Рефрактометрия. 1. теоретические основы рефрактометрии
 Скачать 188.66 Kb.
|
|
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕФРАКТОМЕТРИИ При пересечении границы раздела двух прозрачных однородных сред 1 и 2 (рис. 1) направление луча света изменяется в соответствии с установленным еще в начале XVII в. законом преломления. Согласно этому закону, отношение синусов углов падения α и преломления β, равное отношению скорости распространения света V1 и V2 в двух соприкасающихся средах, есть величина постоянная: n = sinα , sin β где n – называется относительным показателем (или коэффициентом)
индексами – nD20. Ниже приведены показатели преломления наиболее часто применяемых растворителей: вода – 1,3330; метанол – 1,3286; этанол – 1,3613; ацетон –1,3591; хлороформ – 1,4456. Влияние температуры в рефрактометрии исключают, термостатируя призменные блоки, имеющие водные рубашки. При температурах, отличающихся от 200С на 5-70 можно не термостировать призмы
где nt – показатель преломления при температуре измерения; n20 – показатель преломления при 200С; t – температура, при которой измеряют показатель преломления. В этом случае исследуемый раствор, растворитель и рефрактометр должны находиться 30-40 минут в условиях одинаковой температуры. Рефрактометрический метод в фармацевтическом анализе применяется для решения следующих задач: 6 1.Установление подлинности (идентификация) лекарственных веществ а) Наличие оксибутират-иона в препарате «Натрия оксибутират» подтверждают реакцией образования γ-бутиролактона, который затем извлекают эфиром, очищают от примесей и устанавливают показатель преломления (nD20=1,4280-1,4360). б) При испытании на подлинность фторотана, согласно НД, требуется соответствие его основным константам (температура кипения, плотность, показатель преломления), при этом nD20 должен быть в интервале 1,3695-1,3705. 2.Оценка чистоты лекарственных веществ Согласно НД, показатели преломления nD20 для масла эвкалиптового икасторового должны быть в интервалах: 1,458-1,470; 1,475-1,480. 3.Определение концентраций лекарственных веществ в растворах этилового спирта, в спиртоводных растворах, настойках По таблицам Для многих веществ имеются табличные данные (табл.8), в которых приведены показатели преломления растворов с известной концентрацией. При необходимости следует пользоваться интерполированием экспериментальных данных (см. Ответы, задание № 1). При этом необходимо учитывать, что табличные данные указаны при температуре 200С, поэтому, если измерения выполнены при иной температуре, расчет проводят с учетом поправки на температуру (см. уравнение 1). По рефрактометрическому фактору Концентрацию лекарственных веществ рассчитывают по формуле (2), используя табличные данные (табл.7), в которых приведены факторы показателей преломления F с известной весо-объемной концентрацией По градуировочному графику Градуировочный график строят по растворам вещества известной концентрации. Измеряют показатель преломления анализируемого раствора и на графике определяют концентрацию. Указанный метод применяется очень редко. 1.1.РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ (КОНЦЕНТРАТОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ) НА призму рефрактометра наносят 2-3 капли воды и по шкале находят показатель преломления. Осторожно вытирают призму досуха, наносят несколько капель испытуемого раствора и вновь устанавливают показатель преломления. 7 Концентрацию раствора в процентах (С) вычисляют по формуле:
увеличении концентрации на 1%. Экспериментально было подтверждено, что фактор зависит от природы и концентрации растворенного вещества. В литературе [3, 5] приведены таблицы, в которых имеются факторы для многих лекарственных веществ. В случае отсутствия данных о факторе анализируемого вещества его можно установить экспериментально [2]. 1.2. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ 1.2.1. Раствор, содержащий один ингредиент Испытуемый раствор и очищенную воду выдерживают 30 минут рядом с рефрактометром для уравнивания температур. После этого наносят 2-3 капли воды на призму рефрактометра и определяют показатель преломления. Затем призму тщательно протирают, наносят 2-3 капли испытуемого раствора и определяют показатель преломления. Разность между показателями делят на фактор для данного препарата прописанной концентрации. Если полученный результат резко отличается от прописанной концентрации, то следует разность показателей преломления разделить на фактор найденной концентрации. Если концентрация исследуемого раствора неизвестна, то разделить на фактор 1% раствора данного лекарственного вещества, а затем уточнить результаты, поделив разность на фактор найденной концентрации. 1.2.2. Раствор, содержащий два и более компонентов Рефрактометрическое определение лекарственных форм, состоящих из двух или более компонентов и растворителя, основано на аддитивности приростов показателей преломления (если ингредиенты не реагируют между собой при растворении). Для количественного анализа лекарственной смеси, состоящей из двух или более компонентов, определяют показатель преломления раствора и растворителя. Затем один или несколько из компонентов определяют химическим путем, а содержание второго (С2) или последнего (Сn) компонента рассчитывают по формулам соответственно  8
найденных химическим методом; F1,F2 – факторы растворов лекарственных веществ, определяемых химическим методом. Рефрактометрически устанавливается количество того ингредиента в смеси, определение которого химическим методом более затруднительно. При отсутствии в справочной литературе. фактора для компонента, определяемого химическим методом, можно воспользоваться контрольными растворами, то есть вместо воды взять раствор препарата, определяемого химическим методом, той же концентрации, как в анализируемой смеси, и определить его показатель преломления nk. Тогда формула (3) примет вид
Если содержание второго компонента (X2) в растворе нужно вычислить в граммах, то формулы (3 и 4) записываются следующим образом:
где Р – масса или объем (если плотность его приблизительно равна 1,0 г/см3) раствора по прописи. Содержание компонента в граммах (X2) в лекарственных средствахпорошках после растворения их вычисляют по следующим формулам:
F 2mM 100 (8), где т.м. – точная масса порошка, взятая для анализа, г; Р – масса порошка по прописи, г; V – масса (объем) растворителя, г (см)3. Концентрацию веществ С1, С2,… Cn-1, определяемых химическим путем в %, в формулах (7 и 8) вычисляют следующим образом:  С1 = тма1100 , PV Cn−1 = тмаn−1100 , PV 9 (9), (10), где а1, а2,… аn-1 – количества веществ, определяемых химическим путем, г. 1.2.3. Определение содержания веществ в лекарственных средствах путем решения системы уравнений Этот способ расчета приемлем тогда, когда факторы показателей преломления определяемых веществ существенно отличаются друг от друга. На практике он реже применяется. Решая систему уравнений n= n0+C1F1+C2F2; С0=С1+С2, можно найти значения С1 и С2 в процентах:
где С0 – суммарное содержание лекарственных веществ после растворения порошка испытуемой лекарственной формы, % . Полученные значения С1 и С2 пересчитывают на содержание вещества в одном порошке, аналогично формулам (7 и 8). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||