文档介绍:第1章容量和重量分析法
容量和重量分析法是定量分析中常用的化学分析法,容量分析又称滴定分析。日常用容 量分析法在《药品生产质量管理规范》中,为了保证药品质量,需要应用分析化学尤其是现 代仪器分析的方法和技术,对药品生产的原材料、中间体、原料药和成品进行质量检验,对 生产过程进行有效监测、分析和控制,并成为药物分析的主要内容。所以,必须学习和掌握 分析化学的基本原理、方法和应用,才能有效地分析和解决药品生产质量控制的实际问题。
1 .容量分析(Vblumetric analysis)
又称滴定分析法(Titrimetric analysis)是利用标准溶液与待测组分间的定量化学反应, 以标准溶液的容积进行含量测定的分析方法。容量分析法具有操作简便,分析速度快,准确 度高等特点,是化学分析的主要分析方法。滴定分析法根据所选用的化学反应不同可有不同 的滴定方法,但不论何种方法,均有其相同之处以及与其所采用的化学反应特点相关的特殊 之处。由于这类方法主要测量的是溶液的容积,故又称“容量分析法”。
化学计量点(Stoichiometric point)
选定一种能与待测物质发生化学反应的物质,将其制成准确浓度的溶液(通常称为标准 溶液或滴定剂),将该溶液通过滴定管滴加到待测物质溶液中去,这一过程称为“滴定 (Titration)”。当滴加的标准溶液与被测物质按照化学计量关系定量反应完全时,这一点称 为化学计量点,如果按1:1进行的反应,消耗的滴定液摩尔数等于被测物摩尔数,也是等当 点。
滴定终点(Titration end-point)
通常采用指不剂的颜色变化来指不化学计量点到达,即指不剂的变色点也就是滴定终点 这是滴定分析法的关键。指示剂颜色的转变点称为滴定终点。
滴定误差(Titration error)
由于指示剂不一定正好在化学计量点时变色。滴定终点和化学计量点不一定相符,由此 产生的误差称为滴定误差。化学计量点还可以通过仪器来确定。例如,可以利用溶液的电导、 电位、吸收度等的变化来指示终点的到达。这类方法的滴定误差比指示剂法要小。
滴定度(Titer)
在滴定分析中为了计算方便、规范和直接又引入了滴定度的概念,即是指每毫升滴定液 相当于被测物质的质量(毫克)。
用如下公式(1-1)计算
(1-1)
T-滴定度(mg/ml) , c-滴定液浓度(mol/L), M-被测物质分子量,n-为反应式配平后滴 定液与被测物的摩尔比或电子转移数。
滴定分析都是建立在某一化学反应的基础上,可以用于滴定分析的化学反应应具备下列 条件:
反应完全
标准溶液与被测物质之间的反应按一定的反应的化学方程式进行,无副反应,而且反应 进行得要完全(%左右)。这是进行定量分析计算的基础。
反应速度足够快
滴定反应要求在瞬间完成,对于速度慢的反应,可通过加热或加入催化剂以提高反应速 率。
有比较简便可靠的方法确定滴定等量点的到达
直接滴定法
凡是满足上述要求的反应都可以用标准溶液直接滴定被测物质。这类滴定方式称为直接 滴定法。它是滴定分析中最常用和最基本的滴定方式。
返滴定法
当反应速度较慢或用滴定剂直接滴定固体试样时,反应不能立即完成,可先准确加入 已知量的过量滴定剂,待反应完成后再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂,这种滴定方式 称为返滴定法,也称回滴法。
置换滴定法
对于不能依一确定的化学方程式(伴有副反应发生)进行的反应,有时可以不直接滴定 被测物质,而是先用适当试剂与被测物质起反应,使其发生置换反应生成另一种能被测定的 物质,然后用适当的标准溶液进行滴定。这种操作称为置换滴定法。
间接滴定法
不能与滴定剂直接起反应的物质,有时可通过另外的化学反应,以滴定法间接进行滴定。
在滴定分析中无论采用哪种滴定方式,标准溶液是必不可少的,标准溶液是已知准确浓 度的试剂溶液。
标准溶液的配制
1) 直接法
准确称取一定量的物质,溶解后小心转移到容量瓶内,然后稀释到一定体积,根据物质 的质量和溶液体积,即可计算出该溶液的准确浓度。能用于直接配制标准溶液的物质为基准 物质。许多化学试剂纯度可以很高,但能作为基准物质的基准试剂并不很多。能用作基准试 剂的物质应符合以下条件:
(1) 纯度高,%以上。
(2) 物质的组成与化学式完全符合,若含结晶水,其含量也应与化学式相符。
(3) 性质稳定,例如加热、干燥时不分解,称重时不吸收空气中的CO?、不被空气氧 化等。
(4) 试剂最好具有较大的相对分子质量,这样称量可较多,