88173

ТИТРОВАННЫЕ РАСТВОРЫ

Лекция

Химия и фармакология

Эквивалент (условная частица, УЧ) вещества: в кислотно-основных реакциях присоединяет, высвобождает или любым другим способом взаимодействует с одним ионом водорода или одновалентного металла; в окислительно-восстановительных реакциях присоединяет или высвобождает один электрон.

Русский

2015-04-26

601 KB

36 чел.

ТИТРОВАННЫЕ РАСТВОРЫ

Титрованными, стандартными или рабочими называют растворы точно  известной  концентрации,  предназначенные для количественного определения ЛВ титриметрическими методами.

Согласно международной системе единиц (СИ) в НД [ГОСТ, ГФ] основная единица количества вещества - моль, поэтому содержание вещества в титрованных растворах выражают молярной концентрацией (моль/л).

Моль – количество вещества, содержащее столько определенных условных частиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг (в 12 г) углерода-12.

Наряду с термином «моль» используют термины-синонимы: «Условная частица» (УЧ)  или «эквивалент». Они обозначают молекулы, ионы, электроны, доли молекул и ионов (например, 1/5 часть молекулы KMnO4; ½ часть молекулы H2SO4 и т.д.).

Эквивалент (условная частица, УЧ) вещества:

– в кислотно-основных реакциях присоединяет, высвобождает или любым другим способом взаимодействует с одним ионом водорода или одновалентного металла;

– в окислительно-восстановительных реакциях присоединяет или высвобождает один электрон.

В титриметрическом анализе используют следующие основные способы выражения концентрации титрованных растворов:

– молярная концентрация вещества – М(А);

молярная концентрация эквивалента М(1/z A) или нормальная концентрация эквивалента.

молярная концентрация вещества - М(А) – количество растворенного вещества А в молях, содержащееся в одном литре раствора; измеряется в моль/л  или М.

Молярный раствор – раствор, в 1 л которого содержится 1 моль вещества, или 1 моль ионов, или 1 моль эквивалентов и т.д.

 Растворы, содержащие в 1 л 0,1 моль, 0,01 моль, 0,001 моль и т.д. называют соответственно деци -, санти -, миллимолярными растворами.

молярная концентрация эквивалента – М(1/z A) – или нормальная концентрация эквивалента – количество растворенного вещества А в моль-эквивалентах, содержащееся в одном литре раствора (измеряется в моль/л или н.).

     Согласно ГОСТу за основу расчетов при приготовлении и проверке титрованных растворов принято понятие «молярная масса эквивалента».

Молярная масса эквивалента вещества А равна произведению фактора эквивалентности fэкв на молярную массу вещества Mr(A).              

Понятие эквивалент относится ко всем типам химических реакций, в которых участвуют как простые, так и сложные ЛВ.

Фактор эквивалентности (fэкв) – число, обозначающее долю реальной частицы вещества Х, эквивалентную одному атому водорода в реакции кислотно-основного титрования или одному электрону в  окислительно-восстановительной реакции.

 Эквивалент и фактор эквивалентности одного и того же вещества могут иметь разные значения, в зависимости от конкретной реакции, в которой участвует это вещество.

         Если fэкв(А)А = 1, а Э(А) = fэкв(А)·Мr(А) = Мr(А), титрованный раствор,  содержащий 1 моль вещества А в 1 литре,  называют молярным - С(А). Концентрацию молярных растворов обозначают буквой М.

Если fэкв(А)А = 1/z (z – число эквивалентности вещества А в используемой реакции),  а Э(А) = fэкв(А)·Мr(А) = 1/z ·Мr(А), то титрованный  раствор,  содержащий 1 моль эквивалента вещества  А  в 1 литре,  называют нормальным раствором - N(А).  В таких случаях допускается концентрацию титрованного раствора обозначать символом "н".  Например,  0,05 М раствор серной кислоты можно обозначить  как  0,1 н. раствор серной кислоты.

Различие в выражении концентрации титрованных растворов связано  с зависимостью молярной массы эквивалента титранта А от фактора эквивалентности в используемых для количественного определения методах кислотно-основного или окислительно-восстановительного титрования.

Под эквивалентом в ГФ подразумевают реальную или условную частицу вещества (долю иона, атома или молекулы), ответственную за передачу одного электрона  в окислительно-восстановительных реакциях или одного иона водорода  в кислотно-основных  реакциях.   

 Кроме того, концентрацию титрованных растворов в ГФ выражают титром (Т) и титром титранта по определяемому веществу (Т В/А).  

Титр титранта (Т, мг/мл) соответствует массе растворенного вещества в милиграммах, содержащейся в 1 мл раствора. Его вычисляют как отношение массы растворенного вещества к объему раствора:

                                                                       (1)

где:  Т – титр титрованного раствора, мг/мл;  а – навеска вещества для приготовления заданного объема титрованного раствора, г;  V – заданный объем титрованного раствора, мл.

Значение титра каждого титрованного раствора (теоретическое содержание химически чистого вещества) в миллиграммах на 1 мл приведено в соответствующем разделе ОФС «Титрованные растворы».

Титр  титранта по определяемому веществу –В/А) – выраженная в миллиграммах (граммах) масса определяемой фармацевтической субстанции (лекарственного вещества), эквивалентная 1 мл данного титранта (взаимодействующая с 1 мл данного титранта).

Для краткости титр титранта по определяемому веществу чаще называют титр по определяемому веществу или титр соответствия.

Значение титра титрованного раствора по определяемому веществу зависит от концентрации титранта и реакции, происходящей между ним и определяемым веществом (примеры расчета титра по определяемому веществу приведены в этом разделе ниже).

Для расчета титра титранта по определяемому веществу используют молярную концентрацию титранта, стехиометрические коэффициенты уравнения реакции, протекающей при титровании между определяемым веществом и титрантом, и молярные массы определяемых фармацевтических субстанций (размерность – мг/мл или г/мл).

Таким образом, титр для данного титранта является величиной постоянной, зависящей от молекулярной массы и типа реакции, в которой участвует вещество-титрант. А титр титранта по определяемому веществу (являясь также константой в каждом отдельном случае) зависит от молярной массы определяемого вещества и той конкретной реакции, в которой участвуют фармацевтическая субстанция и титрант.

Значение титра титранта по определяемому веществу (титр соответствия) в миллиграммах на 1 мл приведено в разделе «Количественное определение» в частной ФС на фармацевтическую субстанцию.

ПРИМЕР: Рассчитайте титр 0,1 М раствора хлорной кислоты по никотинамиду (Mr 122,13).

РЕШЕНИЕ:

                       (А)          (В)

         

 или

         fэкв(А) = 1

Э(А) = fэкв(А)·Mr(А) = 1·122,13 = 122,13 (г/моль)                                                 

         

  ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Титр 0,1М раствора хлорной кислоты по никотинамиду равен 12,21 мг  или 1 мл 0,1М раствора хлорной кислоты соответствует 12,21 мг никотинамида.

2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТИТРОВАННЫХ РАСТВОРОВ

Титрованные растворы  (рабочие растворы, вторичные стандарты), применяемые в фармацевтическом анализе, согласно НД готовят двумя способами:

по точной навеске (первичный стандарт) соответствующего химически чистого вещества – приготовленные растворы;

по навеске вещества,  позволяющей приготовить раствор приблизительно требуемой концентрации  с последующим доведением ее  значения до норматива по указанному в НД установочному веществу (первичный стандарт) или титрованному раствору (вторичный стандарт) – установленные растворы.   

Первым способом согласно ГФ готовят титрованные растворы калия дихромата и калия иодата (приготовленные растворы).

Второй способ является наиболее употребительным в ГФ. Его используют, если вещество нельзя получить  в достаточно чистом виде или его концентрация меняется при хранении.  В этом случае готовят растворы желательно большей концентрации, чем требуемая, т.к. такие растворы при уточнении концентрации (определение молярности и поправочного коэффициента) проще и точнее разбавить, чем укрепить. Этим способом готовят титрованные растворы  кислот (серной, хлорной, хлористоводородной), тиоцианата аммония (аммония роданида),  щелочей (натрия и калия гидроксида) и других веществ.

Приготовленные растворы (первичные стандарты) имеют более точную концентрацию, чем установленные растворы (вторичные стандарты).  

Навеску вещества (а),  необходимую для приготовления  заданного  объема титрованного раствора,  рассчитывают в зависимости от способа выражения  его концентрации.

Навеску вещества а(Х), г для приготовления титрованного раствора  можно рассчитать по величине титра (указан в ОФС «Титрованные растворы» в статье на соответствующий титрованный раствор):

                        (4)

где Т(А) – титр вещества, мг/мл;  W – заданный объем титрованного раствора, мл.

ПРИМЕР: Рассчитайте навеску для приготовления 3 литров (W) 0,1 М раствора серебра нитрата, если 1 мл этого раствора  согласно ГФ должен содержать 16,99 мг вещества.

РЕШЕНИЕ:       

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Навеска серебра нитрата для приготовления 3 литров 0,1М  раствора равна 51,0 г.

Рассчитанные тем или иным способом навески используют для приготовления титрованных растворов.  По первому способу приготовления – навески отвешивают на аналитических весах,  по второму – на ручных весах или отмеривают по объему.  

При приготовлении титрованных растворов должны соблюдаться требования ГОСТ 27025. Для приготовления титрованных растворов твердые вещества взвешивают с точностью до второго десятичного знака, концентрированные растворы веществ отмеряют пипетками (ГОСТ 29227) или бюретками (ГОСТ 29251) с ценой деления 0,1 см3.

При взвешивании применяют лабораторные весы общего назначения типов ВЛР–200 г и ВЛКТ–500 г–М или ВЛЭ–200 г. При приготовлении больших объемов титрованных растворов твердые вещества взвешивают на весах ВЛКТ-1000, а концентрированные растворы отмеривают цилиндром.

Допускается применять другие средства измерения и оборудование с аналогичными метрологическими и техническими характеристиками, а реактивы по качеству, указанному в НД или более высокого качества.

Навески вносят в мерные колбы требуемой вместимости,  растворяют в небольшом количестве соответствующих растворителей  (вода, метанол, ледяная уксусная кислота и другие),  доводят ими до метки,  перемешивают.

Согласно НД (ГОСТ; ГФ) допускается готовить титрованные растворы с помощью стандарт-титров (фиксаналов).  

Фиксанал представляет собой запаянную стеклянную ампулу, содержащую точно отвешенное количество реактива или его раствора (рис. 1).

        

                  Рисунок 1 – Фиксаналы

На каждой ампуле фиксанала обозначена формула находящегося в ней вещества и его количество (0,1 М; 0,1 н. и др.).

Промышленность выпускает фиксаналы почти всех титрантов, используемых согласно ГФ:

– кислоты серная, азотная, хлористоводородная, уксусная, янтарная, щавелевая;

– аммония тиоцианат (роданид), аммония хлорид, аммоний щавелевокислый (аммония оксалат);

– калия гидроксид, калия бромид, калия бромат, калия бромид-бромат, калия дихромат, калия перманганат, калий железистосинеродистый, калий железосинеродистый, калия иодид, калия иодат, калия тиоцианат (роданид), калия карбонат, калия хлорид, калия хромат, калия оксалат;

– натрия гидроксид, натрия карбонат, натрия гидрокарбонат, натрия сульфит, натрия тетраборат, натрия хлорид, натрия оксалат;

– магния сульфат, магния хлорид, бария хлорид, серебра нитрат, иод, натрия эдетат (трилон Б) и другие.

Фиксаналы едких щелочей хранят не более 6 мес., так как при более длительном хранении они загрязняются продуктами выщелачивания стекла. Фиксаналы солей и кислот имеют длительный срок годности.

При приготовлении 0,05 М (0,1 н.) титрованного раствора иода из фиксанала необходимо перед вскрытием ампулы внести в мерную колбу 30–40 г иодида калия. Если же ампула содержит 0,005 М (0,01 н.) иода, то добавлять калия иодид не нужно. Для растворения иода вполне достаточно того количества иодида, которое имеется в ампуле. Обычно навеска иода в фиксанале рассчитана на приготовление 500 мл 0,05 М (0,1 н.) титрованного раствора иода.

Для приготовления титрованных (рабочих) растворов содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу соответствующей вместимости, и получают раствор точной концентрации (0,1М; 0,05 М; 0,1 н.; 0,01 н. или другой).

Перед приготовлением раствора из фиксанала сначала удаляют теплой водой штемпель (или этикетку) с ампулы, затем обмывают ее водой дистиллированной. В мерную колбу (5) соответствующей вместимости (для получения титрованных растворов нужной концентрации) вставляют стеклянную воронку (4). Помещают в нее боек с крестовидным утолщением (2) коротким острым концом вверх (обычно прилагается к каждой коробке фиксанала) (рис. 2).

Рисунок 2 – Приготовление титрованного раствора из фиксанала

Затем дно ампулы фиксанала (1) разбивают осторожным ударом об острый конец бойка. После чего пробивают вторым бойком (3) верхнее углубление ампулы. Содержимое ампулы фиксанала тщательно промывают через верхнее отверстие струей воды из промывалки в мерную колбу. Для промывания нужен не менее чем шестикратный объем воды по сравнению с вместимостью ампулы. Вещество в колбе растворяют в воде при взбалтывании, доводят объем раствора до метки. Колбу закрывают пробкой, и раствор хорошо перемешивают.

В остальном приготовление титрованного раствора из фиксанала аналогично вышеприведенному способу (установление титра, поправочного коэффициента и др.).

Из фиксаналов можно приготовить растворы различной концентрации, используя мерные колбы соответствующей вместимости. Например,  из  фиксанала, содержащего 0,1  моль вещества, можно приготовить 0,1 М раствор в мерной  колбе вместимостью 1000,0 мл; 0,05 М раствор – вместимостью 2000,0 мл;   0,02 М – 500,0 мл и т.д.

При использовании мерных колб вместимостью больше, чем 1000,0 мл, титрованные растворы будут меньшей концентрации:

                          или           (5)

При использовании мерных колб вместимостью меньше,  чем 1000 мл, титрованные растворы будут большей концентрации:

                          или          (6)

где  N(X) – заданная молярная концентрация эквивалента титрованного раствора,  М,  УЧ,  н.;   С1(Х) – заданная молярная концентрация вещества титрованного раствора, М/л;  Э(Х) – молярная масса эквивалента, содержащаяся в фиксанале, г/моль;  С0(Х) – молярная масса эквивалента, содержащаяся в фиксанале, г/моль;  W0 – вместимость мерной колбы,  на которую рассчитана навеска в фиксанале, мл; W1 вместимость мерной колбы для приготовления титрованного раствора заданной концентрации, мл.

   

ПРИМЕР:  Рассчитайте вместимость мерной колбы (W1) для приготовления 1 н. (N(Х)) раствора серной кислоты из фиксанала,  содержащего 0,1 моль-эквивалента серной кислоты (Э(Х)).

РЕШЕНИЕ:

               отсюда

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Для приготовления 0,5 М. раствора серной кислоты из фиксанала нужна мерная колба вместимостью 100 мл.

3. СТАНДАРТИЗАЦИЯ ТИТРОВАННЫХ РАСТВОРОВ

         После приготовления проводят стандартизацию титрованных растворов. Под стандартизацией титрованного раствора понимают процесс нахождения точной концентрации активного реагента в растворе.

Согласно ГФ концентрацию титрованных растворов устанавливают с помощью специальных установочных веществ (первичных стандартов) – исходных стандартных веществ. Их обозначают буквами РО (реактив основной).  Исходные стандартные вещества (первичные стандарты) – вещества высокой чистоты. Согласно указаниям ОФС «Титрованные растворы» их готовят из реактивов, подвергая дополнительной очистке (сублимируют, перекристаллизовывают).  

В основе стандартизации лежит стехиометрическое взаимодействие  титранта и первичного стандартного вещества.

         Вещества, используемые в качестве первичных стандартов, должны иметь:

     – состав, точно соответствующий формуле;

     – высокую чистоту (строгая стехиометричность состава);

     – устойчивость на воздухе при комнатной температуре (не должны изменяться при хранении);

     – отсутствие гигроскопической влаги (должны быть негигроскопичными);

     – по возможности большую молярную массу эквивалента для обеспечения минимальной погрешности взвешивания;

     – доступность;

     – отсутствие токсичности.

Согласно ОФС «Титрованные растворы» в качестве исходных стандартных веществ (реактивов основных (РО); первичных стандартов) для установки концентрации титрованных растворов в титриметрическом анализе используют:

– калия бромат (РО) KBrO3;

– калия гидрофталат (РО) С8Н5 KO4;

– кислоту бензойную (РО) C7H6O2;

– мышьяка оксид (РО) As2O3;

– натрия карбонат безводный (РО) Na2CO3;

– натрия хлорид (РО) NaСl;

– сульфаниловую кислоту (РО) C6H7NO3S;

– цинк (РО) Zn.                                                 

    

Нередко для  стандартизации титрованных растворов используют вторичные стандарты, содержание активного компонента в которых находят с помощью первичных стандартов.

В качестве вторичных стандартов при стандартизации титрованных растворов согласно ГФ выступают титрованные  растворы  с  установленной концентрацией,  которые стехиометрически взаимодействуют со стандартизуемым титрованным раствором.

Например, стандартизацию титрованных растворов аммония тиоцианата (аммония роданида) согласно ГФ следует проводить, используя в качестве вторичного стандарта титрованные растворы серебра нитрата.

Для стандартизации заполняют бюретку приготовленным титрованным раствором и титруют точно отмеренный объем стандартного титрованного раствора (вторичный стандарт) или точную навеску исходного стандартного вещества (реактив основной (РО); первичный стандарт). В ряде случаев при стандартизации точно отмеренный объем  приготовленного титрованного раствора титруют стандартным титрованным раствором (вторичный стандарт).

Точку конца титрования (ТКТ) при стандартизации приготовленного титрованного раствора определяют тем же методом, которым она будет устанавливаться в методике количественного определения анализируемого ЛС согласно НД – по индикатору, методом потенциометрии, амперометрии и др.  При стандартизации титрованного раствора должен быть использован тот же состав среды, в котором он будет использоваться.

Способ приготовления титрованного раствора, методика стандартизации, установочное вещество, температурный режим, скорость титрования (при необходимости), защита от воздействия окружающей среды (титрование в атмосфере инертного газа и др.), способ расчета концентрации и поправочного коэффициента (К) титрованного раствора приводится в статье на титрованный раствор соответствующего наименования в ОФС «Титрованные растворы».

     Согласно ГОСТу для расчета концентрации приготовленного титрованного раствора в ГФ приведены 2 способа:

   – по навеске химически чистого вещества (первичный стандарт);

   – по титрованному раствору известной концентрации (вторичный стандарт).

На основании найденной истинной концентрации рассчитывают поправочный коэффициент к молярной концентрации (К) приготовленного титрованного раствора, который характеризует точность приготовления титрованного раствора. 

Поправочный коэффициент показывает отношение реально полученной (экспериментально установленной) концентрации титрованного раствора к теоретически заданной или отношение его истинного и теоретического титров:

                                              ;                       (7)

где  Мэ, Мт – соответственно экспериментально установленная  и теоретическая концентрация стандартизуемого титрованного раствора, М (моль/л); Тэ, Тт – соответственно истинное  и теоретическое содержание  растворенного  вещества  в стандартизуемом титрованном растворе, мг/мл.

Для обеспечения точности измерения молярной концентрации и поправочного коэффициента используют калиброванную посуду. При определении поправочного коэффициента проводят не менее трех параллельных титрований. Титрование ведут в конических колбах вместимостью 250 мл.

Если результаты титрования отличаются друг от друга менее чем на 0,05 мл, то для расчета К берут среднее арифметическое из полученных результатов.  Если  расхождения между отдельными титрованиями превышает 0,05 мл,  то титрование повторяют до тех пор, пока не будут получены сходимые результаты.

Расхождение между коэффициентами поправки по каждой навеске установочного вещества (первичного стандарта) или по каждому объему раствора установочного вещества (вторичный стандарт) не должны превышать 0,001. Относительная погрешность определения поправочного коэффициента не должна превышать ±0,2%.  Для этого следует титровать не менее 20,0-30,0 мл раствора  (0,05·100/25 = 0,2%) и пользоваться мерными колбами и пипетками, предварительно проверенными на точность калибровки. Точность приготовления титрованных растворов является необходимым  условием высокой точности титриметрических способов количественного определения фармацевтических субстанций и лекарственных средств.

Поправочный коэффициент нужно определять при 200С. При этой же температуре рекомендуется проводить количественное определение титриметрическими методами с помощью титрованных растворов. Если титрованные растворы применяют при других температурах, то коэффициент поправки устанавливают при соответствующей температуре и используют температурную поправку.

Если титрованный раствор устойчив, соблюдены условия хранения и нет других указаний в НД, то коэффициент поправки проверяют один раз в месяц. В случае изменения титра титрованного раствора в процессе хранения под действием различных факторов окружающей среды (например, реактив Фишера, раствор иодмонохлорида, раствор иода), то согласно НД каждый раз перед применением заново определяют его титр (реактив Фишера) или параллельно проводят контрольный опыт на титрованный раствор.

Поправочный  коэффициент согласно ГФ должен укладываться в интервал 0,9–1,1 (т.е. отличаться от заданной концентрации не более чем на ±10%).  В случаях, когда значения поправочных коэффициентов не укладываются в указанные пределы,  растворы необходимо укрепить или разбавить.

 Для РАЗБАВЛЕНИЯ титрованных растворов (поправочный коэффициент К больше 1,1) нужно добавить растворитель, рассчитав его объем по формуле:

                                     V, мл = (К - 1,0) · (WWi) ;             (8)

где  V – объем растворителя, который нужно добавить для доведения поправочного коэффициента (К) до нормы, мл; W – заданный для приготовления объем титрованного раствора, мл; Wi  – объем приготовленного титрованного раствора, израсходованный при установлении концентрации, мл.

       

Результат умножения соответствует количеству растворителя в мл,  которое  нужно прибавить к приготовленному раствору для доведения поправочного коэффициента (К) до требуемого значения.

ПРИМЕР: Поправочный коэффициент 500 мл 0,1 М раствора натрия гидроксида равен 1,15. Приведите расчет доведения поправочного коэффициента (К) до нормы.

РЕШЕНИЕ:  Так как поправочный коэффициент (К)  больше 1,10,  то раствор следует разбавить,  добавив воду в количестве:

(1,15 - 1,0) ·500 = 75 (мл).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Раствор следует разбавить, добавив 75 мл воды.

Для УКРЕПЛЕНИЯ титрованного раствора  (поправочный коэффициент К меньше 0,9) нужно добавить вещество, рассчитав его количество по формуле:

                    а, г = (1,0 – К) · m;                (11)

где а – количество вещества, которое нужно добавить для доведения поправочного коэффициента до нормы, г;   m – навеска вещества, взятая для приготовления заданного объема титрованного раствора, г.

ПРИМЕР: 2000 мл 0,1 М раствора натрия гидроксида (Mr 40,0) приготовлены из навески массой 8,0 г (m).  Поправочный коэффициент полученного раствора равен 0,85 (К). Приведите расчет доведения поправочного коэффициента (К) до нормы.

РЕШЕНИЕ: Раствор следует укрепить (поправочный коэффициент (К) меньше 1,0), добавив натрия гидроксид в количестве:   

а, г = (1,0 – К) · m = (1,0 - 0,85) · 8 = 1,2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Раствор следует укрепить, добавив 1,2 г натрия гидроксида.

После добавления рассчитанного количества растворителя или исходного вещества проводят повторное  (трехкратное) определение поправочного коэффициента.  При соответствии  поправочного коэффициента (К) требованиям  ГФ титрованный раствор готов к употреблению.

Титрованные растворы, более разбавленные, чем представленные в ОФС «Титрованные растворы» (0,05; 0,02; 0,01; 0,001М), готовят непосредственно перед использованием путем разведения водой, свободной от углерода диоксида. При этом поправочные коэффициенты титрованных растворов для кислотно-основного и осадительного титрования, полученных путем разбавления более концентрированных исходных титрованных растворов, используют такие же, как и у исходных растворов.

Поправочные коэффициенты титрованных растворов для окислительно-восстановительного титрования, полученных путем разбавления более концентрированных исходных титрованных растворов, устанавливают заново.

Титрованные растворы готовят и хранят в стеклянных бутылках, склянках с тубусом, растворы щелочей – в полиэтиленовых бутылках, плотно закрытых пробками. Склянки с тубусом или бутыли для титрованных растворов светочувствительных веществ должны быть темного стекла или окрашены черным лаком.

Титрованные растворы следует тщательно оберегать от потери влаги и от разбавления водой, так как при этом изменяется их титр. Титрованные растворы хранят в помещениях при комнатной температуре в местах, защищенных от попадания прямых солнечных лучей, возможно дальше от источников тепла. При необходимости титрованные растворы защищают от воздействия углерода диоксида и влаги воздуха. При появлении капель испарившейся жидкости в верхней части бутылей с титрованным раствором бутыли необходимо тщательно взболтать. Титрованные растворы, в которых при хранении появились хлопья или осадок, применять нельзя.

На склянках с титрованными растворами должно быть указано название раствора, заданная молярная концентрация, коэффициент поправки, применяемый индикатор, дата (число, месяц, год) и температура установления поправочного коэффициента. Согласно ГОСТу допускается вместо заданной молярной концентрации и коэффициента поправки указывать значение точной молярной концентрации с четырьмя значащими цифрами после запятой.

 4. правила  работы с титрованными растворами

– Вся посуда, используемая при работе с титрованными растворами, должна быть безукоризненно чистой;

– бюретку перед заполнением титрованным раствором предварительно нужно промыть дистиллированной водой, а затем два раза ополоснуть титрованным раствором;

– необходимо следить, чтобы в носике бюретки не было пузырьков воздуха или кристаллов вещества;

– титрование из бюретки всегда надо начинать от какого-нибудь определенного деления, лучше всего от нуля;

– во всех измерительных сосудах отсчет проводят по нижней точке мениска при нахождении глаза наблюдателя на одном уровне с краем мениска;

– для более четкого наблюдения мениска к противоположной от наблюдателя стенке сосуда прикладывают белую бумагу;

– при титровании титрант добавляют по каплям, причем носик бюретки должен быть настолько узким, чтобы объем одной капли не превышал 0,03 мл;

– емкость измерительных сосудов от нагревания изменяется, поэтому их необходимо держать вдали от источников тепла;

– при титровании пипеткой для наполнения титрованным раствором пипетку держат большим и средним пальцами за верхний конец. Указательный палец закрывает верхнее отверстие пипетки. Объем отмеривают следующим образом. Набирают в пипетку жидкость выше метки, кончик ее вытирают кусочками фильтровальной бумаги или чистой тряпочкой, доводят уровень жидкости до метки и, прислонив кончик пипетки к стенке конической колбы, промытой дистиллированной водой, дают жидкости стечь. Затем считают до десяти и после этого отводят кончик пипетки от стенки колбы.

Приготовленные титрованные растворы используют для количественного определения фармацевтических субстанций (лекарственных веществ) титриметрическими методами.

Химические реакции, используемые для количественного определения лекарственных средств, должны удовлетворять следующим основным требованиям:

– протекать количественно, т.е. константа равновесия реакции должна быть достаточно велика;

– протекать с большой скоростью;

– не должны осложняться  протеканием побочных реакций;

– должны иметь способ индикации окончания реакции.

Для расчета содержания лекарственных веществ по результатам титрования применяют титр титранта по определяемому веществу (условный титр рабочего раствора; титр рабочего раствора по определяемому веществу; титр-соответствие).  

Титр титранта по определяемому веществу (ТВ/А, мг/мл) показывает массу титруемого ЛВ в милиграммах,  которая эквивалентна 1 мл титрованного раствора соответствующей концентрации. Условный титр (ТВ/А) рассчитывают по формуле:

(9);

  или

                  (10)

где  M(В); N(В)  –  соответственно концентрация титрованного раствора, выраженная в М (моль/л); н. (грамм-эквивалент/л); моль/л УЧ; Mr (А) – молярная масса определяемой фармацевтической субстанции; Э(А) – эквивалентная масса определяемой фармацевтической субстанции, г/моль; Моль(УЧ)А – моль-масса условной частицы  (УЧ) титруемой фармацевтической субстанции, г/моль; К(А); К(В) – соответственно стехиометрические коэффициенты определяемой фармацевтической субстанции (ЛВ) и титранта в уравнении реакции количественного определения;  1000 – объем титрованного раствора, содержащего моль; грамм-эквивалент; моль соответствующей УЧ,  мл; 1000 – для пересчета массы в мг.

ПРИМЕР:  Рассчитайте титр 0,1 М раствора серебра нитрата по натрия бромиду (Мr 102,90).

РЕШЕНИЕ:        

 или

                  fэкв(NaBr) = 1

                  Э(NаВr) = fэкв∙Мr(A) = 1· 102,9 = 102,9 (г/моль)

                       

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Титр 0,1 М раствора серебра нитрата по натрия бромиду равен 10,29 мг/мл.

    ПРИМЕР:  Рассчитайте титр 0,1 М раствора серебра нитрата по кальция хлориду (Мr 219,08).

РЕШЕНИЕ:  

             

 или

                  fэкв(CaCl2) = 1/2

                  Э(CaCl2) = fэкв∙Мr(A) = 1/2· 219,08 = 109,54 (г/моль)

                       

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Титр 0,1 М раствора серебра нитрата по кальция хлориду равен 10,95 мг/мл.

Приведенные выше примеры показывают, что титр одного и того же титранта по определяемому веществу является величиной постоянной, но зависящей от молярной массы определяемого вещества. Кроме того, титр титранта по определяемому веществу зависит от типа реакции (реакции замещения, окисления и др.), в которой участвуют определяемое лекарственное вещество и титрант.

В некоторых органических фармацевтических субстанциях, получаемых из ЛРС (например, соли алкалоидов производных тропана: атропина сульфат – (C17H233)2·H2SO4· H2O; морфинана: апоморфина гидрохлорид – C17H172·HCl·3/4H2O; кодеина фосфат – C18H213·H3PO4·1,5H2O и др.), допускается содержание определенного количества остаточной влаги.

В то же время количественное содержание действующего вещества в фармацевтической субстанции согласно ФС нормируется в пересчете на сухой (если определяется потеря в массе при высушивании) или безводный (если определяется содержание воды по методу К.Фишера)  анализируемый образец.

При необходимости расчета титра по определяемому веществу (ТВ/А) в пересчете на сухое/безводное вещество используют формулу:

(11)

или

                 

где  Мr (А)  –  молярная масса фармацевтической субстанции, г/моль;  n  – количество молекул воды в анализируемой фармацевтической субстанции согласно брутто–формуле;  Мr (H2O) – молярная масса воды, г/моль.

ПРИМЕР: Рассчитайте титр 0,1 М раствора хлорной кислоты по морфина гидрохлориду (Mr C17H19NО3·HCl·3H2O 375,85; Mr H2O 18,0)  в пересчете на безводное вещество.

РЕШЕНИЕ: 

2(C17H19NО3·HCl·3H2O) +2HClO4 +Hg(CH3COO)2 HgCl2+  

                 A                            B

                                                 +2CH3COOH+2(C17H19NО3·HClO4·3H2O)  

                                                 

                                                     или

    fэкв(А) = 1

Э(А) = fэкв(A)∙[Mr(A) -n·Mr(H2O)] = 1·(375,85-3·18) = 321,85 (г/моль)

    

 

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ: титр 0,1 М раствора хлорной кислоты по морфина гидрохлориду в пересчете на безводное вещество 32,19 мг/мл.

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1.8.1.  Рассчитайте титр-соответствие 0,1 М раствора  хлористоводородной  кислоты:

–  по натрия бензоату (Мr 144,11);

– по барбитал-натрию (Мr 206,18);

– по сульфацил-натрию (Мr 254,24).

1.8.2. Рассчитайте титр 0,1М раствора серебра нитрата:

– по натрия хлориду  (Мr 58,44);

– калия иодиду (Мr 166,01);

– натрия бромиду (Мr 102,90).

1.8.3. Рассчитайте титр 0,1М раствора натрия гидроксида:

– по борной кислоте (Mr 61,83);

– по аскорбиновой кислоте (Мr 176,13);  

– по бензойной кислоте (Мr 122,12);

– по салициловой кислоте (Мr 138,12);

– по ацетилсалициловой кислоте (Мr 180,16);

– по никотиновой кислоте (Мr 123,11).

1.8.4. Рассчитайте титры соответственно 1М; 0,5М; 0,1М; 0,05М; 0,02М; 0,01М растворов натрия гидроксида по хлористоводородной кислоте (Mr 36,46).

1.8.5. Рассчитайте титры соответственно 1М; 0,5М; 0,1М; 0,01М  растворов хлористоводородной кислоты по натрия гидроксиду (Mr 40,00).

1.8.6. Рассчитайте титр 0,1М раствора хлорной кислоты в пересчете на безводное вещество (Mr H2O – 18,02):

–  по кофеину (Mr C8H10N4O2·H2O 212,21);

– по апоморфина гидрохлориду (Mr C17H172·HCl·3/4H2O 317,30);

– по хинина гидрохлориду (Мr  C20H24N2О2·HCl·2H2O 396,92);

– по кодеина фосфату (Mr C18H213·H3PO4·1,5H2O 424,4).

ОТВЕТЫ

1.8.1. 14,41 мг/мл; 20,62 мг/мл; 25,42 мг/мл

1.8.2. 5,844 мг/мл; 16,601 мг/мл; 10,29 мг/мл

1.8.3. 6,18 мг/мл; 17,61 мг/мл; 12,21 мг/мл; 13,81 мг/мл; 18,02 мг/мл;

         12,31 мг/мл

1.8.4. 36,46 мг/мл; 18,23 мг/мл; 3,65 мг/мл; 1,83 мг/мл; 0,73 мг/мл;

         0,365 мг/мл

1.8.5. 40,00 мг/мл; 20,00 мг/мл; 4,00 мг/мл; 0,40 мг/мл

1.8.6. 19,42 мг/мл; 30,38 мг/мл; 36,09 мг/мл; 39,74 мг/мл

N

N

C

O

N

H

2

C

O

N

H

2

+

 

H

C

l

O

4

C

l

O

4

.

H

+

 

-


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2401. Програмування модуля EEPROM пам’яті. 195.57 KB
  Специфіка програмування модуля EEPROM. Рішення задач. Створення проекту в MPLAB. Створення проекту в PROTEUS.
2402. Вступ до політології 23.58 KB
  Предметом даної дисципліни (політика і права людини) є базова цінність політичного суспільства, яка втілює найважливіші принципи спільного людського буття – права людини. Права людини виступають інструментом підтримки гармонії суспільних відносин усіх рівнів.
2403. Теоретические и методологические подходы к планированию и прогнозированию 23.41 KB
  Сущность и основные понятия планирования и прогнозирования. Структура прогноза национальной экономики, классификация прогнозов. Методологические подходы к планированию и прогнозированию, система показателей и методы.
2404. Іграшки. Урок англійської мови 23.06 KB
  Мета: Ознайомити учнів з буквами I i, T t, N n, O o та їніми звуками, закріпити вимову звуків у мовленні, увести та вчити вживати в усному мовленні прийменники місця (in, on, under), вчити описувати іграшки за допомогою структури It is, розвивати пам'ять, увагу, мислення учнів, виховувати бережливе ставлення до іграшок.
2405. Досудовий (претензійний) порядок врегулювання господарських спорів 24.28 KB
  Мета заняття: закріпити і розширити знання по темі. Оволодіти навичками практичного застосування законодавчих актів при розв’язанні ситуаційних завдань.
2406. Теорія та практика страхування 477 KB
  Поняття страхової послуги, її необхідність і сутність. Економічна необхідність і значення медичного страхування. Роль реклами в реалізації страхових послуг. Страхування врожаю сільськогосподарських культур та багаторічних насаджень. Страхові посередники та їх роль в реалізації страхових послуг.
2407. Составление программ, использующих процедуры и функции пользователя 323.99 KB
  Написать программу решения следующей задачи: Даны четыре пары чисел: A, a, B, b, C, c, D, d, - которые являются соответственно наружными и внутренними радиусами колец. Найти общую площадь этих колец.
2408. Исследование нелинейной автономной двухкомпонентной системы с дискретным временем 1.18 MB
  Из проведенного анализа двухкомпонентной нелинейной автономной системы видно, что процессы, наблюдаемые в таких системах могут быть весьма разнообразными. Так в системе возможны периодические и хаотические колебания.
2409. Экономика как наука изучающая отношения в сфере производства 512.57 KB
  Экономика – совокупность отношений между людьми в сфере производства, распределения, обмена и потребления продуктов труда, соответствующая данной степени развития общества. Воспроизводство – неповторимо повторяющиеся процессы производства, а также распределения, обмена и потребления.