Бобков ю. Г., Бабаян э. А., Машковский м. Д., Обоймакова а. Н., Булаев в. М., Гуськова л. С., Лепахин в. К., Любимов б. И., Натрадзе а. Г



страница4/33
Дата23.04.2016
Размер2.57 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33

Колориметрия
Колориметрический метод основан на визуальном сравнении интенсивностей окрасок

растворов разных концентраций при помощи несложных приборов: колориметрических пробирок,

цилиндров с кранами, колориметров и фотометров. В колориметрии не требуется соблюдение закона

Бера. Измерения проводят посредством следующих операций:


а) окрашенную пробу и стандарт разбавляют в сосудах одинакового диаметра до совпадения

окрасок (метод уравнивания);


б) уравнивают окраски исследуемого окрашенного раствора с раствором, содержащим все

вещества, за исключением анализируемого, добавляя к нему раствор этого вещества в известной

концентрации (колориметрическое титрование);
в) готовят набор стандартов с различной концентрацией вещества и подбирают совпадение

окрасок пробы и одного из стандартов (метод стандартных серий).


Фотоколориметрия
Фотоколориметрический метод основан на измерении степени поглощения

немонохроматического света испытуемым веществом с помощью фотоэлектроколориметров. Для

определения концентраций растворов фотоколориметрическим методом пользуются формулой (5).
Величину "каппа" и "каппа"b определяют путем проведения серии предварительных измерений

для растворов с известной концентрацией исследуемого вещества.


                                                      _
    При отсутствии   линейной   зависимости   между  "с" и  D  для
определения "с" следует  пользоваться  калибровочными   графиками,
построенными для каждого определяемого вещества.
Наиболее распространенными являются две принципиальные схемы фотоэлектроколориметров:
1) схема прямого действия с одним фотоэлементом, предусматривающая измерение оптической

плотности по силе фототока, регистрируемой гальванометром;


Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.
2) дифференциальная схема с двумя фотоэлементами, рассчитанная на попадание пучков света,

проходящих соответственно через испытуемый и нулевой растворы, на два разных фотоэлемента.

Фототоки уравнивают с помощью потенциометра (электрическая компенсация) или диафрагмы,

уменьшающей интенсивность одного из световых пучков (оптическая компенсация).


По шкале потенциометра или диафрагмы отсчитывают оптическую плотность в момент

равенства фототоков, когда стрелка регистрирующего гальванометра находится на нуле.


Относительная ошибка фотоколориметрических методов обычно не превышает 3%,

колориметрических - 5%.


Дифференциальная спектрофотометрия
и фотоколориметрия
Дифференциальный метод анализа используют для повышения точности

спектрофотометрических и фотоколориметрических измерений при определении высоких

концентраций веществ (от 10 до 100%). Сущность метода заключается в измерении светопоглощения

анализируемого раствора относительно раствора сравнения, содержащего определенное количество

испытуемого вещества; это приводит к изменению рабочей области шкалы прибора и снижению

относительной ошибки анализа до 0,5-1%.


Если рассматривать прохождение лучей света одинаковой интенсивности через три кюветы,

которые содержат растворитель с0 и растворы с различной концентрацией испытуемого вещества c1

и с2, причем с1 < с2, то интенсивность излучения прошедшего через раствор поглощающего вещества

с концентрацией с1, относительно раствора сравнения может быть записана выражением


                                      -kbc1
                          J1 = J0 x 10      ,                  (9)
а для раствора с концентрацией с2:
                                      -kbc2
                          J2 = J0 x 10      .                 (10)
Отношение интенсивности света, прошедшего через растворы концентрации с2 и с1, именуемое

"относительной пропускаемостью", будет равно:


                     -kbc2
       J2     J0 x 10          -kb(с2 - с1)    -kb"ДЕЛЬТА"с
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.
       --  = ------------- = 10            = 10            ;  (11)
                     -kbc1
       J1     J0 x 10
                        J1
                    lg ---- = D = kb"ДЕЛЬТА"с.                (12)
                        J2
Относительная пропускаемость определяется разницей в концентрациях вещества в

анализируемых растворах ("ДЕЛЬТА"с).


Выбор оптимальных условий анализа проводится различными способами: наиболее простой из

них - предварительное построение серии калибровочных графиков. Концентрации препаратов в

растворах сравнения подбирают таким образом, чтобы оптическая плотность отличалась на 0,2 - 0,4.

На каждом из построенных графиков устанавливают величину относительной погрешности,

используя анализируемые растворы с относительной оптической плотностью 0,4 - 0,5.

Оптимальными считают те концентрации раствора сравнения и анализируемого раствора, с

помощью которых достигнута наименьшая относительная ошибка определений.
Для анализа готовят раствор сравнения с известным количеством испытуемого вещества и при

помощи двух кювет, заполненных раствором сравнения, устанавливают на нуль шкалу оптической

плотности прибора. Затем одну из кювет заполняют анализируемым раствором и измеряют

оптическую плотность по отношению к раствору сравнения.


Интенсивность светового потока на спектрофотометре регулируют только шириной щели, а на

фотоколориметре - световым клином.


Концентрацию анализируемого вещества находят либо по калибровочному графику, либо

расчетным путем с помощью фактора пересчета F по формуле:


                                    _
                        с  = с  + D F,                        (13)
                         х    0    x
    где с  - концентрация  вещества  в  растворе  сравнения;  D  -
         0                                                  _  x
относительная оптическая плотность анализируемого раствора; F    -
среднее  значение   фактора   F,   рассчитанного   из   нескольких
стандартных  растворов  и представляющего собой отношение разности
концентраций двух стандартных растворов к  величине  относительной
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.
оптической плотности.
ЭМИССИОННАЯ И АТОМНО - АБСОРБЦИОННАЯ
ПЛАМЕННАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ
Эмиссионная и атомно - абсорбционная пламенная спектрометрия применяется для

качественного и количественного определения химических элементов в различных объектах:

лекарственных средствах, реактивах, воде, биологических жидкостях и др.
В основе эмиссионной пламенной спектрометрии лежит использование спектров испускания

возбужденных атомов или молекул определяемых элементов. При создании атомного облака в

пламени некоторые атомы возбуждаются и переходят на более высокие энергетические уровни.

Когда эти атомы возвращаются на нижние (основные) энергетические уровни, то энергия,

полученная атомами, испускается (спектр испускания).
Принцип эмиссионной пламенной спектрометрии заключается в следующем: анализируемый

раствор распыляется в виде аэрозоля в пламени горелки, работающей на горючем газе. При

воздействии температуры пламени происходит ряд сложных физических и химических процессов:

испарение растворителя из капель аэрозоля, испарение твердых частиц, диссоциация молекул,

возбуждение атомов и возникновение характеристического излучения атомов.
Излучение определяемого элемента отделяется от постороннего с помощью светофильтра или

монохроматора, попадает на фотоэлемент и вызывает фототок, который измеряется с помощью

гальванометра, электронного потенциометра и других приборов. Количественное определение

элемента по методу эмиссионной пламенной спектрометрии основано на функциональной

зависимости интенсивности спектральной линии (I) и концентрации элемента в растворе (с). Прямая

пропорциональность между I и "с" имеет место лишь в определенной для данного элемента области

концентрации. При этом линейную зависимость I от "с" может нарушать самопоглощение,

ионизация, образование газообразных или трудно диссоциирующих в пламени соединений.


Принцип атомно - абсорбционной спектрометрии заключается в следующем: резонансное

излучение от лампы с полым катодом проходит через пламя, в которое распыляется анализируемый

раствор пробы. Излучение попадает на входную щель монохроматора, установленного таким

образом, что выделяется из спектра только резонансная линия определяемого элемента,

интенсивность которой измеряется фотоэлектрическим способом. Измеряют уменьшение

интенсивности резонансной линии вследствие поглощения ее атомами определяемого элемента,

принимая интенсивность ослабленной линии за 100%. Величина поглощения резонансного

излучения пропорциональна числу атомов, находящихся в поглощающем слое. Зависимость между

ослаблением интенсивности излучения источника света (I) и концентрацией вещества (с) может быть

выражена уравнением:


                                 -kcl
                          I = I0l    ,
где I0 - интенсивность резонансного излучения; I - интенсивность излучения, прошедшего
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.
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 ----,
                                  nА
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
Каталог: law -> hozjajstvennaja-dejatelnost -> promyshlennost
promyshlennost -> Производство инфузий в россии: опасная "игра" по разным
promyshlennost -> Инструкция по определению витамина a и бета-каротина в пищевых продуктах
promyshlennost -> Локализация и механизмы действия лекарственных веществ. "Мишени" для лекарственных веществ
promyshlennost -> Растительное сырье редакционная коллегия государственной фармакопеи СССР
promyshlennost -> Экспериментальное животное: основы правового регулирования
promyshlennost -> Методические рекомендации оценка аллергизирующих свойств фармакологических средств n 98/300


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница