一般的な分析方法。 薬物分析の物理的および物理化学的方法

導入

1.2 医薬品分析中に起こり得るエラー

1.3 医薬品の信頼性をテストするための一般原則

1.4 医薬品の低品質の供給源と原因

1.5 純度試験の一般要件

1.6 医薬品分析の方法とその分類

第 2 章 物理的な分析方法

2.1 医薬品の物性試験または物理定数の測定

2.2 培地のpHの設定

2.3 溶液の透明度および濁度の測定

2.4 化学定数の推定

第 3 章 化学分析法

3.1 化学分析法の特徴

3.2 重量(重量)法

3.3 滴定(容積)法

3.4 ガス分析分析

3.5 定量元素分析

第 4 章 物理化学的分析方法

4.1 物理化学的分析法の特徴

4.2 光学的方法

4.3 吸収方法

4.4 放射線放出に基づく方法

4.5 磁場の使用に基づく方法

4.6 電気化学的方法

4.7 分離方法

4.8 熱分析法

第 5 章 生物学的分析方法1

5.1 医薬品の生物学的品質管理

5.2 医薬品の微生物管理

中古文献リスト

導入

製薬分析は、原材料の管理から、得られる原薬の品質評価、安定性の研究、有効期限の設定、完成した剤形の標準化に至るまで、製造のすべての段階における生物学的活性物質の化学的特性評価と測定の科学です。 医薬品分析には、他の種類の分析とは異なる独自の特徴があります。 これらの特徴は、単純な脂肪族物質から複雑な天然の生物学的に活性な物質まで、無機、有機元素、放射性、有機化合物など、さまざまな化学的性質の物質が分析の対象となるという事実にあります。 分析される物質の濃度範囲は非常に広いです。 医薬品分析の対象となるのは、個々の医薬品物質だけではなく、異なる数の成分を含む混合物も対象となります。 医薬品の数は年々増加しています。 そのためには、新しい分析方法の開発が必要になります。

医薬品の品質に対する要求が継続的に増加しており、医薬品の純度とその量的含有量の両方に対する要求が高まっているため、医薬品分析方法には体系的な改善が必要です。 したがって、医薬品の品質を評価するには、化学的方法だけでなく、より感度の高い物理化学的方法を広く使用する必要があります。

医薬品分析には高い需要があります。 検査は、国家薬局方 XI、VFS、FS、およびその他の科学的および技術的文書によって規定された基準に関して、非常に具体的かつ高感度で正確でなければならず、最小限の量の検査薬および試薬を使用して短時間で実施されます。

医薬品分析には、目的に応じて、薬局方分析、医薬品生産の段階的管理、個別に製造された剤形の分析、薬局での高速分析、生物医薬品分析など、さまざまな形式の医薬品品質管理が含まれます。

医薬品分析に不可欠な部分は薬局方分析です。 これは、国家薬局方またはその他の規制および技術文書 (VFS、FS) に規定されている薬物および剤形を研究するための一連の方法です。 薬局方分析中に得られた結果に基づいて、医薬品が世界基金またはその他の規制および技術文書の要件に準拠しているかどうかの結論が下されます。 これらの要件を逸脱した場合、その薬は使用できません。

医薬品の品質に関する結論は、サンプル(サンプル)の分析に基づいてのみ下されます。 その選択手順は、グローバルファンド XI の非公開記事または一般記事 (第 2 号) に示されています。 サンプリングは、規範および技術文書の要件に従って密封および梱包された、損傷のない包装ユニットからのみ行われます。 この場合、毒薬や麻薬の取り扱いに関する予防措置の要件、ならびに薬物の毒性、引火性、爆発の危険性、吸湿性などの特性を厳密に遵守する必要があります。 規範および技術文書の要件への準拠をテストするために、多段階のサンプリングが実行されます。 段数は梱包の種類によって決まります。 最終段階(外観による管理後)では、4 回の完全な物理的および化学分析に必要な量のサンプルが採取されます(サンプルが規制機関のために採取される場合は、6 回の同様の分析に使用されます)。

Angro の包装からは、各包装単位の上層、中間層、下層から等量のスポット サンプルが採取されます。 均質性を確立した後、これらすべてのサンプルを混合します。 バルクおよび粘性の薬剤は、不活性材料で作られたサンプラーで採取されます。 液体薬剤はサンプリング前に十分に混合されます。 これが難しい場合は、異なるレイヤーから点サンプルが取得されます。 完成した医薬品のサンプルの選択は、ロシア連邦保健省によって承認された民間記事または管理指示の要件に従って行われます。

薬局方分析を実行すると、薬物の信頼性と純度を確立し、剤形に含まれる薬理活性物質または成分の定量的含有量を決定することができます。 これらの各段階には独自の特定の目的がありますが、単独で見ることはできません。 これらは相互に接続されており、相互に補完し合っています。 例えば、水溶液の融点、溶解度、pHなど。 医薬品の信頼性と純度の両方の基準です。

第 1 章 医薬品分析の基本原則

1.1 医薬品の分析基準

医薬品分析のさまざまな段階では、設定されたタスクに応じて、選択性、感度、精度、分析の実行に費やした時間、分析される薬物 (剤形) の量などの基準が使用されます。

この方法の選択性は、各成分の真の値を取得できるため、物質の混合物を分析する場合に非常に重要です。 分解生成物やその他の不純物の存在下で主成分の含有量を測定できるのは、選択的な分析技術のみです。

医薬品分析の精度と感度の要件は、研究の目的と目的によって異なります。 薬物の純度を試験するときは、不純物の最小含有量を確認できる高感度の方法が使用されます。

段階的な生産管理を実行する場合、および薬局で高速分析を実行する場合、分析の実行に費やされる時間要素が重要な役割を果たします。 これを行うには、可能な限り短い時間間隔で、同時に十分な精度で分析を実行できる方法を選択します。

原薬を定量する際には、選択性と精度の高さが特徴の方法が用いられます。 大量の薬物サンプルを使用して分析を実行する可能性を考慮すると、この方法の感度は無視されます。

反応の感度の尺度は検出限界です。 これは、この方法を使用して、所定の信頼確率で検体成分の存在を検出できる最低含有量を意味します。 「検出限界」という用語は、「開口最小値」などの概念の代わりに導入され、「感度」という用語の代わりに使用されます。定性反応の感度は、反応成分の溶液の量、濃度などの要因に影響されます。反応の感度を確立するために、分光光度法で測定される吸収指標 (特異的またはモル) が使用されることが増えています。化学分析では、感度は特定の反応の検出限界の値によって決まります。最も感度が高いのは放射化学分析と質量スペクトル分析です。分析物の10 -9%、ポーラログラフィーおよび蛍光分析法の感度は10 -6 ~10 -9%、分光測光法の感度は10 -3 ~10 -6%、電位差分析法の感度は10.-2%です。

「分析精度」という用語には、得られる結果の再現性と正確さという 2 つの概念が同時に含まれます。 再現性は、平均値と比較したテスト結果のばらつきを特徴づけます。 正確さは、物質の実際の含有量と発見された含有量との差異を反映します。 各メソッドの分析の精度は異なり、測定機器の校正、計量または測定の精度、分析者の経験など、多くの要因によって決まります。 分析結果の精度は、最も精度の低い測定の精度よりも高くすることはできません。

非水溶媒は、現代の医薬品分析で広く使用されるようになりました。 以前は分析の主な溶媒が水でしたが、現在ではさまざまな非水溶媒(氷酢酸、無水酢酸、無水酢酸、ジメチルホルムアミド、ジオキサンなど)が同時に使用されるため、塩基性と酸性の強さを変えることができます。分析された物質の。 マイクロメソッド、特に薬局での医薬品の品質管理での使用に便利な液滴分析法が開発されました。

近年、医薬品の物質の分析においては、さまざまな手法を組み合わせた研究手法が広く開発されています。 たとえば、ガスクロマトグラフィー質量分析法は、クロマトグラフィーと質量分析法を組み合わせたものです。 物理学、量子化学、数学は、現代の製薬分析にますます浸透しています。

医薬品や医薬品原料の分析は、色、匂い、結晶の形状、容器、包装、ガラスの色などに注意を払い、外観検査から始めなければなりません。 分析対象の外部検査の後、国家基金 X (p. 853) の要件に従って、分析のために平均的なサンプルが採取されます。

医薬品の研究方法は、物理的、化学的、物理化学的、生物学的方法に分けられます。

物理的分析方法には、化学反応に頼らずに物質の物理的特性を研究することが含まれます。 これらには、溶解度、透明度の測定が含まれます。

  • または濁度、色。 密度(液体物質の場合)、湿度、融点、凝固、沸騰の測定。 対応する方法は、Global Fund X に記載されています (p. 756-776)。

化学研究方法は化学反応に基づいています。 これらには、灰分含有量、媒体反応(pH)、油脂の特徴的な数値指標(酸価、ヨウ素価、ケン化価など)の測定が含まれます。

医薬品を識別する目的では、溶液の色の変化、ガスの放出、沈殿または沈殿の溶解など、目に見える外部効果を伴う反応のみが使用されます。

化学研究方法には、分析化学で採用されている重量分析法や容量分析法(中和法、沈殿法、酸化還元法など)も含まれます。 近年、医薬品分析には、非水媒体での滴定や錯分法などの化学研究方法が含まれています。

有機医薬品の定性および定量分析は、通常、分子内の官能基の性質に従って行われます。

物理化学的手法は、化学反応の結果として発生する物理現象を研究するために使用されます。 たとえば、比色法では物質の濃度に応じて色の強度が測定され、電気伝導度分析では溶液の電気伝導率が測定されます。

物理化学的方法には、光学(屈折率測定、偏光分析、発光分析および蛍光分析方法、測光(光比色分析および分光測光を含む)、比濁分析、ターボディメトリー)、電気化学(電位差分析およびポーラログラフ法)、クロマトグラフィー法が含まれます。

製薬化学の最も重要な仕事の 1 つは、医薬品の品質を評価する方法の開発と改善です。

医薬品の純度を確認するには、さまざまな物理的、物理化学的、化学的分析方法、またはそれらの組み合わせが使用されます。

世界基金は医薬品の品質管理のために次の方法を提供しています。

物理的および物理化学的方法。 これらには、溶融温度と凝固温度、蒸留温度限界の決定が含まれます。 密度、屈折率(屈折率測定)、旋光度(偏光測定)の測定。 分光測光 - 紫外線、赤外線。 光色分析、発光および原子吸光分析、蛍光分析、核磁気共鳴分光分析、質量分析; クロマトグラフィー - 吸着、分配、イオン交換、ガス、高性能液体; 電気泳動(前頭、帯状、毛細管); 電気測定法 (pH の電位差測定、電位差滴定、電流滴定、ボルタンメトリー)。

さらに、薬局方の代替方法を使用することも可能であり、場合によってはより高度な分析特性 (速度、分析の精度、自動化) を備えています。 場合によっては、製薬会社が薬局方にまだ記載されていない方法 (たとえば、ラマン分光法 - 光学二色性) に基づいたデバイスを購入することがあります。 真偽を判断したり、純度をテストしたりする場合、クロマトグラフィー技術を分光光度法に置き換えることをお勧めする場合があります。 硫化物またはチオアセトアミドの形態での沈殿によって重金属不純物を測定する薬局方の方法には、多くの欠点があります。 重金属不純物を測定するために、多くの製造業者は原子吸光分析や誘導結合プラズマ原子発光分析などの物理的および化学的分析方法を導入しています。

薬物の信頼性と純度を特徴付ける重要な物理定数は融点です。 純粋な物質には明確な融点があり、不純物の存在により融点が変化します。 一定量の許容可能な不純物を含む医薬品については、国家基金が融解温度範囲を 2 °C 以内に規制しています。 しかし、ラウールの法則 (AT = iK3C、AT は結晶化温度の低下、K3 は極低温定数、C は濃度) に従って、i = 1 (非電解質) では、AG の値は同じになることはできません。すべての物質。 これは、不純物の含有量だけでなく、薬物自体の性質、つまり、薬物の融解温度のモル減少を反映する冷凍定数 K3 の値にも起因します。 したがって、樟脳 (K3 = 40) とフェノール (K3 = 7.3) の同じ AT = 2 °C では、不純物の質量分率は等しくなく、それぞれ 0.76 および 2.5% になります。

分解によって溶ける物質の場合、通常、物質が分解して外観に急激な変化が生じる温度が指定されます。

国家基金 X のいくつかの非公開記事では、多くの液体薬剤の固化温度または沸点 (国家基金 XI による「蒸留温度限界」による) を決定することが推奨されています。 沸点は非公開記事に記載されている範囲内である必要があります。

間隔が広いほど不純物の存在を示します。

国家基金 X の多くの非公開記事では、密度の許容値、およびまれに粘度の値が提供されており、薬物の信頼性と品質の良さが確認されています。

Global Fund X のほとんどすべての非公開記事は、さまざまな溶媒への溶解度などの医薬品の品質の指標を標準化しています。 薬物中に不純物が存在すると、その溶解度に影響があり、不純物の性質に応じて溶解度が低下したり増加したりすることがあります。

純度基準には、薬物の色および/または液体剤形の透明度も含まれます。

薬物の純度に関する特定の基準は、試験物質の溶液中の光線の屈折率 (屈折率測定) や、多くの物質またはその溶液の回転能力による比旋光度などの物理定数になります。平面偏光が通過するときの偏光面 (偏光測定)。 これらの定数を決定する方法は光学的な分析方法に属し、薬物とその剤形の信頼性と定量分析を確立するためにも使用されます。

多くの医薬品の品質の重要な基準は、その水分含有量です。 この指標の変化(特に保管中)は、活性物質の濃度を変化させ、その結果、薬理活性を変化させ、薬物を使用に適さなくする可能性があります。

化学的方法。 これらには、真正性の定性反応、溶解度、揮発性物質と水の測定、有機化合物中の窒素含有量の測定、滴定法 (酸塩基滴定、非水溶媒中での滴定、錯分法)、亜硝酸定量法、酸価、ケン化価が含まれます。 、エーテル価、ヨウ素価など。

生物学的方法。 医薬品の品質管理のための生物学的手法は非常に多様です。 これらには、毒性、無菌性、微生物学的純度のテストが含まれます。

中間製品、原薬および最終剤形の品質が連邦法の要件に準拠しているかどうかをチェックする際に物理化学分析を実行するには、管理および分析研究所には次の最小限の機器および機器のセットが装備されていなければなりません。

IR分光光度計(真正性を判断するため);

可視および紫外領域での分光測定用の分光光度計(同定、定量、投与量の均一性、溶解度)。

薄層クロマトグラフィー (TLC) 用の装置 (真正性、関連する不純物の判定)。

高速液体クロマトグラフィー (HPLC) 用のクロマトグラフ (同定、定量、関連不純物の測定、投与量の均一性、溶解度)。

気液クロマトグラフ (GLC) (不純物含有量、用量均一性の測定);

偏光計(識別、定量化);

ポテンショメータ(pH測定、定量);

原子吸光光度計(重金属および非金属の元素分析)。

K. Fischer 滴定装置 (水分含量の測定)。

デリバトグラフ(乾燥時の重量損失の測定)。

知られているように、薬局方分析は、複雑な剤形の信頼性を確立し、純度を決定し、有効成分または成分を定量することを目的としています。 薬局方分析のこれらの各段階がそれぞれ固有の問題を解決するという事実にもかかわらず、それらを単独で考慮することはできません。 したがって、真贋反応を実行すると、特定の不純物の有無に対する答えが得られる場合があります。 PAS-Na の調製では、塩化鉄 (III) 溶液を用いて定性反応が行われます (サリチル酸の誘導体は紫赤色を形成するため)。 しかし、3 時間後のこの溶液中の沈殿物の出現は、薬理学的に活性ではない 5-アミノサリチル酸の混合物の存在を示しています。 ただし、そのような例は非常にまれです。

いくつかの定数 (融点、密度、比吸収率) を決定すると、特定の物質の信頼性と純度についての結論を同時に引き出すことができます。 さまざまな薬物の特定の定数を決定する方法は同じであるため、一般的な分析方法でそれらを研究します。 理論的基礎に関する知識と、その後のさまざまなグループの薬物の分析で決定を下す能力が必要になります。

薬局方分析は医薬品分析に不可欠な部分であり、医薬品および剤形を研究するための一連の方法であり、国家薬局方およびその他の ND (FS、FSP、GOST) に規定されており、信頼性、純度、および定量分析を決定するために使用されます。

医薬品の品質管理では、物理的、物理化学的、化学的、生物学的な分析方法が使用されます。 ND テストには、いくつかの主要な段階が含まれます。

    説明;

    溶解度;

    信憑性;

    物理定数(融解点、沸点または蒸留点、屈折率、比旋光度、密度、スペクトル特性)。

    溶液の透明性と色。

    酸性またはアルカリ性、溶液のpH。

    不純物の測定;

    乾燥時の重量減少。

    硫酸灰。

    定量。

薬物の性質に応じて、これらの検査の一部が省略されたり、酸価、ヨウ素価、ケン化価などの検査が含まれたりする場合があります。

あらゆる薬物に関する民間薬局方のモノグラフは、次のセクションで始まります。 "説明"、これは主に物質の物理的特性を特徴づけます。

    集合状態 (固体、液体、気体)、固体であればその分散度合い(微結晶、粗結晶)、結晶の形状(針状、円柱状)が決まります。

    物質の色 – 信頼性と純粋性の重要な指標。 ほとんどの薬は無色、つまり白色です。 凝集状態を判断する際に視覚的に色付けします。 少量の物質をペトリ皿または時計皿の上に薄い層として置き、白い背景に対して観察します。 国家基金 X1 には「粉末薬剤の白色度の測定」という記事があります。 測定は、特別な「Specol-10」光度計を使用した機器法を使用して実行されます。 これは、薬物サンプルから反射された光のスペクトル特性に基づいています。 彼らはいわゆるを測定します 反射係数– 入射光束の大きさに対する反射光束の大きさの比。 測定された反射率から白色度(α)と明るさ度(β)を算出することで、物質の色や灰色味の有無を判定することができます。 色合いの出現や色の変化は、原則として、酸化、還元などの化学プロセスの結果であるため、物質を研究するこの初期段階でも結論を引き出すことができます。 これ このメソッドは GF X11 エディションから除外されています。

匂い めったに決定されない パッケージを開けた直後 4〜6cmの距離で。 臭いがしない 開封後は直ちに使用方法に従ってください。: 1 ~ 2 g の物質を直径 6 ~ 8 cm の時計皿に均等に分配し、2 分後に 4 ~ 6 cm の距離で匂いを測定します。

「説明」セクションに指示がある場合があります 保管中の物質変化の可能性について. 例えば、塩化カルシウムの調製では、非常に吸湿性があり、空気中に溶解することが示されており、ヨウ化ナトリウムは、風化または条件に従わなかった場合、空気中で湿ってヨウ素の結晶水和物の放出により分解することが示されています。生産中に結晶化が起こると、望ましい外観や形状、色を持たなくなります。

したがって、物質の外観の研究は、物質の分析における最初の、しかし非常に重要な段階であり、外観の変化を起こり得る化学変化と関連付けて、正しい結論を導き出すことができる必要があります。

溶解性(GF XI、第 1 号、p. 175、GF XII、第 1 号、p. 92)

溶解度は原薬の品質を示す重要な指標です。 原則として、RD には、この物理的特性を最も完全に特徴付ける溶媒の特定のリストが含まれているため、将来、この医薬品の研究のいずれかの段階で品質を評価するために使用できます。 したがって、酸およびアルカリへの溶解度は、両性化合物 (酸化亜鉛、スルホンアミド)、有機酸および塩基 (グルタミン酸、アセチルサリチル酸、コデイン) の特徴です。 溶解度の変化は、保存中に溶解度の低い不純物の存在または出現を示し、品質の変化を特徴づけます。

SP XI では、溶解度は 物理定数ではなく、医薬品のおおよその特性を表す近似データで表される性質です。

融点とともに、一定の温度と圧力における物質の溶解度は次のようになります。 パラメータの 1 つ、それに従って彼らは確立します ほぼすべての医薬品の信頼性と純度(高品質)。

異なる極性 (通常は 3 つ) の溶媒を使用することをお勧めします。 低沸点で可燃性の溶媒 (ジエチルエーテル) や非常に有毒な溶媒 (ベンゼン、塩化メチレン) の使用は推奨されません。

薬局方第 11 版 受け入れられました 溶解度を表現する 2 つの方法 :

    部単位(物質と溶媒の比率)。 例えば、FS によると塩化ナトリウムの場合、水への溶解度は 1:3 の比率で表されます。これは、1 g の原薬を溶解するのに必要な水は 3 ml 未満であることを意味します。

    従来の言葉で言うと(GF XI、p. 176)。 たとえば、PS 内のサリチル酸ナトリウムの場合、溶解度は「水に非常に溶けやすい」という条件付きで与えられます。 これは、1 g の物質を溶解するには、最大 1 ml の水が必要であることを意味します。

薬局方 XII 版は条件付きのみ (1g換算)

従来の用語とその意味を表に示します。 1. (GF XI、第 1 号、p. 176、GF XII、第 1 号、p. 92)。

従来の溶解度項

条件付き条件

略語

溶媒量(ml)、

溶解に必要な量 1g

物質

非常に溶けやすい

溶けやすい

1 ~ 10 以上

解散しましょう

中程度の溶解性

わずかに溶ける

» 100 から 1000

非常にわずかに溶ける

» 1000 から 10000

実質的に不溶性

条件項は、ある範囲の溶媒量 (ml) に対応し、その範囲内で 1 グラムの原薬が完全に溶解する必要があります。

溶解プロセスは溶媒中で行われます。 気温20°С。 医薬品と溶媒を節約するために、水の溶解度を確立するために100 mlを超えず、10-mlを超えないように薬剤の質量を秤量します(精度0.01 g)。有機溶媒20ml。

薬用物質(物質) 可溶性と考えられる 透過光で観察したときに溶液中に物質の粒子が検出されない場合。

方法論 。 (片道)。事前に微粉末に粉砕した薬物の重量を量った塊を、その最小体積に相当する測定体積の溶媒に加え、振盪する。 あとは表の通りに。 1、溶媒を最大量まで徐々に加え、10分間継続的に振盪します。 この時間が経過すると、溶液中の物質の粒子は肉眼で検出できなくなります。 たとえば、安息香酸ナトリウム 1 g を秤量し、水 1 ml とともに試験管に入れ、振り混ぜて水 9 ml を徐々に加えます。 安息香酸ナトリウムは水に容易に溶けます (1 ~ 10 ml)。

ゆっくり溶けるタイプ完全に溶解するまでに 10 分以上かかる薬、 ウォーターバスでの加熱は 30°C まで許可されます。溶液を20℃に冷却し、1〜2分間激しく振盪した後、観察を行う。 たとえば、カフェインは水にゆっくりと溶けます (1:60)、コデインは水にゆっくりとわずかに溶けます (100 ~ 1000)、グルコン酸カルシウムは水 50 部にゆっくりと溶けます、乳酸カルシウムは水にゆっくりと溶けます、ホウ酸グリセリン7部にゆっくりと溶けます。

方法2。 溶解度は部単位で表され、1 g の物質を溶解するのに必要な溶媒の量を ml で示します。

方法論。 (第 2 の方法) 手秤で秤量した薬剤の質量を、指定された ND 容量の溶媒に溶解します。 溶液中に未溶解物質の粒子があってはなりません。

部分的な溶解度は、以下の薬剤の薬局方モノグラフに示されています。 ホウ酸(水 25 部、アルコール 25 部、熱湯 4 部に溶解します)。 ヨウ化カリウム(水0.75部、アルコール12部、グリセリン2.5部に可溶)。 臭化ナトリウム(水1.5部、アルコール10部に可溶)。 臭化カリウム(1.7部の水と混合アルコールに可溶)。 塩化カリウムと塩化ナトリウム(r. 3 時間の水中)。

たとえば臭化ナトリウムを試験する場合は、次のように行います。手秤で臭化ナトリウム 1 g を量り、水 1.5 ml を加え、完全に溶解するまで振ります。

一般薬局方モノグラフ」 溶解性 » SP XII 版には、溶解度が未知および既知の物質の溶解度を測定する方法の説明が追加されています。

融点 (T ° お願いします)

融点は特徴を表す定数です 清潔さ物質 そして同時にその真実性。 融点は、物質の固相が溶融物と平衡状態にある温度であることは物理学から知られています。 純粋な物質は明確な融点を持っています。 薬には微量の不純物が含まれている可能性があるため、これほど明確な画像を見ることはできなくなります。 この場合、物質が溶ける間隔が決まります。 通常、この間隔は 2 °C 以内です。間隔がより長い場合は、不純物が許容範囲内に存在することを示します。

国家基金 X1 の策定によると、 融点物質は理解する 融解の開始 (液体の最初の一滴の出現) と融解の終了 (物質が液体状態に完全に移行する) の間の温度間隔。

物質の融解の開始または終了が不明確な場合、 決定する ちょうど溶け始めまたは終わりの温度。 物質が分解して溶けることもありますが、この場合は次のように判断されます。 分解温度、つまりそれが起こる温度 物質の突然の変化(例:発泡)。

メソッド 融点の測定

方法の選択が決定される 2 つのポイント:

    加熱時の物質の安定性と

    粉末に粉砕する能力。

GF X1 エディションによると、T を決定する方法は 4 つあります。 ° お願いします:

    方法 1 – 粉末に粉砕でき、加熱しても安定な物質の場合

    方法 1a – 粉末に粉砕できる物質の場合、 ない耐熱性

    方法 2 および 3 - 粉末に粉砕されない物質の場合

方法 1、1a、および 2 には、2 つのデバイスの使用が含まれます。

    PTP ( Tmelを決定するための装置): 有機化学コースでおなじみの、物質の融点を決定することができます。 20時から 最大360度まで

    試験管が密閉された丸底フラスコからなり、その中に出発物質を含む毛細管が取り付けられた温度計が挿入される装置。 外側のフラスコには、冷却液が体積の 3/4 まで満たされます。

    水 (80 °C までの Tmelt を決定できます)、

    ワセリン オイルまたは液体シリコーン、濃硫酸 (260 ° C までの Tmelt を測定できます)、

    硫酸と硫酸カリウムの 7:3 の混合物 (260 °C 以上の Tmel を測定できます)

この手法はデバイスに関係なく一般的です。

細かく粉砕した乾燥物質を中型の毛細管 (6 ~ 8 cm) に入れ、予想より 10 度低い温度でデバイスに導入します。 温度上昇速度を調整して、キャピラリー内の物質の変化の温度範囲を記録し、同時に少なくとも 2 つの測定を実行し、算術平均を取得します。

融点は純粋な物質だけでなく、その誘導体についても測定されます– 塩から分離されたオキシム、ヒドラゾン、塩基および酸。

GF XII の GF XI とは異なります。融点 キャピラリー法では 手段 溶け始めから終わりまでの間隔ではなく、 融解終了温度 、これはヨーロッパ薬局方と一致しています。

蒸留温度限界 (T° キップ。)

GF 値は次のように定義されます。 間隔 常圧における初期沸点と最終沸点の間。 (101.3 kPa – 760 mmHg)。 間隔は通常 2°です。

イニシャル未満沸点 最初の 5 滴の液体がレシーバーに蒸留される温度を理解します。

決勝戦の下で– 液体の 95% がレシーバーに流入する温度。

対応する FS に示されている間隔よりも長い間隔は、不純物の存在を示します。

TPPを決定するためのデバイスは次のもので構成されます。

    液体を入れる温度計を備えた耐熱フラスコ、

    冷蔵庫と

    受けフラスコ(メスシリンダー)。

商工会議所、 実験的に観察された常圧につながる式によると:

Tispr = Tnabl + K· (p – p 1)

ここで: p – 通常の気圧 (760 mm Hg)

p 1 – 実験中の気圧

K – 圧力1 mmあたりの沸点の増加

したがって、蒸留の温度限界を決定することで、 信憑性と純粋さ エーテル、エタノール、クロロエチル、フルオロタン。

GFS GF XII」 蒸留温度限界の決定 » 定義を補足しました 沸点 プライベート FS では、次のことを決定することをお勧めします。 液体薬剤の凝固点または沸点。

密度(GF XI、第 1 号、24 ページ)

密度 物質の単位体積あたりの質量です。 g/cm3で表します。

ρ = メートル/ V

質量がグラムで測定され、体積が cm3 で測定される場合、密度は物質の 1 cm3 の質量です。

密度は比重計を使用して測定されます (最大 0.001)。 または比重計(測定精度は0.01まで)

デバイスの設計については、GF X1 エディションを参照してください。

物理化学的または機器による分析方法

物理化学的または機器による分析方法は、分析反応の実行中に発生または変化する、分析対象システムの物理パラメーターを機器(機器)を使用して測定することに基づいています。

物理化学的分析方法の急速な発展は、古典的な化学分析方法 (重量測定、滴定) ではもはや化学、製薬、冶金、半導体、原子力およびその他の産業の多数の要求を満たすことができなくなり、メソッドの感度は 10-8 ~ 10-9%、選択性と速度が高く、これにより、化学分析データに基づいて技術プロセスを制御し、自動的かつ遠隔で実行することが可能になります。

多くの最新の物理化学的分析方法により、同じサンプル内の成分の定性分析と定量分析の両方を同時に行うことができます。 現代の物理化学的手法の分析精度は古典的な手法の精度に匹敵し、たとえば電量分析など一部の手法ではそれが大幅に高くなります。

一部の物理化学的方法の欠点としては、使用する機器のコストが高いこと、標準を使用する必要があることが挙げられます。 したがって、古典的な分析方法は依然としてその重要性を失っておらず、分析速度に制限がなく、分析成分の含有量が高く高精度が要求される場合に使用されています。

物理化学的分析法の分類

物理化学的分析方法の分類は、分析対象システムの測定された物理パラメータの性質に基づいており、その値は物質の量の関数です。 これに従って、すべての物理化学的方法は 3 つの大きなグループに分類されます。

電気化学;

光学的およびスペクトル。

クロマトグラフィー。

電気化学分析方法は、電流、電圧、平衡電極電位、導電率、電気量などの電気パラメータの測定に基づいており、その値は分析対象の物質の含有量に比例します。

光学分析法およびスペクトル分析法は、励起原子の放射強度、単色放射の吸収、光の屈折率、原子の平面の回転角度など、電磁放射と物質との相互作用の影響を特徴付けるパラメータの測定に基づいています。偏光した光線など。

これらすべてのパラメーターは、分析対象の物質の濃度の関数です。

クロマトグラフィー法は、動的条件下での収着法によって均質な多成分混合物を個々の成分に分離する方法です。 これらの条件下では、成分は 2 つの不混和相 (移動相と固定相) に分散されます。 成分の分配は、移動相と固定相の間の分配係数の差に基づいており、これにより、これらの成分の固定相から移動相への移動速度が異なります。 分離後、各成分の定量的含有量は、古典的分析または機器分析などのさまざまな分析方法によって決定できます。

分子吸収スペクトル分析

分子吸収スペクトル分析には、分光光度法および光比色分析タイプの分析が含まれます。

分光光度分析は、吸収スペクトルの決定、または研究対象の物質の吸収曲線の最大値に対応する厳密に定義された波長での光吸収の測定に基づいています。

光比色分析は、研究対象の着色溶液と特定の濃度の標準着色溶液の色の強度の比較に基づいています。

物質の分子は特定の内部エネルギー E を持ち、その成分は次のとおりです。

原子核の静電場にある電子の運動エネルギー。

原子核の互いに対する振動エネルギー E count;

分子の回転エネルギー E vr

そして、上記のすべてのエネルギーの合計として数学的に表現されます。

さらに、物質の分子が放射線を吸収すると、その初期エネルギー E 0 は、吸収された光子のエネルギーの量だけ増加します。つまり、次のようになります。


上記の等式から、波長 λ が短いほど振動周波数が大きくなり、したがって E、つまり電磁放射と相互作用するときに物質の分子に与えられるエネルギーが大きくなることがわかります。 したがって、放射線エネルギーと物質との相互作用の性質は、光の波長 λ に応じて異なります。

電磁放射のすべての周波数 (波長) の集合は、電磁スペクトルと呼ばれます。 波長間隔は、紫外 (UV) 約 10 ~ 380 nm、可視 380 ~ 750 nm、赤外 (IR) 750 ~ 100000 nm の領域に分割されます。

スペクトルの紫外および可視部分からの放射線によって物質の分子に与えられるエネルギーは、分子の電子状態の変化を引き起こすのに十分です。

赤外線のエネルギーは小さいため、物質の分子の振動遷移と回転遷移のエネルギー変化を引き起こすだけで十分です。 したがって、スペクトルの異なる部分では、物質の状態、特性、構造に関する異なる情報を得ることができます。

放射線吸収の法則

分光光度分析法は 2 つの基本法則に基づいています。 1 つ目はブーゲー・ランベールの法則、2 つ目はベールの法則です。 ブーゲー・ランベール・ベールの法則を組み合わせた式は次のとおりです。

着色された溶液による単色光の吸収は、光吸収物質の濃度とそれが通過する溶液の層の厚さに正比例します。

ブーゲー・ランベール・ベールの法則は光吸収の基本法則であり、ほとんどの測光分析法の基礎となっています。 数学的には次の方程式で表されます。


または

サイズ LG / 0 は吸収物質の光学密度と呼ばれ、文字 D または A で指定されます。すると、法則は次のように書くことができます。

試験対象物を通過する単色放射線束の強度と初期放射線束の強度の比は、溶液の透明度または透過率と呼ばれ、文字 T で表されます。 T = / 0

この比率はパーセンテージで表すことができます。 厚さ 1 cm の層の透過率を特徴付ける値 T は、透過率係数と呼ばれます。 光学濃度 D と透過率 T には次の関係があります。

D と T は、特定の波長および吸収層の厚さにおける特定の濃度の特定の物質の溶液の吸収を特徴付ける主な量です。

依存性 D(C) は線形であり、T(C) または T(l) は指数関数的です。 これは、単色の放射線束に対してのみ厳密に観察されます。

消衰係数 K の値は、溶液中の物質の濃度の表現方法と吸収層の厚さに依存します。 濃度が 1 リットルあたりのモル数で表され、層の厚さがセンチメートル単位である場合、それはモル吸光係数と呼ばれ、記号 ε で示され、濃度 1 mol/L の溶液の光学密度に等しくなります。層の厚さ1cmのキュベットに入れます。

モル光吸収係数の値は、以下によって決まります。

溶質の性質から;

単色光の波長。

気温;

溶剤の性質。

ブーゲー・ランベール・ビール法に準拠しない理由。

1. 法則は単色光に対してのみ導出され、有効であるため、単色化が不十分であると法則からの逸脱が生じる可能性があり、光の単色性が低下する可能性が高くなります。

2. 溶液中では、吸収物質の濃度やその性質を変化させるさまざまなプロセス(加水分解、イオン化、水和、会合、重合、錯体形成など)が発生する可能性があります。

3. 溶液の光吸収は溶液の pH に大きく依存します。 溶液の pH が変化すると、次のような変化が起こる可能性があります。

弱電解質のイオン化の度合い。

光吸収の変化につながるイオンの存在形態。

得られた着色複合化合物の組成。

したがって、この法則は高度に希釈された溶液に対して有効であり、適用範囲は限られています。

視覚的測色

溶液の色の濃さはさまざまな方法で測定できます。 その中には主観的(視覚的)測色法と客観的、つまり光測色法があります。

視覚的方法は、試験溶液の色の強度を肉眼で評価する方法です。 比色測定の客観的な方法では、直接観察する代わりに光電池を使用して、試験溶液の色の強度を測定します。 この場合の測定は特別な装置である光比色計で実行されるため、この方法は光比色計と呼ばれます。

目に見える色:

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