重量分析法
二、沉淀重量法的应用
▪ 重量法是应用最早的一种定量分析方法,准确性较高,但操作较为烦琐, 环节很多,稍有不慎就会前功尽弃,因此,凡能用其它比较快而简单的方 法代替时,均尽量不用重量法。
▪ 目前重量分析法较多用于药物分析的一般检查项目中,如前所述的干燥失 重、炽灼残渣等,部分药物的含量测定也采用重量法(大部分是沉淀重量 法)。如2005年版《中国药典》二部中的“甲磺酸酚妥拉明”的含量测定。
第七章 重量分析法
第一节 概述 重量分析法是称取一定重量的样品,采用适宜的方法将预 测成分分离出来,然后测其重量,根据重量计算出此成份 在被测样品中的含量。
根据所采用的分析方法的不同,重量分析法分为沉淀法、 挥发法和萃取法。
所分离的成份可能是纯净的被测成份,也可能是被测成份 与合适的试剂进行反应所生成的物质。
▪ 设草酸氢钾为x mol, 则:128x +126(0.004045-x)=0.5172g 解得:x=0.00375mol,
▪ KHC2O4质量分数:0.00375×128/0.5712=0.9281=92.81% ▪ H2C2O4·2H2O质量分数:1-92.81%=7.19%
例题二
【含量测定】 精密量取本品适量(约相当于盐酸氟奋乃静50mg), 置50ml烧杯中,加6mol/L盐酸溶液2ml搅拌均匀后,在水浴 上加热至70~80℃,滴加硅钨酸试液8ml,放置 2分钟,用称 定重量的垂熔玻璃坩埚滤过,沉淀先用盐酸溶液(1→20)20ml 分次洗涤,再用水洗涤3次,每次5ml,沉淀在105℃干燥至恒 重,精密称定,与0.2721相乘,即得供试量中含有 C22H26F3N3OS·2HCl的重量。
重量分析法对沉淀形式要求:沉淀溶解度小,要纯净,易于过滤和洗 涤,易于转化为称量形式。
重量分析法对称量形式要求:称量形式的组成应固定,化学稳定性高, 分子量要大。
1、 沉淀形成的过程包括晶核的生长和沉淀微粒的生长两个过程。 2、 影响沉淀溶解度的因素: 沉淀溶解损失不超过0.2mg不 影响。
参考资料
解题:
▪ 解:称量形式的摩尔数n(CaO)=0.2265g/56g/mol=0.004045mol。因 1molKHC2O4生成1molCaC2O4,灼烧得到1molCaO;同样, 1molH2C2O4.2H2O生成1molCaC2O4,灼烧得到1molCaO。所以两者的物 质的量之和为0.004045mol。
C17H19N3O·CH3O3SH +CCl3COOH
C17H19N3O·CCl3COOH + CH3SO3H
▪ 为避免三氯醋酸局部浓度过大,致使沉淀剂引入沉淀中,应在搅拌下
缓缓加入三氯醋酸溶液。
▪ 放置2小时,使沉淀完全。
▪ 用三氯醋酸溶液和冷水洗涤,以减少沉淀溶解损失。
▪ 换算因数
F
被测组分的摩尔质量 沉淀最后称量形式的摩 尔质量
过滤后还要进行炽灼的,需要用定量滤纸进行过滤。
重量分析中,凡是与沉淀接触的溶液,必须进行过滤;过滤后的 沉淀必须进行洗涤,洗涤以少量多次为宜;洗涤的目的是为了去 掉在干燥时不能挥发的杂质。为证明是否洗涤干净,常对洗涤液 进行相应的检查。
对沉淀的整个处理过程要格外小心,以保证沉淀不损失、不污染。
4、沉淀的干燥和炽灼
合物的络合剂时,则会使沉淀溶解度增大,甚至不产生沉淀,这种现象称 络合效应。
参考资料
5、 影响沉淀纯度的因素: (1)共沉淀:产生原因有表面吸附(主要)、形成混晶、包埋或吸留(不能
清洗除去,重结晶陈化) (2)后沉淀:放置过程中沉淀析出。
例题一
▪ 测定草酸氢钾的含量,用钙离子为沉淀剂, 最后灼烧为氧化钙称量。称取试样重0.5172 克,最后氧化钙重0.2265克,计算试样中, KHC2O4、H2C2O4·2H2O的含量。
(1)同离子效应:当沉淀反应达到平衡后,向溶液中加入过量的沉淀剂,则构 晶离子(与沉淀组分相同的离子)浓度增大,使沉淀的溶解度降低的效应, 称为同离子效应。 加入沉淀剂一般过量,易挥发的过量50-100%,不挥发的过量20-30% 。
(2)盐效应:由于强电解质的存在而引起沉淀溶解度增大的现象,称盐效应。 (3)酸效应:溶液的酸度对沉淀溶解度的影响称酸效应。 对弱酸盐影响较大。 (4)络合反应:进行沉淀反应时,若溶液中存在有能与构晶离子生成可溶性络
供试品中含有C17H19N3O·CH4O3S的重量。
▪ 规定:按干燥品计算,含C17H19N3O·CH4O3S不得少于99.0%。所得 沉淀的重量为①2.3480g,②2.3475g,干燥失重0.1%。
▪ 甲磺酸酚妥拉明在水溶液中与三氯醋酸定量生成三氯醋酸酚妥拉明沉 淀,干燥后称重计算含量,反应式如下:
取挥发前后挥发性物质计含量。 1、 直接挥发法:测吸收剂增加的量 2、 间接挥发法:测样品所减少的量
参考资料
二、萃取法:(提取重量法)用互不相溶的溶剂萃取后称重,适用于有 机药物的测定。
三、沉淀法:沉淀形式-称量形式 步骤:取样-溶解-加沉淀剂使其沉淀-过滤-洗涤-干燥(或炽灼)-至恒 重-称量-计算
▪在称量之前,按照沉淀本身的要求,有的只需干燥处理,有的则 需要炽灼处理。
▪如果沉淀只需要除去水分或一些挥发性物质,则经过干燥处理即 可,药物分析中大部分沉淀重量法采用干燥处理的方法。干燥方 法一般采用恒温干燥或红外灯干燥。
▪从干燥箱或红外灯下取出后置于干燥器内放冷至室温,放置时间 要和空坩埚恒重时的放置时间相同,一般为30分钟。
第二节 沉淀法 在重量分析中,沉淀法应用较多。这种方法是将样品与适宜的试剂 进行反应,生成难溶的化合物而沉淀,经过分离后,根据沉淀的重 量来计算被测成份的重量,最后根据取样量和被测成份的重量计算 出该成份在样品中的含量。 一、沉淀法的操作步骤: 1、样品的称取与溶解 (1)称取的样品要有代表性:液体样品充分混匀后取样;固体样 品先粉碎、研细,充分混匀,然后按要求在规定的环境中称取。 (2)称好后,根据样品及所测成份的性质选择合适的溶剂进行溶 解。首选水为溶剂;不溶于水的可用适宜的酸、碱或氧化剂处理。
▪ 精密称取①2.0005g,②2.0012g, ▪ 加水溶解后, ▪ 搅拌下缓缓加入10%三氯醋酸溶液40ml, ▪ 放置2小时, ▪ 过滤(用干燥至恒重的垂熔玻璃坩埚) ▪ 沉淀先用少量10%三氯醋酸溶液洗涤, ▪ 再用10℃以下的冷水20ml分次洗涤, ▪ 置五氧化二磷干燥器中减压干燥至恒重,精密称定,与0.8487相乘,得出
2、沉淀的制备 重量沉淀法对生成的沉淀有如下要求:
(1)沉淀的组成一定。 (2)沉淀完全。沉淀地溶解度要足够小;加入过量的沉淀剂 (一般为理论量的120-150%)保证沉淀完全。 (3)沉淀容易洗涤和过滤。沉淀颗粒越大越好。 3、沉淀的过滤和洗涤 过滤所用的滤器考虑:沉淀的性质、沉淀的处理方法。
过滤后只需要干燥就可以称重的,选用垂熔坩埚过滤。垂熔坩埚 过滤前一定要在与干燥沉淀相同的条件下干燥并称重。
▪需要高温炽灼的沉淀,在用滤纸过滤洗涤的同时,可先将空坩埚 于沉淀炽灼的同样条件下恒重,然后将带有沉淀的滤纸小心卷好, 放于恒重的坩埚中,在电炉上缓缓加热使其慢慢碳化,注意此时 不可使滤纸燃烧,否则沉淀微粒会随着火焰而被带走。然后置于 规定温度进行炽灼,一般炽灼1小时取出,放置于干燥器内,放冷 至室温,放置时间与空坩埚恒重时相同,一般为40分钟。称重, 再炽灼30分钟,取出,干燥器中放冷,称重,即得。恒重是指两 次称重相差小于0.3mg时的重量。
C17H19N3O?3COOH
377 .46 0.8487 444 .75
含量
S (
1
W F 干燥失重)
100%
参考资料
▪ 重量分析法:以质量为测量值的分析方法。将被测组分与其它分离, 称重计算含量。精确到0.1-0.2 %
▪ 对低含量组分测定误差较大,尽量避免使用。 ▪ 药品的“水中不溶物”、“炽灼残渣”、“灰分”仍使用。 一、挥发法:利用被测组分具有挥发性或将其转化为挥发性物质,称