в качестве второго условия в системе линейных уравнений:

[Сг + Ct-Cz

Решим систему методом подстановки. Выразим концентрацию С₂ через С| и Су,:

С₂ - Су - С.

Тогда:

n = n₀ + C_IxF₁ +(Cj:-Ci)xF₂ n = n₀ + C,xF, + СтхҒ₂ - С,хҒ₂ n - n₀ - CvxF₂ = СхҒ, - C|xF₂ п-п₀-СухҒ₂ = С,х(Ғ1 -F₂)

п«т*С№ ₍₉₉₎ FcFi

Формула для C₂ выводится аналогично:

Cr^{n п}' ^Cl>F (юо) v

Однако C₂ проще посчитать по формуле: С₂ = Су. - С]

ПРОПИСЬ 71 Кислоты аскорбиновой 0,1 Глюкозы 0,4

Навеску порошка 0,4 г растворяют в воде очищенной и доводят объем раствора до 2,0 мл. Предполагаемая концентрация кислоты ас­корбиновой 4%, глюкозы - 16%; общая концентрация раствора 20%. Показатель преломления раствора, измеренный при 20°С - 1,3598. Фак­тор показателя преломления раствора глюкозы 0,00128 (см. примечание 3 ниже), а кислоты аскорбиновой - 0,00159. Рассчитываем концентра­цию кислоты аскорбиновой (С_Аск):

„ _ 1,3598-1,3330-20x0,00128 , _о_₀.

( t^tf — ¹ — ~—— = 3,87 /о

^^лск 0,00159-0,00128

Соответственно масса кислоты аскорбиновой (т_Аск) в порошке:

3,87% х 2,0x0,5 _nno__r ,

ум = — — = 0,0971 г I

^тлск 100x0,4

Концентрация глюкозы в растворе 20%-3,87% = 16,13%, а ее масса (гпглк) в порошке:

16,13%х 2,0x0,5 . , 100x0,4 ⁼°'^403[Г]-

Рефрактометрический анализ порошков, состоящих из трех и бо­лее компонентов, с решением системы линейных уравнений.

При анализе таких порошков все вещества, кроме двух, опреде­ляются титриметрическим методом. Оставшиеся два вещества опреде­ляют рефрактометрически с решением системы линейных уравнений.

ПРОПИСЬ 72 Антигриппин для взрослых

Состав: Анальгина 0,5 Димедрола 0,02 Кислоты аскорбиновой 0,3 Глюкозы 0,2

Димедрол экстрагируют из порошка в хлороформ, органический слой отделяют, прибавляют к нему воду очищенную и определяют ди­медрол алкалиметрически (индикатор - фенолфталеин). В оставшейся после экстракции навеске определяют кислоту аскорбиновую алкали­метрически с тем же индикатором. Отдельную навеску порошка (со­держащую все 4 компонента) массой 0,5 г растворяют в 1 мл воды очищенной и доводят объем до 2,0 мл. Предполагаемая концентрация анальгина 12,26%, глюкозы - 4,9%; общая концентрация веществ -25%. Измеряют показатель преломления полученного раствора. Сис­тема уравнений в данном случае будет выглядеть следующим образом:

П ~ По + С гш * Г гж ⁺ С ан F ан ⁺ С дим * F дик! ⁺ С аск * F аск С глк ⁺ С ан * С дим ⁺ С аск ~ С1.

В данной системе нам неизвестны только Сглк и С_Ан- Решая систему методом подстановки, получаем фор^лу для расчета концентрации глюкозы:

C_ Yl У1о F,ih^X^Cl. С дим _ С аск ) С дим Fдим С аск F аск / 1 q 1 \ ijik z7 — z7

Г ijik Г ан

Умножив числитель на 2,0 (объем приготовленного для рефрактомет­рии раствора), а знаменатель на 100, получим массу глюкозы в навеске порошка 0,5 г.

Для расчета концентрации анальгина можно вывести аналогич­ную формулу или поступить проще: С_АН = С_г - С_гж - С_дим - С_АСК-

{Примечания.

1. При расчете по формулам (99), (100) и (101) мы заранее не знаем значений факторов показателей преломления двух определяемых рефрактометрически веществ, а поэтому используем факторы, соот- ветствующие прописанным количествам. Однако если прописанная и реальная концентрации (массы) существенно различаются (напри- мер в случае грубой ошибки, допущенной при изготовлении препа- рата), результат расчета окажется неверным. В этом случае можно применить метод последовательного приближения: вычисления по- вторяют с использованием факторов, которые соответствуют кон- центрациям, полученным после первого расчета.

Если же рефрактометрически определяется одно вещество, то метод последовательного приближения не имеет смысла использовать: да­же если прописанная и реальная концентрации не совпадают, то од­нократное вхождение фактора показателя преломления этого ве­щества в расчетную формулу будет искажать результат не больше, чем погрешность самого метода рефрактометрии.

2. Следует иметь в виду, что все вышеприведенные системы уравнений имеют решение только в том случае, если факторы показателей пре­ломления двух определяемых веществ численно различаются (иначе в знаменателе окажется нуль). Однако даже если эта разница есть, но она очень незначительна (например 0,00194 и 0,00192), рассчитан­ное значение может в несколько раз отличаться от реальной концен­трации (массы) вещества. В общем случае разность между факто­рами показателей преломления двух веществ должна составлять не менее 0,0002.

3. Для расчета массы глюкозы в порошке в формулу необходимо под­ставлять значение фактора показателя преломления для водной глю­козы (0,00128), либо использовать фактор для безводной глюкозы, но полученный результат умножать на 1,11. Это связано с тем, что в прописи порошка указывается масса водной глюкозы. Еще раз об­ращаем внимание на то, что для растворов глюкозы такую операцию не проводим, так как в лекарственной форме «раствор» концентра­ция глюкозы - это концентрация безводной глюкозы.