物理常数测定

物理常数的测定第二讲张国英馏程测定法定义：馏程系指一种液体供试品依法蒸馏、校正到标准压力下，自开始流出第5滴算起，至供试品仅剩下3ml～4ml或一定比例容积馏出时的温度范围。某些液体药品具有一定的馏程，测定馏程可以区别或检查药物的纯杂程度。（馏程范围小，纯度高）馏程测定法原理：当液体的温度升高时，它的蒸汽压随之增加，当它的蒸汽压与大气压相等时，开始沸腾，此时的温度即为该物质的沸点。通常所说的沸点，是指在标准压力（101.3Kpa）下液体沸腾的温度。馏程测定法仪器装置磨口蒸馏装置一套温度计：分浸式，分度值为0.5℃，校正后方可使用。气压计馏程测定法操作步骤取供试品:取供试品25ml,置干燥的50ml蒸馏瓶中,内加无釉瓷片，插好温度计，冷凝管下端以25ml量筒为接受器，连接好蒸馏装置。加热：开始加热，供试品受热沸腾后，调节温度使每分钟馏出2ml～3ml。馏程测定法操作步骤记录温度：记录自冷凝管流出第5滴时的温度，与供试品仅剩3ml～4ml或一定比例的容积馏出时的温度。该温度范围即为供试品馏程。记录结果：测定时室内大气压、室温、检读温度计馏程读数。馏程测定法操作步骤测定时，如要求供试品在流程范围内流出不少于90%时，应用100ml蒸馏瓶，并量取50ml供试品，接受器用50ml量筒。结果校正：温度计上的读数+温度计的校正值+大气压校正值馏程测定法操作步骤温度计的校正值：技术监督管理部门按国家计量检定规程校正温度计的校正值大气压校正值：气压以101.3kpa为界，每高0.36kpa，减0.1℃；反之每低0.36kpa，则加0.1℃；或按所用气压计规定方法校准。馏程测定法注意事项选择冷凝管：馏程在130℃以下的选用水冷却；130℃以上的，用空气冷却。选择加热装置：馏程在80℃以下的供试品应用水浴加热；80℃以上时，用直火加热或其他电热器加热。馏程测定法注意事项安装温度计：使温度计水银球的上端与蒸馏瓶支管下壁在同一水平，并使水银柱与蒸馏头的纵轴重合。蒸馏速度：当有小气泡从沸石上升时，就要调整加热速度，使沸腾逐渐开始，防止开始时馏出过快。控制蒸馏速度2～3ml/min（约每秒1滴）。馏程测定法注意事项测定时，如要求供试品在沸程范围内馏出不少于90％以上时，应使用100ml蒸馏瓶，并量取供试品50ml。操作环境：蒸馏装置受热部分，防止流动空气对已沸腾气体的影响。折光率测定法简述：光线自一种透明介质进入另一种透明介质时，由于两种介质的密度不同，光的行进速度发生变化，就会产生折射现象。定义：折光率系指光线在空气中进行的速度与在供试品中进行速度的比值。折光率测定法根据折射定律，折光率n是光线入射角i的正弦与折射角r的正弦的比值。V1、V2分别为光在两种介质中的速度。则：2V1Vsinsinrin折光率测定法临界角rc:当光线从光疏介质进入光密介质，它的入射角接近或等于90°时，折射角就达到最高限度，此时的折射角称为临界角rc。cccrrrinsin1sin90sinsinsincccrrrinsin1sin90sinsinsin折光率测定法测定临界角rc：若由介质1照入的光为散射光，则在介质2一边小于临界角范围内有光亮，大于临界角范围内则黑暗无光，测得明暗交界处的角度即为临界角，由此可求出折光率。折光率测定法影响因素测定温度：温度升高折光率变小。光线波长：波长越短折光率越大。通常以20℃为标准温度，以钠光谱D线为标准光源（以D表示，波长589.3nm）所得折光率用符号表示。20Dn折光率测定法仪器装置阿贝氏折射仪：测量范围1.3～1.7（精度0.0001）操作方法仪器的准备：测定时将仪器置于有充足光线的平台上（但不可受日光直射），置20℃恒温室中至少1小时，或连接20℃恒温水浴至少半小时。折光率测定法仪器的校正：用标准折光率玻璃校正。最常用20℃的纯化水校正仪器。20℃纯化水的折光率为1.3330测定：1.清洁：将进光棱镜和折射棱镜用棉球滴少量丙酮或乙醚洗净，用擦镜纸擦干。并使棱镜的温度保持20±0.5℃。2.加样：滴入供试品，立即闭合棱镜（挥发性强的液体和沸点低的液体用细的滴管从旁边的小孔注入供试品），使供试品与棱镜于20℃保持数秒钟。20Dn折光率测定法测定：3.读数：调节大旋钮使在镜筒找到明暗交界线并与十字交叉线重合，转动小旋钮使彩色渐渐消失，仅剩明暗分界线。记下刻度尺上的读数，重复观察读数三次，读数平均值即为供试品的折光率。折光率测定法注意事项仪器必须置于有充足光线和干燥的房间，不可在有酸碱气或潮湿的实验室中使用，更不可放置仪器于高温炉或水槽旁。大多供试品的折光率受温度影响较大，一般是温度升高折光率降低，但不同物质升高或降低的值也不同，因此在测定时温度恒定至少半小时。折光率测定法注意事项上下棱镜必须清洁，避免测试强酸性或强碱性或有腐蚀性的供试品。滴加供试品时注意不要触及棱镜。加入量要适中，同时勿使气泡进入样品。读数时视野中的黑白交叉线必须明显，且位于十字交叉线上。折光率测定法注意事项测定挥发性液体时，可将测定液沿棱镜进样孔流入，要随加随读。测定固体样品，将供试品放在测定棱镜上，不关闭上下棱镜。测定结束时，必须用能溶解供试品的试剂如水、乙醇或乙醚将棱镜擦拭干净，凉干，放入仪器箱内，并放入硅胶防潮。黏度测定法定义：粘度系指流体对流动的阻抗能力。测定液体药物或药物溶液的粘度可以区别或检查其纯杂程度。黏度的表示方法动力粘度（绝对粘度）η:运动粘度ν:持性粘数[η]:黏度测定法动力粘度（绝对粘度）：液体以1cm/s的速度流动时，在每1cm2平面上所需切应力的大小。以Pa·S为单位。运动粘度：在相同的温度下，液体的动力粘度与其密度(kg/m3)的比值，再乘10-6即得。以mm2/s为单位。持性粘数[η]:高聚物稀溶液的相对粘度的对数值与其浓度的比值。黏度测定法测定方法：平氏黏度计测定运动黏度:适用于测定牛顿流体（纯溶液和低分子物质）旋转式黏度计测定动力黏度:适用于测定非牛顿流体（高聚物的溶液、混悬液、乳剂分散液体或表面活性剂的溶液等）用乌氏黏度计测定特性黏数：高聚物稀溶液黏度测定法测定方法一平氏黏度计测定运动黏度适用于测定牛顿流体（纯溶液和低分子物质）黏度测定法方法一仪器装置平氏粘度计：根据各药品项下规定，选用适宜的粘度计，使流出时间不少于200秒为宜。恒温水浴：选用直径为30cm以上，高40cm以上的玻璃缸附有电动搅拌器与电热装置，恒温装置要求误差±0.1℃秒表：分度为0.2℃黏度测定法《2005版药典》：在规定条件下供试品在平氏粘度计的流出时间（s），与该粘度计用已知粘度的标准溶液测得的粘度计常数K（mm2/s2）相乘，即得供试品的运动粘度。运动粘度（mm2/s）=k·t式中：k—粘度计常数，mm2/s；t—为测得的平均流出时间，S。黏度测定法方法一对粘度计的要求：洁净并干燥。且毛细管内径符合要求的平氏粘度计（流出时间控制不少于200秒）水浴温度：按规定温度调整恒温水浴温度。黏度测定法方法一装供试品：在支管F上连接一橡皮管，用手指堵住管口2，倒置粘度计，将管口1插入供试品中，自橡皮管的另一端抽气，使供试品充满球C与A并达到测定线m2处,提出粘度计并迅速倒转，抹去粘于管外的供试品。黏度测定法方法一恒温：取下橡皮管使连接于管口1上，将粘度计垂直固定于恒温水浴中，并使水浴的液面高于球C的中部，放置15分钟。测定：自橡皮管的另一端抽气，使供试品充满球A并超过测定线m1，放开橡皮管口，使供试品在管内自然下落。黏度测定法方法一记录：用秒表准确记录液面自测定线m1下降至液面m2处的流出时间，依法重复测定3次，计算平均值。每次测定值与平均值的差值不得超过平均值的±5%。取平行样测定。黏度测定法方法一计算：运动粘度（mm2/s）=K·t动力粘度（Pa·s）=10-6K·t·P式中：k—粘度计常数(mm2/s)t—为测得的平均流出时间(S)P—供试液在相同温度下的密度(kg/m3)黏度测定法方法一注意事项在抽气吸取供试液时，不得产生断流或气泡。每支粘度计必须有粘度计常数，一般要用已知粘度的标准油测得粘度计常数。粘度大小随温度变化。恒温水浴的温度控制要恒定。试验时室温与测定温度相差不应太大。黏度测定法方法一注意事项用秒表记录时间要准确，否则影响计算结果的准确性。在测定粘度前，粘度计需要洗净烘干后再用否则影响溶液的流速，影响计算的准确。冲洗粘度计用溶剂必须事先用垂熔玻璃漏斗过滤，以免机械杂质堵塞粘度计的毛细管。黏度测定法方法一例题：测定二甲硅油的运动粘度。测定温度为25℃粘度计常数k=1.025mm2/s,流出时间为(1)：612.3秒，612.8秒，613.5秒；平均：612.86秒(2):614.2秒，615.1秒，613.4秒。平均：614.23秒计算：平均值t=613.54秒运动粘度（mm2/s）=K·t=1.025×613.54=628.9(mm2/s2)结论：符合规定标准规定为（500～1000）mm2/s2黏度测定法方法二旋转式黏度计测定动力黏度适用于测定非牛顿流体（高聚物的溶液、混悬液、乳剂分散液体或表面活性剂的溶液等）黏度测定法方法二简述：利用旋转式粘度计的圆筒或转子在液体中转动时产生的粘性力矩，以测定该液体的动力粘度。仪器用具：旋转式粘度计：需检定温度计：分度为0.2℃恒温槽：恒温±0.1℃黏度测定法方法二测定步骤：确定转子与转速：按照仪器说明书安装操作仪器，并根据供试品的粘度范围和该品种正文项下规定，选用适宜的转子和转速。温度：按规定温度调整恒温槽温度。供试品准备：按标准规定处理供试品，放入仪器规定的容器中，恒温槽中恒温30分钟。黏度测定法方法二测定步骤：测定：按规定方法测定偏转角(α）,重复测定2次，每次测定值与平均值的差值不得超过平均值的±3%。取其平均值。记录：转子号数及转速、粘度计常数（K值）、测定温度及测得的偏转角(α）值。黏度测定法方法二测定步骤：计算：按下式计算供试品的动力黏度。动力黏度(Pa·s)＝K'α式中K’—用已知黏度的标准液测得的旋转式黏度计常数；α—为偏转角。黏度测定法测定方法三用乌氏黏度计测定特性黏数高聚物稀溶液黏度测定法方法三简述：溶剂的黏度η常因高聚物的溶入而增大仪器用具：乌氏粘度计：毛细管内径符合要求的乌氏粘度计（流出时间控制在120～180秒），测定球的容积为(3.5±0.5）ml。恒温水浴：同方法一，恒温0.05℃秒表、温度计：同方法一要求黏度测定法方法三操作方法对粘度计的要求：洁净并干燥。且毛细管内径符合要求的平氏粘度计（流出时间控制120～180秒）水浴温度：按规定温度调整恒温水浴温度。供试品：照各品种项下的规定制成一定浓度的溶液，用3号垂熔玻璃漏斗滤过，弃去初滤液(约1ml),取续滤液(不得少于7ml)。黏度测定法方法三恒温：沿洁净、干燥乌氏黏度计的管2内壁注入B中，将黏度计垂直固定于恒温水浴（水浴温度除另有规定外，应为25℃±0.05℃)中,并使水浴的液面高于球C，放置15分钟后。测定：将管口1、3各接一乳胶管，夹住管口3的胶管，自管口1处抽气,使供试品溶液的液面缓缓升高至球C的中部，先开放管口3，再开放管口1，使供试品溶液在管内自然下落。黏度测定法方法三记录：用秒表准确记录液面自测定线m1下降至测定线m2处的流出时间，重复测定两次，测定差值不得大于0.1秒，取两次的平均值为供试液的流出时间(T1)。测定平行样品。空白：取经3号垂熔玻璃漏斗滤过的溶剂同样操作，重复测定两次，两次测定值应相同，为溶剂的流出时间(T0）。黏度测定法方法三计算：按下式计算特性黏数：式中：ηr—T1／T0；C—供试液的浓度，g／ml。T1—测定供试品溶液流出时间，秒；T0—测定空白液流出时间，秒。Crln特性黏数黏度测定法方法三例题：测定6%右旋糖酐，葡萄糖注射液的特性粘数。取供试品5ml,加葡萄糖注射液稀释到100ml,（供试品中每100ml含右旋糖酐6.20g），测定温