1 簡(jiǎn)述
費(fèi)休氏水分測(cè)定法是利用碘在吡啶和甲醇溶液中氧化二氧化硫時(shí)需要定量的水參加反應(yīng)的原理來測(cè)定樣品中的水分含量,本法可適用任何可溶解于費(fèi)休氏試液但不與費(fèi)休氏試液起化學(xué)反應(yīng)的藥品的水分測(cè)定,故對(duì)遇熱易破壞的樣品仍能用本法測(cè)定。
基本反應(yīng)為 I2+SO2+H2O→2HI+SO3-
上述反應(yīng)是可逆的,但有吡啶存在時(shí),無水吡啶能定量地吸收HI和SO3-,生成氫碘酸吡啶和亞硫酸吡啶。
C5H5N·I2+C5H5N·SO2+C5H5N+H2O→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3亞硫酸吡啶亦不穩(wěn)定,能與水發(fā)生副反應(yīng),消耗一部分水,因而干擾測(cè)定。
C5H5N·SO3+H2O→C5H5NHSO4H
加入無水甲醇可使亞硫酸吡啶轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的甲基硫酸氫吡啶,避免了上述副反應(yīng)的發(fā)生。
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5NHSO4CH3
滴定的總反應(yīng)為 C5H5N·I2+C5H5N·SO2+C5H5N+CH3OH+H2O→2C5H5N·HI+C5H5N HSO4CH3…………(1)
由上式可知,吡啶與甲醇不僅作為溶劑,而且參與滴定反應(yīng),此外,吡啶還可以與二氧化硫結(jié)合降低其蒸氣壓,使其在溶液中保持比較穩(wěn)定的濃度。
1.1 容量滴定法
根據(jù)碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中能與水起定量反應(yīng)的原理;由滴定溶液顏色變化(由淡黃色變?yōu)榧t棕色)或用永停滴定法指示終點(diǎn);利用純水shou先標(biāo)定出每1ml費(fèi)休氏試液相當(dāng)于水的重量(mg);再根據(jù)樣品與費(fèi)休氏試液的反應(yīng)計(jì)算出樣品中的水分含量。
1.2 庫(kù)侖滴定法
與容量滴定法相同,庫(kù)侖滴定法也是根據(jù)碘和二氧化硫在吡啶(有些型號(hào)儀器改用無臭味的有機(jī)胺代替吡啶)和甲醇溶液中能與水起定量反應(yīng)的原理來進(jìn)行測(cè)定的。
與容量滴定法不同,在庫(kù)侖滴定法中,碘是由含碘化物的電解液在電解池陽(yáng)極電解發(fā)生碘。2I-→I2+2e-…………(2)
只要滴定池中存在水,發(fā)生的碘就會(huì)按反應(yīng)(1)進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)所有的水都反應(yīng)完畢,陽(yáng)極電解液中會(huì)剩余少許過量的碘。此時(shí),雙鉑電極就能檢測(cè)出過量的碘,并停止產(chǎn)生碘,根據(jù)法拉第定理,產(chǎn)生碘的數(shù)量與流過的電流和時(shí)間成正比,在反應(yīng)(1)中,碘和水以1:1反應(yīng)。1摩爾水(18.0g)對(duì)應(yīng)于2×96487庫(kù)侖,也就是說,每毫克水會(huì)消耗掉10.72庫(kù)侖的電量,當(dāng)電源固定時(shí),根據(jù)電解**終點(diǎn)的時(shí)間即可計(jì)算出水分含量,本法尤其適合于藥品中微量水分(0.0001~0.1%)的測(cè)定,并具有很高的精確度。而且含水量是根據(jù)電解電流和電解時(shí)間計(jì)算,只須加入供試品前,先將電解液通電流電解**碘剛生成少許,停止電解,再加入供試品繼續(xù)電解即可,不需用標(biāo)準(zhǔn)水標(biāo)定滴定液。
用庫(kù)侖滴定法測(cè)完水分的操作,見各儀器的操作規(guī)程。以下僅介紹容量滴定法的操作規(guī)程。
2 儀器與用具
2.1 實(shí)驗(yàn)條件與要求由于費(fèi)休氏試液吸水性強(qiáng),因此在配制、標(biāo)定及滴定中所用儀器均應(yīng)潔凈干燥。試液的配制過程中應(yīng)防止空氣中水分的侵入,進(jìn)入滴定裝置的空氣亦應(yīng)經(jīng)干燥劑除濕。試液的標(biāo)定、貯存及水分滴定操作均應(yīng)在避光、干燥環(huán)境處進(jìn)行。
2.2 儀器及器具的處理:
分析天平(感量0.1mg)、大臺(tái)秤、
水分測(cè)定儀或磨口自動(dòng)滴定管(**小分度值0.05ml)、永停滴定儀、電磁攪拌器。凡與試劑或費(fèi)休氏試液直接接觸的物品,玻璃儀器須在120℃**少干烤2小時(shí),取出置干燥器內(nèi)備用。
2.3 用具和裝置:1000ml干燥的錐形瓶一個(gè),500ml干燥量筒一個(gè)以及用作安全、洗氣和放置干燥劑瓶4個(gè)(配有雙孔橡皮塞),載重1000g的架盤天平及配套砝碼。
3 試液 3.1 試劑
3.1.1 碘 將碘平鋪于干燥的培養(yǎng)皿中置硫酸干燥器內(nèi)干燥48小時(shí)以上,以除去碘表面吸附的水分。
3.1.2 無水甲醇(AR,含水量<0.1%),原包裝。 3.1.3 吡啶(AR,含水量<0.1%),原包裝。
3.1.4 二氧化硫一般使用壓縮的二氧化硫氣體,用時(shí)通過硫酸脫水。
3.1.5 濃硫酸(AR)。 3.1.6 無水氧化鈣(CP)。
3.2 費(fèi)休氏試液的配制 用架盤天平,稱得1000ml錐形瓶的重量,再分別稱取碘110g,吡啶158g置錐形瓶中,充分振搖。加入吡啶后,溶液會(huì)發(fā)熱,應(yīng)注意給予冷卻。用500ml量筒量取無水甲醇300ml,倒入錐形瓶中,塞上帶有玻璃彎管的雙孔橡皮塞,稱其總重量。將錐形瓶置于冰水浴中,緩緩旋開二氧化硫鋼瓶的出口閥,氣體流速以洗氣瓶中的硫酸和錐形瓶中溶液內(nèi)出連續(xù)旗袍為宜。直**總重量增加**72g為止。再用無水甲醇稀釋**1000ml,搖勻,避光放置24小時(shí)備用。
4 費(fèi)休氏試液的標(biāo)定及供試品的測(cè)定 4.1 自身作指示劑法
4.1.1 用具包括干燥器一個(gè),30ml錐形瓶和翻口橡皮塞數(shù)個(gè)或帶橡皮塞的供注射用抗生素的小瓶數(shù)個(gè)。10ml自動(dòng)滴定裝置2套(分別貯放費(fèi)休氏試液和無水甲醇)。
4.1.1.2 準(zhǔn)備將磨口自動(dòng)滴定管裝置的下支管連接一個(gè)經(jīng)硅膠瓶除濕的雙聯(lián)球,頂部的上支管連接一個(gè)裝有硅膠的干燥管,取一帶橡皮塞的玻瓶,將兩個(gè)注射器針頭刺入橡皮塞**小瓶中,一個(gè)針頭供排氣用,另一個(gè)針頭用乳膠管與滴定管**相連,供加入費(fèi)休氏試液用。把試液加入干燥的貯液瓶中,旋轉(zhuǎn)活塞使貯液瓶與滴定管接通,擠壓雙聯(lián)球使試液壓**零刻度(注意不要用力過猛,否則試液將從上支管沖出),旋轉(zhuǎn)活塞,接通滴定管**,用試液排出乳膠管與注射器針頭中的空氣,直**排出的液體與試液的顏色一致時(shí)為止,關(guān)閉活塞。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
4.1.2 標(biāo)定取重蒸餾水約10~30mg,精密稱定,置干燥的帶橡皮塞玻瓶中,通過有無水甲醇的滴定裝置加無水甲醇2ml后,立即用費(fèi)休氏試液滴定,在不斷振搖下,溶液由淺黃色變?yōu)榧t棕色即得。另以2ml無水甲醇作空白對(duì)照,按下式計(jì)算即得:
4.1.4 滴定完畢后,將費(fèi)休氏試液移入貯存瓶中密閉保存,滴定裝置用甲醇洗滌,以防滴管頭及磨口和活塞處析出結(jié)晶以致堵塞。
4.2 永停終點(diǎn)法
將上述滴定瓶橡皮塞上再分別刺入兩個(gè)注射器針頭,針頭中插入兩根作雙鉑電極用的鉑絲。拔去注射器針頭,將鉑絲電極留在橡皮塞上,鉑絲電極接**永停滴定儀。照電位滴定法與永停滴定法操作,滴定**終點(diǎn)即得。