фхакурсач2 Анализ фармакопейный
kkmmss
kkmmss4 июня 2015 г.

фхакурсач2 Анализ фармакопейный

DOCX (304 KB)
33 страница
2Количество скачиваний
1000+Количество просмотров
Описание
очень хорошая работа
20баллов
Количество баллов, необходимое для скачивания
этого документа
Скачать документ
Предварительный просмотр3 страница / 33
Это только предварительный просмотр
3 страница на 33 страницах
Скачать документ
Это только предварительный просмотр
3 страница на 33 страницах
Скачать документ
Это только предварительный просмотр
3 страница на 33 страницах
Скачать документ
Это только предварительный просмотр
3 страница на 33 страницах
Скачать документ

Структура фармакопеинои статьи

Государственная фармакопея (ГФ) – сборник общих и частных фарма- копейных статей, устанавливающих требования к качеству лекарственных средств, лекарственного растительного сырья, фармацевтических субстанций и вспомогательных веществ. Основу Государственной фармакопеи составляют общие и частные фармакопейные статьи. Общие фармакопейные статьи описы- вает принятые в фармакопейном анализе общие положения, методы анализа или включают в себя перечень нормируемых показателей и методов испытаний определенной лекарственной формы. Частные фармакопейные статьи опреде- ляет уровень требований к конкретным лекарственным средствам.

Фармакопеиная статья (ФС) – техническии нормативный правовой акт, документ, устанавливающий требования к качеству лекарственных средств, фармацевтических субстанций, лекарственного раститетльного сырья, вспомогательных веществ, реактивов, упаковочных материалов, используемых в промышленном производстве, аптечном изготовлении лекарственных средств, к стандартным образцам, используемым при проверке качества ЛС, методам контроля за качеством, их упаковке, условиям и срокам хранения. ФСП – фармакопейная статья предприятия (разрабатывается на лекарственную форму, выпускаемую заводом из субстанций, соответствующим требованиям ФС).

Названия. Кроме названий на русском языке, приводится также латин- ское название. Это название может использоваться вместо русского названия, равно как и любой другой синоним, который признан эквивалентным компе- тентным уполномоченным органом.

Относительные атомные и молекулярные массы. Относительная атомная масса (А.м.) или относительная молекулярная масса (М.м.) указывают-ся, когда это необходимо, в начале частной фармакопейной статьи. Относи- тельную атомную массу, относительную молекулярную массу, молекулярную формулу и графическую формулу приводят как информационный материал.

Вводная часть фармакопеиных статеи. В вводной части, идущей после названия монографии, приводится официальное определение субстанции, гото- вого лекарственного средства или иного продукта, являющегося предметом ча- стной фармакопейной статьи.

Пределы содержания. Если указаны пределы содержания, то это преде- лы, полученные с использованием метода, указанного в разделе «Количествен- ное определение».

Лекарственные средства, содержащие лекарственное растительное сырье. В частных статьях на лекарственные средства, содержащие лекарствен- ное растительное сырье, вводная часть включает указание на предмет частной статьи. Это может быть, например, лекарственное растительное сырье в исход- ном виде или лекарственное растительное сырье, измельченное в порошок. Ес- ли частная статья распространяется на несколько вариантов, например, на оба из указанных, то это оговаривается во вводной части.

Производство. Информация в разделе «Производство» призвана при- влечь внимание к некоторым важным аспектам процесса производства и не обязательно является исчерпывающей. Содержащиеся в ней инструкции адре- сованы производителю. Они могут относиться, например, к материалам, к про- цессу производства, к его валидации и контролю, к постадийному контролю, а также к испытаниям, которые производитель должен проводить перед выпус- ком для каждой серии продукта или для выбранных серий. Эти положения обя- зательно должны быть подтверждены посредством анализа конечного продук- та. Компетентным уполномоченным органом может быть установлено, что приведенные вышеуказанные аспекты были выполнены. Такое заключение мо- жет быть сделано на основании проверки полученных от производителя дан- ных, или при инспектировании производства, или при испытании соответст- вующих образцов.

Отсутствие раздела «Производство» не означает, что аспекты процесса производства, отмеченные выше, не требуют внимания. Любой описанный в частной фармакопейной статье продукт должен производиться в соответствии с принципами надлежащей производственной практики (GMP) и соответствую- щими международными соглашениями, а также национальными и наднацио- нальными законами, распространяющимися на продукты, предназначенные для использования в медицине.

В разделе «Производство» в частной фармакопейной статье на вакцину могут быть указаны свойства штамма и тестовые методы для подтверждения этих свойств. Эти методы приводятся для информации в качестве примера.

Описание (своиства). Указывают характеристики физического со- стояния и цвет лекарственного средства; если необходимо, приводят ин- формацию о запахе и гигроскопичности.

Твердые субстанции могут быть крупнокристаллическими (не более 40% частиц порошка должно быть размером менее 0,4 мм), кристаллическими (не менее 95% частиц порошка должно быть размером менее 0,4 мм и не более 40% –

размером менее 0,2 мм), мелкокристаллическими (не менее 95% частиц по- рошка должно быть размером менее 0,2 мм) или аморфными (при вращении столика микроскопа не наблюдается отражения света).

Характеристики кристалличности и гигроскопичности в описании приво- дятся для информации и испытанию не подлежат. При необходимости норми- рования величины частиц в частной фармакопейной статье приводят специаль- ный раздел.

Цвет характеризуется названиями: белый, желтый, оранжевый, красный и др. При оттеночных цветах на первом месте указывают тот цвет, который со- держится в меньшей доле, а затем через дефис - преобладающий цвет (напри- мер, красно-коричневый).

Слабоокрашенные образцы имеют оттенок цвета, название которого ха- рактеризуют суффиксом «-оват» (например, «желтоватый») или указывают «светло-» (например, «светло-желтый»).

Цвет твердых веществ определяются на матово-белом фоне (белая плот- ная или фильтровальная бумага) при рассеянном дневном свете в условиях ми- нимального проявления тени. Небольшое количество вещества помещают на белую бумагу и без нажима равномерно распределяют по поверхности бумаги (осторожно разравнивают шпателем или другим приспособлением) так, чтобы поверхность оставалась плоской.

Запах. Запах характеризуется терминами: «без запаха», «с характерным запахом», «со слабым характерным запахом».

В случае легко летучих жидкостей наносят 0,5 мл на фильтровальную бумагу и запах определяют сразу же после нанесения, если нет других указаний в частной фармакопейной статье.

Подлинность (идентификация). Для установления подлинности суб- станции обычно используются инструментальные методы анализа (чаще всего ИК- спектроскопия) в сочетании с химическими (качественные реакции на функциональные группы). Обычно для определения подлинности фармакопей- ная статья предлагает 3-5 испытаний. В некоторых частных фармакопейных статьях имеются подразделы «Первая идентификация» и «Вторая идентифика- ция». Обычно используют только первую идентификацию.

Температура плавления. Испытание обычно применяют для характери- стики твердых веществ.

Температура затвердевания; температура кипения (температурные  пределы перегонки); плотность; вязкость; показатель преломления. Дан- ные испытания вводят для характеристики жидких субстанций.

Удельное вращение. Вводят для характеристики оптически активных веществ.

Удельныи показатель поглощения. Данный показатель является до- полнительной характеристикой подлинности и чистоты субстанции.

Прозрачность и цветность раствора. Данные испытания обязательно проводят для субстанций и лекарственных средств, предназначенных для па- рентерального введения. Испытаниея особенно актуальны для ЛС, изменяющих свой цвет при окислении кислородом воздуха.

рН (кислотность или щелочность). Для проведения данного испытания используется потенциометрическое измерение значения рН. Допустимый ин тервал рН обычно должен быть не более 2 (например, значение рН должно быть от 5,5 до 7,5). Испытания проводят для субстанций и лекарственных средств, предназначенных для парентерального введения.

Примеси. Данное испытание предусматривает контроль продуктов дест- рукции и технологических примесей (полупродуктов и побочных продуктов синтеза), так называемые «сопутствующие примеси». При этом могут контро- лироваться как «охарактеризованные примеси» (т.е. те, которые ранее были признаны компетентными органами в качестве охарактеризованных; туда могут также быть включены и примеси, которые считаются охарактеризованными другими способами, например, примеси, которые встречаются в виде естест- венных метаболитов) и «другие определяемые примеси» (например, потенци- альные примеси, которые не были определены в каких-либо образцах субстан- ции во время разработки монографии или которые встречаются в концентраци- ях менее 0,1%, но содержание которых может ограничиваться с помощью тес- тов, описываемых в частной фармакопейной статье). Для определения приме- сей чаще всего используются различные хроматографические методы анализа.

Неорганические анионы (хлориды, сульфаты и др.). Выбор контроли- руемых анионов определяется технологией получения субстанции. При этом контролируемые анионы могут быть нетоксичными (например, хлориды, суль- фаты и т.д.).

Контроль анионов не вводят, если они входят в состав субстанции (на- пример, вещество является гидрохлоридом или сульфатом).

Неорганические катионы (железо, медь и др.). Это испытание вводят, если

контроль содержания отдельных катионов является существенным для ка- чества субстанции; их содержание должно быть обосновано.

Контроль катионов не вводят, если они входят в состав субстанции.

Сульфатная зола. Как правило, сульфатная зола не должны превышать 0,1%. Отсутствие этого испытания в частной фармакопейной статье или повы- шенное содержание сульфатной золы требует соответствующего обоснования

Тяжелые металлы. Содержание тяжелых металлов не должно превы- шать 0,001 %, если нет других указаний в частной фармакопейной статье.

Мышьяк. Данное испытание вводят в том случае, когда или исходное сырье может содержать мышьяк, например, для сырья природного происхож- дения, или возможно загрязнение им в процессе получения субстанции. Содер- жание мышьяка, как правило, не должно превышать 0,0001%.

Остаточные органические растворители. Содержание остаточных ко- личеств органических растворителей, использующихся при получении суб- станции, должно соответствовать требованиям ФС.

Бактериальные эндотоксины (пирогенность). Данные испытания про- водят для субстанций, предназначенных для приготовления лекарственных средств для парентерального применения. Указанные субстанции должны вы- держивать тест на бактериальные эндотоксины или пирогенность без проведе- ния предварительной стерилизации.

Микробиологическая чистота. Микробиологическая чистота лекарст- венных средств должна соответствовать требованиям ГФ РБ т.1 (Раздел 2.6 «Биологические испытания»).

Стерильность. Данное испытание вводят для субстанций, используемых в производстве готовых стерильных лекарственных средств, которые не под- вергаются процедуре стерилизации.

Потеря в массе при высушивании. Испытание вводят для контроля со- держания летучих веществ и/или влаги в субстанции. Введение одного из этих испытаний в ФС, как правило, обязательно. Отсутствие их должно быть обос- новано. Если нет других указаний в частной фармакопейной статье и субстан- ция не является кристаллогидратом (кристаллосольватом), потеря в массе при высушивании или содержание воды не должно превышать 0,5%.

Если субстанция является кристаллогидратом (кристаллосольватом), рег-

ламентируют верхний и нижний пределы.

Количественное определение. Для количественного определения актив- ного вещества субстанции или лекарственной формы используют инструмен- тальные и химические методы анализа.

Хранение. Упаковка и условия хранения должны обеспечивать качество лекарственного средства в течение установленного срока годности.

Маркировка. Маркировка регламентируется компетентным уполномо- ченным органом с изданием соответствующего нормативного правового акта. Таким образом, информация в разделе «Маркировка» не претендует на полно- ту. Она ориентирована прежде всего на фармакопейные цели, и обязательными являются только те положения, которые необходимы для подтверждения соот- ветствия продукта статье. Вся остальная информация носит рекомендательный характер. В тех случаях, когда в Фармакопее употребляется термин «этикетка», соответствующая информация может быть помещена на контейнере, на упаков- ке или во вкладыше, в зависимости от решения компетентного уполномоченно- го органа.

Реакции подлинности (идентификации) на ионы и функциональ­ ные  группы лекарственных веществ 

При анализе неорганических веществ в большинстве случаев приходится иметь дело с водными растворами электролитов, поэтому анализ сводится не к определению растворенного вещества в целом, а к обнаружению отдельных ио- нов (катионов и анионов).

Реакции катионов 

Алюминии (Al +3

Около 15 мг испытуемого образца растворяют в 2 мл воды. К полученно- му раствору или раствору, указанному в частной статье прибавляют 0,5 мл ки- слоты хлористоводородной разведенной кислоты и около 0,5 мл реактива тио- ацетамида, осадок не образуется. Затем прибавляют по каплям раствор натрия гидроксида разведенный, образуется гелеобразный белый осадок, растворяю- щийся при последующем прибавлении раствора натрия гидроксида разведенно- го. К полученному раствору постепенно прибавляют раствор аммония хлорида, вновь образуется гелеобразный белый осадок.

Тиоацетамид в кислой среде гидролизуется с образованием сульфид ио- нов

(вместо токсичного сероводорода).

Соль сульфида алюминия имеет высокую степень растворимости и по- этому

осадок не образуется, в отличие от ионов (Be 2+

, Pb 2+

, Sn 2+

, Sn 4+

и Sb 3+

),

взаимодействующих с S 2-

с образованием осадка. Перечисленные ионы как и

  Al

3+

обладают амфотерными свойствами и с гидроксидом натрия образуют ге- леобразные осадки. Для исключения ложноположительных реакций и прово- дится реакция с тиоацетамидом.

После прибавления гидроксида натрия образуется осадок: Al 3+

+3OH - ¾fi 

Al(OH)3 fl  ;

при последующем добавлении гидроксида натрия осадок растворяется: Al(OH)3

fl  +OH - (избыток) fi  [Al(OH)4]

-

После добавления к полученному раствору аммония хлорида, вновь вы- падает гелеобразный осадок:

[Al(OH)4] - +NH4

+ fi  Al(OH)3 fl  +NH3+H2O.

Аммония соли (NH4 + ) 

К испытуемому раствору, указанному в частной статье, прибавляют 0,2 г магния оксида. Через жидкость пропускают воздух и выходящий воздух на- правляют в смесь 1 мл 0,1 М раствора кислоты хлористоводородной и 0,05 мл раствора метилового красного; окраска индикатора переходит в желтую. Затем прибавляют 1 мл свежеприготовленного раствора 100 г/л натрия кобальтинит- рита; образуется желтый осадок.

Химизм протекающих процессов можно представить следующим обра- зом:

MgO+H2O fi  Mg(OH)2 Mg(OH)2+2NH4Cl fiMgCl2+2NH3›+2H2O NH3›+HClfi  NH4Cl

За счет выделяющегося аммиака происходят изменения pH среды и ин- дикатор изменяет свою окраску от красной до желтой. Магния оксид использу- ют потому, что образующийся магния гидроксид обладает слабыми основными свойствами и процессу гидролиза не подвергаются другие соединения, способ- ные выделить аммиак (например, амиды).

На второй стадии анализа во вторую пробирку, содержащую хлорид ам- мония, добавляют раствор натрия кобальтинитрита. Происходит образование желтого осадка:

3NH4 +

+[Cо(NO2)6] 3-

fi  (NH4)3[Co(NO2)6] fl  

Аммония соли и соли летучих основании 

Около 20 мг испытуемого образца растворяют в 2 мл воды. К полученно- му раствору или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 2 мл раствора натрия гидроксида разведенного. При нагревании раствора выделяют- ся пары аммиака, которые обнаруживаются по запаху и щелочной реакции (по- синение лакмусовой бумажки).

+ -t0N H 4 + O H ¾¾ fi  N H 3 ›  + H 2 O

В органических соединениях происходит щелочной гидролиз по амидной группе.

Проведению реакции могут мешать катионы металлов (например, Zn 2+

), которые связывают часть ионов аммония в водорастворимые комплексные со- единения.

Висмут (Bi 3+

a) 0,5 г испытуемого образца растворяют в 10 мл кислоты хлористоводо- родной разведенной. Полученный раствор или 10 мл раствора, указанного в ча- стной статье, кипятят в течение 1 минуты, охлаждают и при необходимости фильтруют. К 1 мл полученного раствора прибавляют 20 мл воды; образуется белый или светло-желтый осадок, цвет которого после прибавления от 0,05 мл до 0,1 мл раствора натрия сульфида изменяется на коричневый.

На первом этапе после кипячения с хлористоводородной кислотой проис- ходит

образование иона Bi 3+

, далее после фильтрации, охлаждении раствора и добавлении воды образуется осадок BiOCl, однако, при наличии в растворе

других анионов (NO3 - , SO4

2- и др.), могут образовываться осадки и с ними

((BiO)2SO4, Bi(OH)2 NO3).

Bi 3+

+H2O fi  BiO +

+2H +

На втором этапе после взаимодействия BiO +

с сульфидом натрия образу-

ется темно-коричневый осадок:2BiO +

+3S 2-

+2H + fi  Bi2S3 fl  +2OH

-

b) Около 45 мг исследуемого образца растворяют в 10 мл кислоты азот- ной разведенной. Полученный раствор или 10 мл раствора, указанного в част- ной статье, кипятят в течение 1 минуты, охлаждают и при необходимости фильтруют. К 5 мл полученного раствора прибавляют 2 мл раствора 100 г/л тиомочевины; появляется желтовато-оранжевое окрашивание или образуется оранжевый осадок. Затем прибавляют 4 мл раствора 25 г/л натрия фторида; рас- твор не обесцвечивается в течении 30 минут.

При прибавлении раствора тиомочевины к азотнокислым растворам со- лей висмута появляется желтое или желто-оранжевое окрашивание вследствие образования комплексных ионов:

Bi 3+

+3 SC(NH2)2 fi  [Bi[SC(NH2)2]3] 3+

Ионы кадмия, меди, ртути, серебра и олова образуют с тиомочевиной белые

осадки, при присутствии в растворах в высоких концентрациях. Желтые осадки с тиомочевиной могут давать антимонаты (III) и ванадаты. Но данные окрашенные комплексы будут разрушаться после добавления натрия фторида на последнем этапе реакции, в отличии от комплекса с висмутом.

c) Навеску испытуемого образца, содержащую около 50 мг иона висмута, взбалтывают с 5 мл кислоты серной разведенной и фильтруют. К фильтрату прибавляют 2 капли раствора калия йодида; образуется черный осадок, раство- римый в избытке реактива с образованием растворов желтовато-оранжевого цвета.

а) Навеску испытуемого образца, содержащую около 10 мг железа-иона (Fe 2+

), растворяют в 1 мл воды. К полученному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл раствора калия феррицианида; образуется синий осадок, не растворяющийся при прибавлении кислоты хлори- стоводородной:

Fe 2+

+К +

+[Fe(CN)6] 3-

fi  KFe[Fe(CN)6]fl  

Полученный осадок имеет синее окрашивание, в русскоязычной литера- туре известное, как турнбулева синь (Turmbull’s blue), по составу идентичный берлинской лазури (prussian blue) – реакция на железо (III) . Цвет осадка будет таким же, как и при проведении реакции c на железо (III), хотя раннее счита- лось, что составы и цвета осадков различны. Следует отметить, что представ- ленная в уравнении реакции формула конечного продукта, на самом деле явля- ется более сложной.

b) Навеску испытуемого образца содержащего около 1 мг железа-иона (Fe 3+

), растворяют в 30 мл воды. К полученному раствору или к 3 мл раство- ра, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл кислоты хлористоводородной разведенной и 1 мл раствора калия тиоционата; появляется красное окрашива- ние. Отбирают две порции полученного раствора по 1 мл каждая. К одной пор- ции прибавляют 5 мл спирта изоамилового или 5 мл эфира, встряхивают и ос- тавляют до расслоения;органический слой окрашивается в розовый цвет. К дру- гой порции прибавляют 2 мл раствора ртути (II) хлорида; красное окрашивание раствора исчезает:

Fe 3+

+nSCN - fi[Fe(SCN)n]

3-n

Роданиды щелочных металлов с растворами солей железа (III) дают ин- тенсивное кроваво-красное окрашивание, обусловленное образованием рода-

нидных комплексов железа. Соли железа (II) не образуют окрашенного ком- плекса, но часто соли двухвалентного железа содержат трехвалентное железо (например, образующегося при окислении кислородом из воздуха).

При встряхивании раствора с эфиром или изоамиловым спиртом проис- ходит экстракция окрашенного железо-роданидного комплекса в органический растворитель (растворимость выше в органическом растворителе по сравнению с водой).

При добавлении ко второй части раствора ртути (II) хлорида происходит разрушение окрашенного железо-роданидного комплекса и образование бес- цветного ртуть-роданидного комплекса.

2Fe(SCN)3 + 3Hg 2+

fi2Fe 3+

+ 3Hg(SCN)2

В растворе должны отсутствовать восстанавливающие вещества (напри- мер,

соли Sn 2+

), восстанавливающие ионы железа (III) до железа (II), а также маскирующие окраску соли меди, хрома, никеля, кобальта (снижают чувстви- тельность реакции). Должны отсутствовать фториды, ацетаты, оксалаты, тар- траты реагирующие с ионами железа (III) и нитриты, образующие с калия тио- ционатом красное окрашивание.

c) Навеску испытуемого образца, содержащую не менее 1 мг железа-иона

(Fe 3+

), растворяют в 1 мл воды. К полученному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл раствора калия ферроцианида; образуется синий осадок, не растворяющийся при прибавлении 5 мл кислоты хлористоводородной:

Fe 3+

+ K +

+ [Fe(CN)6] 4-

fi  KFe[Fe(CN)6]

Калии (К + ) 

а) 0,1 г испытуемого образца растворяют в 2 мл воды. К полученному раствору или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл раствора натрия карбоната и нагревают; осадок не образуется. К горячему рас- твору прибавляют 0,05 мл раствора натрия сульфида; осадок не образуется.

Раствор охлаждают в ледяной воде, прибавляют 2 мл раствора 150 г/л кислоты

винной и отстаивают; образуется белый кристаллический осадок.

K +

+H2C4H4O6 fi  KHC4H4O6 fl  +H +

Реакцию проводят в нейтральной или слабокислой среде, температура должна быть не выше комнатной. Осадок растворяется в горячей воде, сильных кислотах и щелочах, не растворяется в уксусной кислоте. Поэтому для нейтра- лизации кислоты, образующейся в ходе реакции, используют натрия карбонат.

Na2CO3+2H + fi  2NaCl+H2O+CO2

Винная кислота образует нерастворимые соли со многими катионами. Для исключения ложноположительных реакций других катионов с винной ки- слотой в раствор добавляются карбонат натрия (для исключения ионов кальция и других катионов, образующих нерастворимые оксиды и гидроксиды). Суль- фид натрия позволяет исключить наличие ионов свинца и других тяжелых ме- таллов, включая и ион таллия. Единственный катион, который может дать лож- ноположительную реакцию, это ион аммония.

t0Na2CO3+MgSO4 ¾¾fi  MgCO3 fl  +Na2SO4

Na2S+ZnSO4 fi  ZnS fl  +Na2SO4 NH4 +

+HC4H4O6 - fi  NH4HC4H4O6 fl  

b) Около 40 мг испытуемого образца растворяют в 1 мл воды. К получен- ному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл кислоты уксусной разведенной и 1 мл свежеприготовленного раствора 100г/л натрия кобальтинитрита; тотчас образуется желтый или оранжево- желтый осадок.

3K +

+[Co(NO2)6] 3-

fi  K3[Co(NO2)6] fl  

Осадок не растворим в разбавленных минеральных кислотах, но раство- рим в концентрированных.

Щелочи разлагают осадок с выделением темно-бурого осадка кобальта гидроксида Co(OH)3.

Реакцию проводят в слабокислой среде (рН 4-5) или нейтральной, но не щелочной. Соли аммония, таллия и рубидия дают аналогичный осадок и долж- ны отсутствовать. Нежелательно присутствие в растворе восстановителей.

c) Соль калия внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в фиолето- вый цвет или при рассматривании через синее стекло – в пурпурно-красный цвет.

Кальции (Ca 2+

а) К 0,2 мл нейтрального раствора, содержащего испытуемый образец в

количестве около 0,2 мг кальций-иона (Ca 2+

) в 1 мл, или к 0,2 мл раствора, ука- занного в частной статье, прибавляют 0,5 мл раствора 2 г/л глиоксальгидрок- сианила в спирте, 0,2 мл раствора натрия гидроксида разведенного и 0,2 мл раствора натрия карбоната. Смесь встряхивают с 1 мл или 2 мл хлороформа и прибавляют от 1 мл до 2 мл воды; хлороформный слой приобретает красную окраску.

Глиоксальгидроксианил образует с ионами кальция окрашенное ком- плексное соединение. В свободном состоянии реагент находится в бесцветной бензоксазольной форме, а при образовании хелата переходит в азометиновую

Натрия карбонат добавляется для исключения наличия в растворе солей других щелочно-земельных металлов (бария и стронция). Они могут образовы- вать с глиоксальгидроксианилом окрашенные комплексы, но осаждаются в ви- де карбонатов. Кроме щелочно-земельных металлов, положительную реакцию с реактивом дают кадмий, кобальт, медь, марганец, никель, цинк и уран (IV). Но в хлороформный слой может только комплекс с кальцием и ураном (IV). Формирование комплексного соединение затрудняется при наличии в растворе солей ЭДТА, оксалатов, фторидов и фосфатов, других органических анионов, взаимодействующих с кальцием. Присутствие в растворе солей цитратов, кар- бонатов, тартратов, боратов в высоких концентрациях также затрудняет иден- тификацию ионов кальция.

b) Около 20 мг или указанное в частной статье количество испытуемого образца растворяют в 5 мл кислоты уксусной. К полученному раствору прибав- ляют 0,5 мл раствора калия ферроцианида (гексацианоферрат (II) калия); рас- твор остается прозрачным. К раствору добавляют около 50 мг аммония хлори- да; образуется белый кристаллический осадок.

Ca 2+

+2NH4 +

+[Fe(CN)6] 4-

fi  (NH4)2Ca[Fe(CN)6] fl  

При высоких концентрация ионов кальция реакция протекает и без до- бавления аммония хлорида с образованием белого кристаллического осадка K2Ca[Fe(CN)6]. Аммония хлорид способствует образованию менее растворимой соли (NH4)2Ca[Fe(CN)6].

Осадок растворяется в минеральных кислотах, но нерастворим в уксусной кислоте. Ионы бария и магния при высоких концентрациях в растворе могут также образовывать осадок с K4[Fe(CN)6].

с) К 1 мл раствора, содержащего испытуемый образец в количестве 2-20 мг

кальций-иона (Ca 2+

), прибавляют 1 мл раствора 40 г/л аммония оксалата; об- разуется белый осадок, нерастворимый в кислоте уксусной разведенной и рас- творе аммиака, растворимый в разведенных минеральных кислотах.

Ca 2+

+(NH4)C2O4fiCaC2O4fl+2NH4 +

43

Реакция образования кальция оксалата принадлежит к числу самых чув- ствительных реакций на ион-кальция. Необходимо заметить, что ионы бария и стронция дают с оксалатом аммония аналогичные осадки.

d) Соль кальция, смоченная кислотой хлористоводородной и внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в оранжево-красный цвет.

Магнии (Mg 2+

Около 15 мг испытуемого образца растворяют в 2 мл воды. К полученно- му раствору или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл раствора аммиака разведенного; образуется белый осадок, растворяющийся при прибавлении 1 мл раствора аммония хлорида. К полученному раствору прибав- ляют 1 мл раствора динатрия гидрофосфата; образуется белый кристаллический осадок.

Mg 2+

+2NH4OH fi  Mg(OH)2 fl  +2NH4 +

2- NH Cl - +NH ¾¾¾fi MgNH PO +2OH

Mg(OH) +HPO 2fl43 4 44fl  

Подобные осадки гидроксидов будут образовывать и ионы цинка, мар- ганца (II), кобальта, никеля.

Осадок растворим в минеральных кислотах. Реакцию желательно прово- дить при рН»9 (аммиачный буферный раствор), т.к. в нейтральной среде обра- зуется аморфный осадок MgHPO4 , а при рН более 10 – аморфный осадок Mg3(PO4)2.

Мышьяк As(III) и (V) 

а) 5 мл испытуемого раствора нагревают на водяной бане с равным объе- мом реактива гипофосфита; образуется коричневый осадок.

Химическая сущность этого метода основана на использованиии восста- новительных свойств натриевой соли фосфорноватистой кислоты (гипофосфита натрия). Последняя восстанавливает в кислой среде соединения мышьяка (III) и (V) до свободного мышька. Фосфорноватистая кислота при этом окисляется до фосфористой и, в зависимости от содержания мышьяка, появляется бурое ок- рашивание или бурый осадок:

H3AsO3+3HCl fiAsCl3 + 3H2OAsCl3 + 3H3PO2+3H2O fi2Asfl  + 3H3PO3+6HCl

b) Мышьяк (III) (арсениты).

К 0,3 мл раствора, содержащего испытуемый образец в количестве около 30 мг

арсенит-иона (AsO3 3-

), прибавляют 0,5 мл кислоты хлористоводородной разведенной и 0,1 мл раствора натрия сульфида; образуется желтый осадок, не- растворимый в кислоте хлористоводородной, растворимый в растворе аммиака.

2AsO2 -

+ 8H + fi2As

3+ + 4H2O2As

3+ + 3Na2S fiAs2S3 fl  6Na

+ As2S3 + 6NH4OH

fi(NH4)3AsS3 + (NH4)3AsO3 + 3H2O

Следует отметить, что As2S3 растворяется также и в избытке реактива. As2S3 fl   + 3Na2S fi2Na3AsS3

c) Мышьяк (V) (арсенаты)

К 0,3 мл раствора, содержащего испытуемый образец в количестве около 1 мг

арсенат-иона (AsO4 3-

), прибавляют по 1 мл раствора 100 г/л аммония хло- рида, раствора аммиака и раствора 100 г/л магния сульфата; образуется белый кристаллический осадок, растворимый в кислоте хлористоводородной разве- денной (отличие от арсенитов).

Mg 2+

+ NH4OH + HAsO4 2-

fiMgNH4AsO4 fl  +H2O

Натрии (Na + ) 

Классическим реактивом для качественного и количественного определе- ния

ионов натрия является уранил ацетат, который в присутствии ионов натрия и

двухвалентных металлов (Mg 2+

, Zn 2+

, Co 2+

, Ni 2+

и др.) дает осадки состава

NaMe 2+

(UO2)3(CH3COO)9, однако из-за высокой токсичности и радиоактивности данного реактива реакция не находит применения в практике.

а) 0,1г испытуемого образца растворяют в 2 мл воды. К полученному рас- твору или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 2 мл 150 г/л калия карбоната и нагревают до кипения; осадок не образуется. К раствору прибавляют 4 мл раствора калия пироантимоната и нагревают до кипения, за- тем охлаждают в ледяной воде и при необходимости потирают внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой; образуется плотный осадок белого цве- та:

Na +

+K[Sb(OH)6] fi  Na[Sb(OH)6] fl  +K +

Реакцию проводят в нейтральной или слабощелочной среде. В щелочной среде образуется более растворимая средняя соль Na3SbO4, а в кислой среде- разлагается реактив с выделением аморфного осадка метасурьмяной кислоты HSbO3. Необходимое значение рН реакции достигается за счет добавления кар- боната калия. Калий карбонат также добавляют для доказательства того, что в испытуемом растворе отсутствуют ионы, реагирующие с антимонатом калия

(например, Ca 2+

, Mg 2+

, Sb 3+

).

К2CO3+MgCl2 fi  MgCO3 fl  +2KCl

Данная реакция малочувствительная (предельное разбавление 1:2000), поэтому концентрация соли натрия в растворе должна быть достаточно высо- кой.

b) Навеску испытуемого образца, эквивалентную 2 мг натрий-иона (Na +

), растворяют в 0,5 мл воды. К полученному раствору или к 2 мл раствора, ука- занного в частной статье, прибавляют 1,5 мл метоксифенилуксусной кислоты реактива, охлаждают в ледяной воде в течение 30 минут; образуется объемный

белый кристаллический осадок. Смесь помещают в воду при температуре 20 0 С

и перемешивают в течение 5 минут; осадок не исчезает. К смеси прибавляют 1 мл раствора аммиака разведенного; осадок полностью растворяется. К полученному раствору прибавляют 1 мл раствора аммония карбоната; осадок не образуется.

Оптимальное значение рН для проведения данной реакции равно 3-4, а соотношение соли натрия и реактива 1:2. При более низких значениях рН оса- док не образуется. Предел обнаружения при данных условиях проведения реак- ции равен 4 мг/мл ионов натрия. Осадки с метоксифенилуксусной кислотой об- разуют и другие щелочные, а также и щелочноземельные металлы. Но, при на-

гревании смеси до 20 0 С и перемешивании в течение 5 минут осадок натриевой

соли, в отличии от других щелочных металлов, не растворяется.

При добавлении 1мл раствора аммиака разведенного осадок полностью растворяется. При прибавлении к раствору 1 мл раствора аммония карбоната осадок не образуется, что указывает на отсутствие в исходном растворе катио- нов щелочноземельных металлов, которые при взаимодействии с аммонием карбонатом образуют осадки карбонатов или гидроксидов).

c) Соль натрия, смоченная кислотой хлористоводородной и внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в желтый цвет.

Ртуть (Hg 2+

а) Около 0,1 мл раствора испытуемого образца помещают на тщательно очищенную поверхность медной фольги; появляется темно-серое пятно, кото- рое при натирании становится блестящим. Фольгу высушивают и нагревают в пробирке: пятно исчезает:

Cu fl  +Hg 2+

fi  Hg fl  +Cu 2+

b) К раствору, указанному в частной статье, прибавляют раствор натрия гидроксида разведенный до сильнощелочной среды: образуется плотный оса- док желтого цвета (ртути II соединений):

Hg 2+

+2OH - fi  HgO fl  +H2O

c) К 1 мл раствора, содержащего испытуемый образец в количестве, экви-

валентном 10-30 мг ртуть-иона (Hg 2+

), прибавляют осторожно по каплям рас- твор йодида; образуется красный осадок, растворимый в избытке этого реакти- ва:

Hg 2+

+2KI fi  HgI2 fl  +2K +

HgI2 fl  +2KI fi  K2[HgI4]

Свинец (Pb 2+

a) 0,1 г испытуемого образца растворяют в 1 мл кислоты уксусной. К по- лученному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибав- ляют 2 мл раствора калия хромата; образуется желтый осадок, растворяющийся при прибавлении 2 мл раствора натрия гидроксида концентрированного:

Pb 2+

+CrO4 2-

fi  PbCrO4 fl  PbCrO4fl+4OH - fi[Pb(OH)4]

2- +CrO4

2-

Образование осадка происходит в нейтральной или слабокислой среде, для чего и добавляется уксусная кислота. В сильнокислой среде происходит окисление

хромата (CrO4 2-

) до бихромата (Cr2O7 2-

) и появляется оранжевое ок- рашивание раствора. На второй стадии после добавления избытка натрия гидроксида происхо- дит растворение осадка за счет формирования водорастворимого комплекса. Натрия гидроксид берется в избытке, чтобы избежать осаждения гидроксида свинца в форме (Pb(OH)2 fl  ).

b) 50 мг испытуемого образца растворяют в 1 мл кислоты уксусной. К по- лученному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибав-

ляют 10 мл воды и 0,2 мл раствора калия йодида, образуется желтый осадок. Смесь кипятят в течение 1-2 минут; осадок растворяется. Раствору дают ос- тыть; вновь образуется осадок в виде блестящих желтых пластинок.

Pb 2+

+2I - fi  PbI2fl  

Ион серебра также может давать желтый осадок с йодидами, но в отли- чии от йодида свинца йодид серебра нерастворим в горячей воде. Эта характер- ная для

Pb 2+

реакция является в то же время одной из наиболее красивых анали- тических реакций.

Серебро (Ag + ) 

a) Около 10 мг испытуемого образца растворяют в 10 мл воды. К полу- ченному раствору или к 10 мл раствора, указанного в частной статье, прибав- ляют 0,3 мл кислоты хлористоводородной, образуется белый творожистый оса- док, растворяющийся при прибавлении 3 мл раствора аммиака разведенного.

Ag +

+Cl - fi  AgCl flAgCl fl  + 2NH4OH fi  [Ag(NH3)2]

+ +2H2O .

b) К 1 мл раствора испытуемого образца, эквивалентного 5 мг иона се- ребра, прибавляют раствор аммиака разведенного до растворения образующе- гося вначале осадка, затем прибавляют 2-3 капли раствора формальдегида и на- гревают; на стенках пробирки образуется блестящий налет металлического се- ребра.

Ag +

+ 2NH3 fi  [Ag(NH3)2] +

49 [Ag(NH3)2] +

+HCOH fiAgfl+HCOO - +2NH3›  

Сурьма (Sb 3+ 

и Sb 5+

Около 10 мг испытуемого образца растворяют при нагревании в растворе 0,5 г калия-натрия тартрата в 10 мл воды и охлаждают. К 2 мл полученного рас- твора или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют по каплям раствор натрия сульфида; образуется оранжево-красный осадок, растворяю- щийся при прибавлении раствора натрия гидроксида разведенного.

2Sb 3+

+3Na2S fiSb2S3fl+6Na +

2Sb2S3fl+4OH - fiSbO2

- +3SbS2

- +4S

2- +2H2O

Цинк (Zn 2+

a) 0,1 г испытуемого образца растворяют в 5 мл воды. К полученному раствору или к 5 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 0,2 мл раствора натрия гидроксида концентрированного; образуется белый осадок. За- тем прибавляют еще 2 мл раствора натрия гидроксида концентрированного; осадок растворяется. К полученному раствору прибавляют 10 мл раствора ам- мония хлорида; раствор остается прозрачным. К раствору прибавляют 0,1 мл раствора натрия сульфида; образуется белый хлопьевидный осадок.

Zn 2+

+2OH - fi  Zn(OH)2 flZn(OH)2 fl  +2OH

- fi  [Zn(OH)4]

2- [Zn(OH)4]

2- +4NH4Cl

fi  [Zn(NH3)4] 2+

+4Cl - +4OH

- [Zn(NH3)4]

2+ +S

2- fi  ZnS fl  +4NH3

b) К 2 мл раствора, содержащего испытуемый образец в количестве 5-20 мг

цинк-иона (Zn) 2+

, прибавляют 0,5 раствора калия ферроцианида; образуется белый осадок, нерастворимый в кислоте хлористоводородной разведенной:

Zn 2+

+2K +

+ [Fe(CN)6] 4-

fi  K2Zn[Fe(CN)6] fl  

Реакции анионов 

Бромиды (Br) 

а) Навеску испытуемого образца, содержащую около 3 мг бромид-аниона (Br - )

растворяют в 2 мл воды. Полученный раствор или 2 мл раствора, указан- ного в частной статье, подкисляют кислотой азотной разведенной, прибавляют 0,4 мл раствора серебра нитрата, перемешивают и отстаивают; образуется свет- ло- желтый творожистый осадок. Осадок отделяют центрифугированием и про- мывают тремя порциями воды по 1 мл каждая. Эти операции проводят быстро в защищенном от яркого света месте, при этом допускаются, чтобы жидкость над осадком не была полностью прозрачной. Полученный осадок суспендируют в 2 мл воды и прибавляют 1,5 мл раствора аммиака; осадок медленно растворяется.

Ag +

+ Br - fiAgBrflAgBr fl  + 2 NH4OH fi  [Ag (NH3)2]Br + 2H2O

b) Навеску испытуемого образца, эквивалентную около 5 мг бромид- аниона

(Br - ) или количество образца, указанного в частной статье, помещают в

небольшую пробирку, прибавляют 0,25 мл воды, около 0,75 мг свинца (IV) ок- сида, 0,25 мл кислоты уксусной и осторожно встряхивают. Верхнюю внутрен- нюю часть пробирки высушивают с помощью фильтровальной бумаги и остав- ляют с помощью фильтровальной бумаги и оставляют на 5 минут. Полоску фильтровальной бумаги необходимого размера пропитывают, помещая ее край в каплю раствора фуксина обесцвеченного, и тотчас помещают пропитанную часть в пробирку. В течение 10 секунд у нижнего края фильтровальной бумаги появляется фиолетовое окрашивание, которое четко отличается от красной ок- раски фуксина, наблюдаемой в верхней пропитанной части полоски бумаги.

Данная реакция основана на окислительно-восстановительных способно- стях бромида и способности брома давать цветную реакция с обесцвеченным раствором фуксина. Данный реактив известен как малахитовый зеленый или реактив Шиффа и состоит из двух веществ – розалина гидрохлорида (R=CH3) и парарозалина гидрохлорида (R=H). Фуксин обесцвечивают путем добавления натрия сульфита и создания кислой среды:

На второй стадии реакции бром взаимодействует с обесцвеченным фук- сином с образованием пента- и гексабромпроизводных. Данная реакция является высокоизбирательной и позволяет обнаружить даже небольшие количества бромидов в присутствии хлоридов и йодидов.

Br NH2 Br NH2 Br Br Br Br

H2N H2NH3C Br Br Br

Br NH2 Br NH2

с) К 1 мл раствора, содержащего испытуемый образец в количестве, экви-

валентном около 2-30 мг бромид-иона (Br - ), прибавляют 1 мл кислоты хлори-

стоводородной разведенной, 0,5 мл свежеприготовленного раствора 50 г/л хло- рамина, 1 мл хлороформа и взбалтывают; хлороформный слой приобретает желто-бурую окраску.

             

Иодиды (I ­ ) 

а) Навеску испытуемого образца, содержащего около 4 мг йодид-иона (I - ),

растворяют в 2 мл воды. Полученный раствор или 2 мл раствора, указанного в частной статье подкисляют кислотой азотной разведенной, прибавляют около 0,4 мл раствора серебра нитрата, перемешивают и отстаивают до образования светло-желтого творожистого осадка. Осадок отделяют центрифугированием и промывают 3 порциями воды по 1 мл каждая. Эту операцию проводят быстро в защищенном от яркого света месте; при этом допускается, чтобы жидкость над осадком не была полностью прозрачной. Осадок суспендируют в 2 мл воды и прибавляют 1,5 мл раствора аммиака; осадок не растворяется.

Реакция проводится аналогично реакции на бромиды, отличие состоит в том, что осадок не растворяется в растворе аммиака.

Ag +

+I - fiAgIfl  

AgIfl  + NH4OH #

b) К 2 мл раствора испытуемого образца, содержащего около 5 мг йодид- иона

(I - ) в 1 мл, или к 0,2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 0,5

мл кислоты серной разведенной, 0,1 мл раствора калия дихромата, 2 мл во- ды, 2 мл хлороформа, встряхивают в течение нескольких секунд и оставляют до расслоения; хлороформный слой приобретает фиолетовую или красно- фиолетовую окраску.

6I -

+ Cr2O7 2-

+ 14H + fi3 I2 + 4SO4

2- + 2Cr

3+ + 7H2O

I2 fi  хлороформ fi  красно-фиолетовая окраска

с) При нагревании 0,1 г испытуемого образца с 1 мл кислоты серной вы- деляются фиолетовые пары йода.

- 2­  +t08I +SO4 +10H ¾¾fi 4I2›  +4H2O+H2S›  

Карбонаты 

а) 0,1 г испытуемого образца помещают в пробирку и суспендируют в 2 мл воды. К полученной суспензии или к 2 мл суспензии, указанной в частной статье, прибавляют 3 мл кислоты уксусной разведенной. Пробирку тотчас за- крывают притертой пробкой со стеклянной трубкой, дважды изогнутой под прямым углом; наблюдаются бурное выделение пузырьков чаще без цвета и за- паха. Пробирку осторожно нагревают и пропускают выделяющийся газ через 5 мл раствора бария гидроксида; образуется белый осадок, растворяющийся при прибавлении избытка кислоты хлористоводородной.

Уравнения реакций можно представить следующим образом: C O 3 2 ­  + 2 H

+ fi 

C O 2 ›  + H 2 O

Ba (OH)2 + CO2 fi  BaCO3fl  + H2O

BaCO3 fl  + 2 HCl fi  CO2 ›  + H2O

Ложноположительные реакции могут давать цианаты (SCN - ) – выделяют

диоксид углерода и сульфиты – выделяют диоксид серы, образующий с гидро- ксидом бария белый осадок.

b) 0,2 г испытуемого образца растворяют в 2 мл воды. К полученному раствору прибавляют 0,5 мл насыщенного раствора магния сульфата; образует- ся белый осадок (отличие от гидрокарбоната, растворы, которых образуют оса- док только при кипяч

ении).

4CO3 2-

+ 4MgSO4 + 4H2O fi  3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O fl  + 4SO4 2-

+ CO2 ›  

2HCO - t0 CO

2- + H O + CO

3¾¾fi 3 2 2›  

c) 0,2 г испытуемого образца растворяют в 2 мл воды. К полученному раствору прибавляют 0,05 мл раствора фенолфталеина; появляется красное ок- рашивание (отличие от гидрокарбонатов, растворы которых остаются бесцвет- ными).

Нитраты (NO 3 ­  ) 

а) Навеску испытуемого образца, содержащую около 1 мг нитрата-иона

(NO 3 ­  ), или количество, указанное в частной статье, прибавляют к смеси 0,1

мл

нитробензола и 0,2 мл кислоты серной и через 5 минут охлаждают в ледяной воде. Продолжая охлаждение, медленно при перемешивании прибавляют 5 мл воды, 5 мл раствора натрия гидроксида концентрированного, 5 мл ацетона, взбалтывают и отстаивают; верхний слой приобретает темно-фиолетовую окра- ску.

В основе химического процесса лежит реакция Янковского – взаимодей- ствие полинитросоединений с анионной формой кетонов в присутствии осно- ваний, в результате чего образуется окрашенный анионный σ-комплекс. Основ- ной недостаток реакции заключается в достаточно высокой токсичности реа- гента – нитробензола и возможности ложноположительной реакции из-за за- грязнения последнего динитробензолом.

b) Раствор, содержащий испытуемый образец, в количестве около 2 мг нитрат-

иона(NO 3 ­  ), не обесцвечивает раствор 1 г/л калия перманганата, подкис-

ленный кислотой серной разведенной (отличие от нитритов).

N O 3 ­  + M n O

­ 4 + H

+ NO2

Нитриты (NO  ­ 2 ) 

а) Несколько кристаллов антипирина растворяют в фарфоровой чашке в 0,1 мл

кислоты хлористоводородной разведенной, прибавляют 0,1 мл раствора,

содержащего около 1 мг нитрит-иона (NO ­ 2 ); появляется зеленое окрашивание

(отличие от нитратов).

CH3 ON CH3O

N N

CH3 HCl,NO2 O N

N CH3

b) К навеске испытуемого образца, эквивалентной 30 мг нитрит-иона, прибавляют 1 мл кислоты серной разведенной; выделяются желто-бурые пары (отличие от нитратов).

2NO2 - +H2SO4 fi  NO2 ›  +NO ›  + H2O+SO4

2-

Силикаты 

Количество испытуемого образца, указанное в частной статье, смешива- ют в свинцовом или платиновом тигле с помощью медной проволоки с около 10 мг натрия фторида и несколькими каплями кислоты серной до образования суспензии. Тигель накрывают тонкой прозрачной пластиковой пластинкой с висящей каплей воды и осторожно нагревают; через короткий промежуток вре- мени вокруг капли воды появляется белое кольцо.

2NaF+ H2SO4 fi  Na2SO4+2HF

SiO2+6HFfiH2[SiF6] +2H2O

После нагревания комплекс разрушается с выделением SiF4 (газ), который взаимодействует с каплей воды на пластиковой пластинке:

Сульфаты (SO4 2­ ) 

а) Около 45 мг испытуемого образца растворяют в 5 мл воды. К получен- ному раствору или к 5 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл кислоты хлористоводородной разведенной и 1 мл раствора бария хлорида; образуется белый осадок.

Ba +

+SO4 2-

fi  BaSO4 fl  

b) К суспензии, полученной в результате реакции а, прибавляют 0,1 мл 0,05 М

комментарии (0)
Здесь пока нет комментариев
Ваш комментарий может быть первым
Это только предварительный просмотр
3 страница на 33 страницах
Скачать документ