Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ГФ 11-1

.pdf
Скачиваний:
1239
Добавлен:
21.05.2015
Размер:
3.83 Mб
Скачать

поглощающий слой; k - коэффициент поглощения света в центре линии поглощения; с - концентрация поглощающего компонента; l - толщина поглощающего слоя.

Погрешность определения элемента в методе атомно - абсорбционной пламенной спектрометрии могут вызывать: ионизация исследуемых атомов при температуре пламени, образование стойких химических соединений в пламени, неселективное поглощение света и другие факторы.

Число возбужденных атомов увеличивается с ростом температуры, которая зависит в основном от теплотворной способности создающего пламя газа. В используемых фотометрических методах применяется в основном пламя следующих газовых смесей.

Состав газовой смеси

Температура, град. С

Светильный газ +

воздух

1840

Ацетилен +

воздух

2250

Ацетилен +

кислород

3050

Водород +

кислород

2680

Ацетилен +

закись азота

2955

Чувствительность определения может быть повышена при применении более горячего пламени или других более эффективных способов атомизации проб, например использование графитовой кюветы, лазеров и т. д.

Измерение интенсивности излучения спектральных линий определяемых элементов можно проводить на отечественных пламенных фотометрах, например типа ПФЛ-1, ПФМ, ПАЖ-1 или Flapho-4 (ГДР) и др., а поглощение резонансных линий - на атомно - абсорбционных спектрофотометрах, например типа "Спектр-1" и "Сатурн" (СССР), AAS-1 (ГДР) и др. В качестве регистрирующих систем могут использоваться вольтметры и потенциометры, снабженные цифровыми или печатающими устройствами. Точность методов пламенной фотометрии и атомной абсорбции в зависимости от концентрации вещества составляет 1-4%; чувствительность определяется свойствами аналитической линии, составом пробы, классом аппаратуры и может достигать 0,001 мкг/мл.

Для определения концентрации вещества в анализируемых объектах используются в основном следующие методы: градуировочной кривой, стандартных добавок, сравнения и ограничивающих растворов.

Реактивы и эталонные растворы. Вода должна быть деионизированной на ионообменных смолах и продистиллированной непосредственно перед употреблением.

Ниже приведены растворы солей, катионы которых обозначены названиями элементов.

Кальций. 1,001 г кальция карбоната, высушенного до постоянной массы при температуре 105 град. С, растворяют в 25 мл хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и доводят объем раствора водой до 1000 мл. Раствор кальция содержит 400 мкг ионов Са в 1 мл.

Срок годности раствора 1 мес, хранение при комнатной температуре.

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

Калий. 1,1440 г калия хлорида, высушенного до постоянной массы при температуре 130 град. С, растворяют в небольшом количестве воды и доводят объем раствора водой до 1000 мл. Раствор калия содержит 600 мкг ионов К в 1 мл.

Срок годности раствора 2 мес, хранение при комнатной температуре.

Натрий. 0,5084 г натрия хлорида, высушенного до постоянной массы при температуре 130 град. С, растворяют в небольшом количестве воды и доводят объем раствора водой до 1000 мл. Раствор натрия содержит 200 мкг ионов Na в 1 мл.

Срок годности раствора 2 мес, хранение при комнатной температуре.

Цинк. 2,5 г гранулированного цинка растворяют в 20 мл хлористоводородной кислоты (5 моль/л) и доводят объем раствора водой до 500 мл. Раствор цинка содержит 5 мг ионов Zn в 1 мл.

Срок годности раствора 2 мес, хранение при комнатной температуре.

Свинец. 0,1600 г свинца нитрата растворяют в 5 мл азотной кислоты и доводят объем раствора водой до 1000 мл. Раствор свинца содержит 100 мг ионов Рb в 1 мл.

Срок годности раствора 1 мес, хранение при комнатной температуре.

Медь. 1,000 г меди электролитической растворяют в небольшом объеме 50% азотной кислоты и доводят объем раствора 1% азотной кислотой до 1000 мл. Раствор меди содержит 1 мг ионов Cu в 1 мл.

Срок годности раствора 1 мес, хранение при комнатной температуре.

При составлении эталонного раствора расчет количества соединения химического элемента (X) в граммах проводят по уравнению:

М

Х = аb ----,

где а - масса (в граммах) вводимого в раствор элемента на 1 г готового эталонного раствора; b - масса готового эталонного раствора в граммах; М - молекулярная масса соединения, в которое входит вводимый в эталонный раствор элемент; n - число атомов вводимого элемента в используемом для приготовления эталонного раствора соединении; А - атомная масса вводимого в эталонный раствор элемента.

Эталонные, а также приготовленные на их основе рабочие растворы хранят в посуде из плавленого кварца, из чистого полиэтилена ГОСТ 16337-77 Е или из тефлона. Чашки и тигли для озоления проб должны быть изготовлены из кварца.

ФЛУОРИМЕТРИЯ

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

Флуориметрия - метод фотометрического анализа, основанный на измерении интенсивности флюоресценции испытуемых веществ. Интенсивность флюоресценции в разбавленных растворах может быть определена следующим уравнением:

F = J02,3"эпсилон"сb"фи",

где F - общая интенсивность флюоресценции, квант/с; J0 - интенсивность возбуждающего света, квант/с; с - концентрация раствора, моль/л; "эпсилон" - молярный коэффициент поглощения; b - толщина флюоресцирующего слоя, см; "фи" - квантовый выход флюоресценции, зависящий от природы вещества.

Это уравнение может быть использовано для растворов с оптической плотностью D, не превышающей 0,05 при длине волны возбуждения (при D = 0,05 ошибка в определении интенсивности флюоресценции составляет около 5%; влияние эффекта внутреннего фильтра).

Практически

 

флюоресценцию

определяют в

растворах с

 

-5

-6

 

 

 

 

концентрацией 10

- 10

моль/л и

меньше,

когда

между

интенсивностью флюоресценции и концентрацией вещества

наблюдается

прямолинейная

зависимость:

при

более высоких

концентрациях

линейность нарушается, а затем

наблюдается

концентрационное

тушение флюоресценции.

 

 

 

 

 

Интенсивность флюоресценции в значительной степени зависит от длины волны возбуждающего света, величины рН испытуемого раствора, характера растворителей и присутствия в растворе посторонних веществ, поглощающих некоторую долю возбуждающей энергии (экранирующий эффект) или дезактивирующих возбужденные молекулы. Так, прибавление хлорида натрия снижает выход флюоресценции хинина, прибавление веществ с фенольными или гидроксильными группами тушит флюоресценцию рибофлавина, прибавление хлористоводородной кислоты тушит флюоресценцию тиохрома, прибавление едкого натра тушит флюоресценцию птеринов и т. д.

Во флюоресцентных исследованиях часто важно регулирование температуры и удаление кислорода, являющегося сильным тушителем флюоресценции. При одновременном определении испытуемого и стандартного образцов необходимость термостатирования и удаления кислорода, как правило, отпадает, для этого измерение надо проводить достаточно быстро, чтобы не произошло нагревания образца от источника облучения.

Спектр флюоресценции находится по сравнению со спектром поглощения в более длинноволновой области (на 50 - 100 нм) и дает широкие полосы излучения в пределах от 100 до 200 нм.

Характер спектра флюоресценции, а также цвет излучаемого света специфичны для флюоресцирующих веществ (флуорохромов), поэтому флюоресценция может быть применена как для качественного, так и для количественного анализа.

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

Для выполнения флуориметрического анализа используют спектрофлуориметры, принцип работы которых заключается в следующем: свет от ртутно - кварцевой лампы через первичный светофильтр и конденсор падает на кювету с раствором испытуемого вещества; последнее начинает флюоресцировать. Кванты возбужденного света проходят через вторичные светофильтры и падают на фотоэлемент, соединенный с чувствительным гальванометром, отмечающим количество поступающего на фотоэлемент света.

Для проведения количественного анализа в качестве раствора сравнения применяют раствор стандартного образца флюоресцирующего вещества известной концентрации. Расчет производят по формуле:

(n1 - n2)c

Х = -----------

,

n - n2

где n1-n2 - показания спектрофлуориметра для испытуемого раствора за вычетом поправки на контрольный опыт; n - n2 - то же для раствора стандартного образца за вычетом поправки на контрольный опыт; с - концентрация раствора стандартного образца в выбранных единицах измерения.

Расчет производят с помощью калибровочного графика или шкалы стандартных растворов.

Так как

интенсивность

флюоресценции

пропорциональна

концентрации вещества обычно в очень

узкой области, соотношение

- Jх - J0 ¬

 

 

 

 

 

¦--------- ¦

(Jх, J0, Jс

-

соответственно

интенсивности

L Jс - J0 -

 

 

 

 

 

флюоресценции испытуемого

раствора,

растворителя

и стандартного

раствора) должно быть не менее 0,40 и

не более 2,50.

Относительная ошибка флуориметрического метода составляет не более 5%.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ БЕЛИЗНЫ

ПОРОШКООБРАЗНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

В случае твердых субстанций оценка степени белизны (оттенка) может быть проведена инструментальным методом, исходя из спектральной характеристики света, отраженного от образца. В простейшем случае оценку степени белизны можно получить, исходя из коэффициентов отражения, измеренных при освещении образца белым светом (источник со спектральным распределением, соответствующим спектральному распределению источника типа А по ГОСТу 7721-76), а также

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

белым светом, пропущенным через красный или синий фильтр с эффективными максимумами пропускания соответственно при 614 и 459 нм. Коэффициент отражения белого света (rб) при оценке степени белизны может быть заменен коэффициентом отражения света, пропущенного через зеленый светофильтр с максимумом пропускания при 522 нм.

Коэффициент отражения представляет собой отношение величины отраженного светового потока к величине падающего светового потока.

Измерение коэффициентов

отражения

осуществляют

на приборах

типа

лейкометра или

спектрального

фотометра "Specol-10" (фирмы

"Carl

Zeiss Jena",

ГДР).

Измеренные относительно

эталона

с

коэффициентом отражения в видимой области спектра ~=0,85, значения

коэффициентов

отражения

образцов

лекарственного

вещества

(r)

позволяют определить наличие или отсутствие у них

цветового

или

сероватого

оттенка

соответственно

по

величинам степени белизны

("альфа") и степени яркости

("бета"). Величину степени

белизны

"альфа"

определяют

для

лекарственных

веществ

с желтоватым,

 

 

 

 

 

 

 

r459

 

 

кремоватым или розоватым оттенками

как

отношение

----,

а

для

 

 

 

 

 

 

 

r614

 

r614

лекарственных веществ с голубоватым оттенком - как отношение ----. r459

Степень яркости "бета" характеризуют величиной r522 или rб. (В

индексах r указана длина волны максимума пропускания светофильтров).

Для белых и белых с сероватым оттенком лекарственных веществ величина "альфа" теоретически равна 1. Если "альфа" < 1, то лекарственное вещество имеет оттенок. Лекарственные вещества, для которых "бета" < 0,85 и "альфа" находится в интервале 0,95-1,00, имеют сероватый оттенок.

Уточненная оценка белизны лекарственных веществ с указанием интенсивности цветовых и сероватого оттенков может быть проведена с использованием абсолютных коэффициентов отражения (R), определяемых с помощью спектрофотометров отражения, снабженных интегрирующей сферой, например СФ-18 ("ЛОМО", СССР). Настройка прибора в этом случае осуществляется по эталону с коэффициентом отражения в видимой области ~= 1.

При этом

интенсивность цветового

и

сероватого

оттенков

оценивают по

величинам степени белизны (альфа') и степени

яркости

(бета') соответственно. Величину степени

белизны альфа' определяют

для лекарственных веществ с желтоватым,

 

кремоватым и

розоватым

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

 

R459

 

 

 

 

оттенками

как отношение ------, а для

лекарственных

веществ c

 

R614

 

 

 

 

 

 

 

R614

 

 

голубоватым

оттенком - как

отношение

----.

Степень

яркости

 

 

 

R459

 

 

(бета') характеризуют величиной максимального коэффициента

отражения образца лекарственного вещества в видимой области Rmax.

Оценка

интенсивности

цветового

и

сероватого

оттенков

проводится

в соответствии с табл. 1 и 2.

 

 

Таблица 1

Оценка интенсивности цветового оттенка

по величине степени белизны альфа'

----T----------------

 

 

T-------------------------------------------

 

¬

¦ N ¦Пределы значений ¦

Оценка интенсивности цветового оттенка

¦

¦п/п ¦

альфа'

¦

 

¦

+

---

+----------------

 

 

+-------------------------------------------

 

+

¦

1

¦

1,00

- 0,96

¦

Отсутствует оттенок

¦

¦

2

¦

0,96

- 0,94

¦

Едва заметный оттенок

¦

¦

3

¦

0,94

- 0,90

¦

Слабый оттенок

¦

¦

4

¦

0,90

- 0,86

¦

Отчетливый оттенок

¦

L---

 

+----------------

 

 

+--------------------------------------------

 

 

Примечание. При величине (альфа') < 0,86 лекарственное вещество не следует рассматривать как имеющее белый цвет.

Значения степени белизны ("альфа" и альфа') и степени яркости ("бета" и бета') являются объективными характеристиками качества белых и белых с оттенками лекарственных веществ. Пределы их допустимых значений могут быть регламентированы в частных статьях.

Методика определения. Подготовка пробы. В зависимости от поставленной задачи определение

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей

Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

степени белизны и степени яркости может производиться на образцах порошкообразных лекарственных веществ без предварительной обработки или после их измельчения в течение 2 мин на лабораторной электрической мельнице ЭМ-3А (ГОСТ 5.692-70). Масса пробы, необходимая для проведения измерений, составляет 2-3 г.

Таблица 2

Оценка интенсивности сероватого оттенка

по величине степени яркости бета'

----T--------------------

 

 

T---------------------------------------

 

¬

¦

N

¦

Пределы значений

¦

Оценка интенсивности

¦

¦п/п ¦

бета'

¦

сероватого оттенка

¦

+

---

+--------------------

 

 

+---------------------------------------

 

+

¦

1

¦

1,00

- 0,98

¦

Отсутствие оттенка

¦

¦

2

¦

0,98

- 0,97

¦

Едва заметный оттенок

¦

¦

3

¦

0,97

- 0,95

¦

Слабый оттенок

¦

¦

4

¦

0,95

- 0,92

¦

Отчетливый оттенок

¦

L---

 

+--------------------

 

 

+----------------------------------------

 

 

Примечание. При величине (бета') < 0,92 лекарственное вещество не следует рассматривать как имеющее белый цвет.

Порошок лекарственного вещества помещают в кювету и легкими ударами по дну последней уплотняют пробу. После этого стеклянным матированным плоским пестиком прижимают поверхность порошка, избегая горизонтальных перемещений пестика относительно поверхности пробы. Затем при необходимости кювету накрывают бесцветным плоским стеклом (лучше кварцевым).

Измерение на приборах типа лейкометра. Измерение коэффициентов отражения проб проводят в соответствии с инструкцией по пользованию прибором при белом свете (без светофильтра) и при красном, синем и зеленом светофильтрах или настройке монохроматора соответственно на длины волн 614, 459 и 522 нм. Перед каждым измерением прибор настраивают по эталону, имеющему коэффициенты отражения в видимой области ~= 0,85. Каждое измерение повторяют не менее 2 раз.

Результаты измерений коэффициентов отражения представляют в

_

виде среднего арифметического rх и вычисляют значение "альфа".

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

Принимают "бета" = rб или "бета" = r522.

--------------

 

T-----------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

T-------

 

T------

¬

¦

 

¦

 

 

Показания лейкометра

 

¦

¦

¦

¦Лекарственное +-----

T-----

T-----

T-----

T-----

T-----

+ "альфа" ¦"бета" ¦

¦

вещество

¦

 

¦

_

¦

 

¦_

¦

¦_

¦

¦

¦

¦

 

¦

¦

¦r459

¦r459

¦r614

¦r614

¦

¦

¦

+-------------

 

+-----

+

-----

+-----

 

+-----

+-----

+-----

+-------

 

+------

+

¦

 

¦

92,10

¦

 

¦91,49

¦

¦92,87

¦

¦

¦

¦

¦

Этазол

¦

92,35

¦ 92,20

¦91,28

¦91,39

¦93,11

¦92,97 ¦

0,98 ¦

0,92 ¦

¦

 

¦

92,15

¦

 

¦91,43

¦

¦92,93

¦

¦

¦

¦

L-------------

 

+-----

+-----

 

+-----

 

+-----

+-----

+-----

+-------

 

+-------

 

Поскольку "альфа" < 1, a "бета" > 0,85, этазол имеет цветовой оттенок и не имеет сероватого оттенка.

Измерение на спектрофотометре с интегрирующей сферой. Измерение коэффициентов отражения проводят в соответствии с инструкцией по пользованию спектрофотометром, в следующем порядке. В правую и левую кюветы помещают эталон белизны бария сульфат квалификации "для отражательной спектрофотометрии" и настраивают прибор. Регистрируют спектр отражения исследуемого лекарственного вещества. Исходя из полученной спектрограммы определяют значения R459, R614 и Rmax.

 

Каждое измерение

повторяют

не

менее 2

раз.

Результаты

измерений коэффициентов

отражения

представляют

в

виде средних

 

_

 

_

_

 

 

 

 

 

 

 

арифметических R459,

R614,

Rmax.

По

получении

указанных

коэффициентов отражения рассчитывают значение (альфа'); величину

 

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

бета' принимают равной

Rmax.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

--------------

T-----------------------------------

 

 

 

 

 

 

T------

 

T-------

¬

¦

¦

Показания спектрофотометра

 

¦

¦

¦

¦

¦

 

 

 

 

 

 

 

¦

¦

¦

¦Лекарственное +-----

T-----

T-----

T-----

 

T-----

T-----

+

альфа' ¦

бета' ¦

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

¦ вещество

¦

 

¦ _

¦

¦_

¦

¦_

¦

¦

¦

¦

¦R459

 

¦ R459

¦R614

¦R614

¦Rmax

¦Rmax

¦

¦

¦

+-------------

+-----

+

-----+-----

+-----

+-----

+-----

+------

 

+-------

+

¦

¦

 

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦0,802

¦

¦0,853

¦

¦0,980

¦

¦

¦

¦

¦Этазол

¦

 

¦ 0,800

¦

¦0,853

¦

¦0,980 ¦

0,93 ¦

0,98 ¦

¦

¦0,798

¦

¦0,853

¦

¦0,980

¦

¦

¦

¦

L-------------

+-----

+-----

+-----

+-----

+-----

+-----

+------

 

+--------

 

Найденное значение (альфа') находится в пределах 0,94 - 0,90, следовательно, образец имеет слабый цветовой оттенок (см. табл. 1). Найденное значение (бета') составляет 0,98, следовательно, у образца отсутствует сероватый оттенок (см. табл. 2).

СПЕКТРОСКОПИЯ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР -

спектроскопия) - физический метод, основанный на регистрации индуцированных радиочастотным полем переходов между ядерными магнитными энергетическими уровнями молекул вещества, помещенного

впостоянное магнитное поле. Переходы между ядерными магнитными

уровнями возможны

для ядер,

обладающих магнитным моментом,

т.е.

имеющих спиновое

квантовое

число

1,

не

равное нулю.

Такими

 

1

13

19

 

31

 

 

свойствами обладают ядра Н,

 

С,

F,

P,

у которых 1 =

1/2, и

др. Совокупность сигналов переходов между энергетическими уровнями ядер молекул составляет спектр ЯМР. Каждый отдельный спектр ЯМР регистрируется для одного типа ядер. Спектр ЯМР специфичен для каждого вещества. Наибольшее распространение в исследовании органических лекарственных веществ имеет спектроскопия протонного

13

магнитного резонанса (ПМР) и ЯМР С.

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей