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第四章化学分析法§1.重量分析法适用于常量分析重量分析法定义：称取一定重量的供试品，用适当的方法将被测组分与试样中其它组分分离，称定其重量，根据被测组分和供试品的重量计算组分含量的定量分析方法。重量分析法的分类：挥发法、萃取法、沉淀法1.挥发法(直接法、间接法)利用加热或其他方法使试样中的被测组分挥发逸出，然后根据试样减轻的重量(间接法)计算该组分含量;或者当该组分逸出时，用适宜吸收剂吸收，再测定吸收剂增加的重量(直接法)来计算该组分的含量。例如：氯化钡晶体(BaCl2·2H2O)中结晶水测定;药品检验中“干燥失重”的测定即为挥发法。2.萃取法(萃取重量法、提取重量法)利用被测组分在互不混溶的两种溶剂中溶解度的差异，将被测组分从一种溶剂定量萃取到另一种溶剂中应用：炔孕酮片、苯妥英钠、荧光素钠等含量测定3.沉淀法1)基本原理：利用沉淀反应将被测组分¾®难溶物¾®以沉淀形式从溶液中分离出来、转化为称量形式¾®称量，进行测定的方法。2)操作步骤：取样®溶解®沉淀®过滤®洗涤®干燥(灼烧)至恒重®称重®计算3)沉淀形式与称量形式★沉淀形式：获得的沉淀★称量形式：沉淀形式经过滤、洗涤、干燥或灼烧后所得的、最后供称量时物质的化学组成沉淀形式和称量形式可以相同也可以不同。★对沉淀形式的要求：溶解度小;纯净;易过滤、洗涤;易转化为称量形式。★对称量形式的要求：确定的化学组成;足够的化学稳定性;分子量要大。§★§4)沉淀法结果计算：注意算式中包含的参数a,b使分子和分母中所含待测成分原子数或分子数相等而考虑的系数§★§换算因素的计算(分子量或原子量之比)待测组分沉淀形式称量形式F(换算因数)Cl-AgClAgClCl-/AgClFeFe(OH)3•nH2OFe2O32Fe/Fe2O3FeOFe(OH)3•nH2OFe2O32FeO/Fe2O3SO42-BaSO4BaSO4SO42-/BaSO4MgOMgNH4PO4Mg2P2O72MgO/Mg2P2O7例：用重量法测定某试样中的FeO，沉淀形式为Fe(OH)3•nH2O，称量形式为Fe2O3，则换算因素为：A.Fe(OH)3•nH2O/Fe2O3B.2Fe(OH)3•nH2O/Fe2O3C.FeO/Fe2O3;D.2FeO/Fe2O3E.Fe2O3/2FeO§2.酸碱滴定法定义：利用酸和碱在水溶液中的中和反应进行滴定的分析方法一、基本原理(一)强酸强碱的滴定NaOH(0.1000mol/L)→HCL(0.1000mol/L,20.00mL)例：按药典规定，精密标定的滴定液(如盐酸及其浓度)正确表示为A.盐酸滴定液(0.152mol/L)B.盐酸滴定液(0.1524mol/L)C.盐酸滴定液(0.152M/L)D.0.1524M/L盐酸滴定液E.0.152mol/L盐酸滴定液1.滴定过程中pH值的变化(1)滴定前:Vb=0：溶液组成为HCl，则[H+]=CHCl=0.1000mol·L-1pH=1.00(2)滴定开始到sp前，VbVa：溶液组成为HCl+NaCl则[H+]=c(HCl)(未中和)pOH=4.3则pH=14.00-4.30=9.702.滴定突跃及其用途SP前后加入NaOH19.98-20.02mL,酸→碱，pH值由4.30突然变为9.70，⊿pH=9.70-4.30=5.40↑↑1)滴定突跃：SP前后0.1%的变化引起pH值突变的这个现象。滴定突跃范围：4.30到9.70这个范围2)滴定突跃的用途：选择指示剂的依据。选择变色范围的pH值部分或全部落在滴定突跃范围pH内的指示剂3)滴定突跃范围—与溶液浓度C有关：C↑,⊿pH↑，可选指示剂↑(二)强碱滴定弱酸1.滴定过程中pH值的变化NaOH(0.1000mol/L)→HAc(0.1000mol/L,20.00mL)(1)Vb=0溶液组成为HAc(0.1000mol/L,20.00mL)♣♣♣(2)VbVa：溶液组成为：HAc+NaAc缓冲体系SP前0.1%时，已加入NaOH19.98mL3.影响滴定突跃的因素(1)被滴定弱酸的强度KaC一定，Ka↑，⊿pH↑，当Ka10-8时，无法用指示剂指示终点。(2)溶液的浓度CKa一定，C↓，⊿pH↓♣★4.能被准确滴定的判别式：弱酸能被准确滴定的判别式：Ca•Ka≥10-8弱碱能被准确滴定的判别式：Cb•Kb≥10-8(三)强酸滴定弱碱(1)突跃范围：6.24-4.30，在酸性区域范围(2)化学剂量点处的pH值5.27(2)指示剂只能选择甲基红或溴甲酚绿(3)突跃范围取决于弱碱强度Kb和浓度C，只有Cb•Kb≥10-8，才能准确滴定(四)多元酸的滴定NaOH(0.1000mol/L)→H3PO3(0.1000mol/L)(1)曲线上有两个突跃，但范围都较小，可选择甲基橙和酚酞的混合指示剂判断终点。(2)多元酸能否被滴定的两个判断原则A.能否被直接滴定取决于B.能否分步被滴定取决于二、酸碱指示剂1、指示剂变色原理酸碱指示剂是一类有机弱酸或弱碱，其共轭碱或共轭酸具有不同的结构，呈现明显不同的颜色。溶液pH变化→指示剂结构改变→颜色改变→指示终点★指示剂的理论变色范围pH=pKIn±1常用的酸碱指示剂p328表4-1指示剂变色pH范围酸色碱色pKIn甲基橙3.1~4.4红黄3.45溴甲酚绿3.8~5.4黄蓝4.9甲基红4.4~6.2红黄5.1酚酞8.0~10.0无红9.1百里酚酞9.4~10.6无蓝10.0三、酸碱滴定液的配制与标定(滴定液的浓度一般在0.01~1mol/L，0.1000mol/L最常用)《中国药典》采用间接法配制滴定液：先配制成大致浓度，再用基准物标定最常用的酸滴定液——硫酸滴定液和盐酸滴定液(所用基准物均为无水碳酸钠)最常用的碱滴定液——氢氧化钠滴定液(所用基准物为邻苯二甲酸氢钾)1.盐酸滴定液(0.1mol/L)①基准物270℃-300℃干燥恒重的无水碳酸钠②甲基红-溴甲酚绿混合指示液③滴定度T：每1ml盐酸滴定液(0.1mol/L)相当于5.30mg的无水碳酸钠化学计量点时n无水碳酸钠=1/2n盐酸则有m无水碳酸钠=nM=(1/2)CHCl∙VHCl∙M无水碳酸钠=1/2×0.1×1×10-3×106=5.30×10-3g=5.30mg④盐酸滴定液浓度的计算方法：C=n/VW为无水碳酸钠的称样量(g);V为标定时消耗盐酸滴定液的体积(ml)。2.硫酸滴定液(0.05mol/L)基准物—无水碳酸钠3.氢氧化钠滴定液(0.1mol/L)间接法配制：浓碱法——取氢氧化钠饱和溶液5.6ml→1000ml标定：(1)基准物——邻苯二甲酸氢钾(药典)(2)使用新沸过的冷水溶解(3)酚酞指示液四、酸碱滴定法的应用----药典中近一半的药物用酸碱滴定法测含量直接滴定法：C∙Ka≥10-8的酸，C∙Kb≥10-8的碱。例：阿司匹林原料药的含量测定间接滴定法：剩余滴定法、置换滴定法例：阿司匹林片(肠溶片)、布洛芬原料药及其片剂、丙磺舒的原料药的含量§3.氧化还原滴定法以氧化还原反应为基础ª常见氧化还原滴定方法---------碘量法、铈量法、亚硝酸钠法一、碘量法以碘为氧化剂或以碘化物为还原剂进行滴定的方法(一)基本原理1、直接碘量法：滴定反应：碘滴定液I2+还原性药物¾®2I-滴定条件:只能在酸性、中性、弱碱性条件下，pH9强碱性环境发生歧化反应。终点判断：淀粉指示剂法滴定前加入，终点显蓝色;I2自身指示剂法，终点显黄色2、剩余碘量法：滴定反应：I2(定量、过量)+还原性药物¾®2I-+I2(剩余)I2(剩余)+2Na2S2O3¾®Na2S4O6+2NaI剩余碘量法需要的滴定液为：碘滴定液和硫代硫酸钠滴定液终点判断：淀粉指示剂法近终点加入，大量I2易吸附在淀粉表面3、置换碘量法：滴定反应：氧化性药物+I-¾®I2(过量的KI)I2+2Na2S2O3¾®Na2S4O6+2NaI(二)碘量法滴定液的配制与标定1.碘滴定液(0.05mol/L)1)配制：加KI作用：形成KI32-，助溶;降低I2的挥发性，稳定加HCl作用：去除碘中微量碘酸盐杂质，防止I2自身氧化还原2)标定：基准物As2O3加氢氧化钠滴定液(1mol/L)、硫酸液滴定(0.5mol/L)、2克NaHCO32.硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)1)间接法配制：用新煮沸放冷的水(除CO2、O2、嗜硫细菌)加无水Na2CO3：为稳定剂2)标定：《中国药典》2005年版----置换碘量法基准物K2Cr2O7，淀粉指示剂K2Cr2O7与Na2S2O3的摩尔比为1:6滴定结果用空白试验校正：二、铈量法(一)基本原理1)定义：以硫酸铈[Ce(SO4)2]为滴定液，在酸性条件下测定还原性物质的滴定方法滴定反应：黄色Ce4++eÛCe3+无色2)♣♣♣终点判断①《中国药典》采用邻二氮菲指示剂法;②自身指示剂法邻二氮菲指示剂法：邻二氮菲与亚铁离子的配合物显红色，化学计量点后，指示剂中的Fe2+→Fe3+，生成邻二氮菲铁，显淡蓝色指示终点。邻二氮菲指示液的组成：硫酸亚铁、邻二氮菲、硫酸要求：待测组分的还原性比指示剂强。(二)硫酸铈滴定液(0.1mol/L)的配制和标定配制：使用[Ce(SO4)2·4H2O]间接法配制标定：1)基准物三氧化二砷As2O32)加NaOH滴定液、过量盐酸、一氯化碘试液(特殊试液)、邻二氮菲指示液。一氯化碘：属于特殊试剂，催化作用，加快Ce4+氧化亚砷酸H3AsO3的速度♣♣(三)铈量法应用：不受制剂中淀粉、糖类等干扰----特别适合糖浆剂、片剂等制剂的测定。《中国药典》用铈量法测定含量的药物：硫酸亚铁片、硫酸亚铁缓释片、葡萄糖酸亚铁及其制剂、富马酸亚铁及其制剂等;硝苯地平例：硫酸亚铁片的含量测定：1mol的Ce(SO4)2相当于1mol的FeSO4三、亚硝酸钠滴定法(一)基本原理1.HCl中，亚硝酸钠滴定液与芳伯胺¾®重氮化反应Ar-NH2+NaNO2+2HCl®[Ar-N+ºN]Cl+NaCl+2H2O在本法中，所有芳伯氨基药物与亚硝酸钠的摩尔比均为1:1。2.影响亚硝酸钠法滴定的因素及指示终点方法(1)酸的种类及浓度：HBr最快，贵;实际HCl过量的HCl¾®加快反应速度，重氮盐在酸性溶液中稳定，防止生成偶氮氨基化合物(2)反应温度：CP规定室温(10℃-30℃)滴定速度：滴定管尖端插入液面下2/3处(防HNO2逸失)，迅速加入大部分滴定液，近终点时缓缓滴定至终点。♣★(3)加2g溴化钾的作用¾®重氮化反应为分子间反应,慢，加入KBr可加快重氮化反应速度。♣★♣(4)亚硝酸钠法指示终点的方法：①《中国药典》采用永停滴定法指示终点属于电流法②外指示剂法：如KI-淀粉糊或试纸(二)亚硝酸钠滴定液(0.1mol/L)的配制与标定标定用基准物：对氨基苯磺酸永停法指示终点1mol的NaNO2相当于1mol的对氨基苯磺酸(三)应用：盐酸普鲁卡因(注射液)、磺胺甲恶唑(片)、磺胺嘧啶(片)的含量测定§4.非水溶液滴定法非水滴定：在非水溶剂(有机溶剂与不含水的无机溶剂)中进行的滴定分析法。包括非水碱量法和非水酸量法。非水碱量法：以冰醋酸为溶剂、高氯酸为滴定剂、结晶紫为指示剂、测定弱碱性药物及其盐类非水酸量法：通常以甲醇钠为滴定剂、麝香草酚蓝作指示剂、二甲基甲酰胺DMF为溶剂、测定弱酸性物质表观碱度溶于酸性溶剂弱碱性物质表观酸度溶于碱性溶剂弱酸性物质滴定碱选酸性溶剂，滴定酸选碱性溶剂♣♣♣一、非水碱量法(一)基本原理1.溶剂：选酸性溶剂—冰醋酸(加入酸酐除水分)2.滴定液——高氯酸HClO4的冰醋酸溶液3.终点指示(1)指示剂法——最常用结晶紫、喹哪啶红、a-萘酚苯甲醇(2)电位法(硝酸士的宁)4.测定结果用空白试验校正(二)高氯酸滴定液(0.1mol/L)的配制与标定间接法配制：无水冰醋酸+高氯酸+计算量的醋酐。标定：基准邻苯二甲酸氢钾标定、结晶紫指示液、测定结果用空白试验校正(三)非水碱量法应用：含氮碱性有机药物及其氢卤酸盐、磷酸盐、硫酸盐或有机酸盐的测定(1)有机弱碱：胺类、生物碱类等有肾上腺素、地西