2.3 Приготовление оттитрованного раствора для проведения комплексонометрического титрования
Раствор ЭДТА Приготовление. Помимо многих других преимуществ, комплексонометрия имеет еще одно, очень важное для аналитической практики, а именно: титрованный раствор готовят непосредственно по навеске, и при соблюдении соответствующих условий его титр абсолютно не изменяется. В преобладающем большинстве случаев титрованный раствор ЭДТА готовят растворением соли Na2H2Y-2H20 с молекулярным весом 372,16. Эта соль высокой степени чистоты имеется в продаже. Продажные препараты, согласно собственному опыту авторов книги и в соответствии с данными Блэделя и Найта, имеют влажность от 0,3 до 0,5%. Принимая во внимание это обстоятельство, можно непосредственно из навески приготовить раствор для титрования, который для общих целей имеет достаточно точно известную молярность. Влагу можно удалить высушиванием препарата при 80° С и 50%-ной влажности воздуха (в пересчете на 25°С). 100%-ная чистота и постоянная масса препарата достигаются в течение четырех дней. Высушивание при более высокой температуре нецелесообразно, так как при этом улетучивается и кристаллизационная вода. Полная дегидратация достигается без особого труда, если препарат сушат при 130-150° С. При этом состав полученного продукта строго стехиометричен, однако, к сожалению, едва ли это выгодно, так как безводная соль обладает значительной гигроскопичностью. Термогравиметрические исследования подтверждают, что содержащая воду натриевая соль не отвечает строгим требованиям, предъявляемым к веществам для установки титра. Для приготовления 0,100 М раствора растворяют 37,22 г Na2H2Y*2H20 в 1 л дистиллированной воды. Более разбавленные растворы можно получить разбавлением этого основного раствора или соответствующим уменьшением навески препарата. Чрезвычайно удобный путь, к которому, как ни странно, на практике очень редко обращаются, состоит в приготовлении раствора из свободной кислоты с молекулярным весом 292,13 (молярная масса эквивалента равна половине молярной массы). В продаже имеется кислота квалификации «чистая для анализа»; кроме того, ее легко приготовить, если раствор натриевой соли подкислить серной или соляной кислотой. Предпочитают соляную кислоту, так как из нее легче удаляются следы железа. Осадок отсасывают, тщательно промывают водой и сушат при 110° С. Такой препарат не гигроскопичен, устойчив и имеет очень высокую чистоту. Навеску растворяют в щелочи, причем берут 2 г-экв NaOH или КОН на 1 моль ЭДТА. Для растворения соли можно также использовать аммиак. Для приготовления 0,100 М раствора ЭДТА 29,21 г свободной кислоты и 9 г NaOH растворяют приблизительно в 400 мл воды. По охлаждении до комнатной температуры раствор разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Более разбавленные растворы можно получить разбавлением основного раствора или пропорциональным уменьшением навески.
Хранение.
При хранении титрованного раствора обращают особое внимание на сосуды для хранения. Мягкое стекло для этой цели непригодно, так как через короткое время с поверхности стекла переходит в раствор значительное количество ионов щелочноземельных и других мешающих металлов. Для закаленного стекла это менее характерно, в особенности если стекло долгое время было в употреблении или было обработано горячим сильнощелочным раствором ЭДТА. Так как в настоящее время сосуды из синтетических материалов считаются наиболее пригодными для обычных лабораторных нужд, то именно их предпочитают для хранения растворов. Ими пользуются преимущественно для хранения сильно разбавленных титрованных растворов. Уменьшение титра раствора в сосудах из пластических масс практически не имеет места. В стеклянных сосудах, в зависимости от состава стекла, уменьшение титра часто принимает значительные размеры, как показывают исследования Флашки и Садека. Сосуды из пластмасс, между прочим, рекомендуются и для хранения других растворов, таких, как буферные, растворы для обратного титрования и т. д., в особенности если речь идет о щелочных растворах. Лишь для некоторых индикаторов, например ПАН, пластмассовые сосуды непригодны, так как индикатор растворим в органическом материале.
Установка титра. Молярность применяемого титрованного раствора для общих целей, как уже говорилось выше, достаточно точно может быть рассчитана из навески, если применять препараты надежного происхождения. Однако, если имеется подозрение на наличие в препарате примесей, которые могут быть заимствованы также из взятой для растворения воды (стеклянный сосуд, неисправная установка для дистилляции, истощенный ионит и т. д.), или если требуется повышенная точность определений, установка титра неизбежна. Способ установки титра следует выбирать применительно к обстоятельствам (иначе могут получиться неправильные результаты), особенно если речь идет о растворах, содержащих примеси. Предположим, что раствор ЭДТА загрязнен примесями кальция и цинка. Если устанавливать титр раствора при рН = 10 по магнию, то с последним будет реагировать лишь та часть комплексона, которая не связана с цинком и кальцием. Если провести титрование в присутствии KCN, то мешать будет только кальций. Если устанавливать титр раствора при рН = 4 по меди, то мешать будет лишь цинк. Наконец, если устанавливать титр раствора при рН = 2 по железу, ни цинк, ни кальций не будут мешать, и мы получим полное содержание ЭДТА. Таким образом, в зависимости от условий получаются 4 различных результата. Если значение титра, полученного по железу, принять за основу для титрования, проводимого при рН=10, то будет получен ошибочный результат, и стандартизация потеряет свой смысл. Золотое правило науки о титровании: «Устанавливай титр в условиях, в которых будет проводиться собственно определение» - имеет здесь особенное значение. К тем случаям, когда при приготовлении растворов все следы металлов фактически исключены, это относится в меньшей степени. Вещества для установки титра. Для установки титра раствора ЭДТА можно применять многие вещества, однако те, что перечислены ниже, особенно пригодны для этой цели. Особенно важны вещества, по которым устанавливают титр ЭДТА для последующего определения кальция и магния, так как эти титрования проводят наиболее часто. Из обычных продажных препаратов, без сомнения, наилучшим является СаСО3. Это соединение легко получается в высокочистом виде, переносит сушку в широком интервале температур и не гигроскопично. Результаты исследований Барша подтверждают, что карбонат кальция как вещество для установки титра имеет преимущество перед оксалатом, гидроокисью и сульфатом. Шэд рекомендует кислую кальциевую соль яблочной кислоты, которую можно легко получить чистой в форме гексагидрата и которую одновременно можно применять для установки титра щелочей. Эквивалентный вес соли вполне соответствует целям, для которых ее используют, однако это соединение в продаже отсутствует. Из солей магния особо упоминаются MgSO4*7H20 и Mg(IO3)2·4H20. Чтобы обеспечить точное содержание воды в первой соли, необходимо хранить ее над смесью из MgSO4 * 7Н2O и воды в соотношении 5:1. Вторая соль обладает значительным эквивалентным весом, при хранении она устойчива и теряет воду, согласно термограмме, только при температуре выше 110° С.
Необходимую для определения аммонийную буферную смесь приготовляют в мерной колбе вместимостью 1000 мл, смешивая 100 мл раствора хлорида аммоний с массовой долей NH4Cl 20% cо100 мл раствора аммиака с массовой долей 20% доводя объем смеси водой до метки.
3.Применение метода комплексонометрии в анализе лекарственных средств
Комплексонометрию используют для количественного определения неорганических фармакопейных препаратов магния (магния оксид, магния сульфат, магния карбонат основной); цинка (цинка оксид, цинка сульфат); свинца (свинца оксид); кальция (кальция хлорид); висмута (висмута нитрат основной). Кальциевые соли органических кислот, растворимые в воде (кальция лактат, кальция глюконат, кальция пангамат, кальция пантотенат), определяют так же, как и кальция хлорид. Нерастворимый в воде бепаск (n-бензоиламиносалицилат кальция) предварительно минерализиуют прокаливанием до образования оксида кальция, а затем растворяют в соляной кислоте и титруют раствором трилона Б. Комплексонометрию применяют и для количественного анализа органических и элементорганических соединений, в том числе и лекарственных веществ. Ряд методик основан на образовании комплексных соединений с ионами меди (II), цинка, свинца и др. (избыток которых титруют трилоном Б). Аналогичным образом выполняют определение после осаждения препарата в виде соли.
3.1 Особенности методики определения катионов
Пропись 39. Экстракт белладонны 0,015 (Extractuin Belladon)
Новокаина (Novocaine)
Ксероформа по 0,12 (Xeroformium)
Масло какао 1,0 (Cocos butyrum)
Определение ксероформа (Bi2O3). 0.3 г навески суппозиториев помещают в коническую колбу, добавляют 2 мл азотной кислоты, разведенной, 5 мл пергидроля и кипятят в течение 5-7 минут. Смесь охлаждают, прибавляют 10 мл воды, 2 мл хлороформа,3-4 капли раствора ксиленолового оранжевого и титруют 0,05М раствора трилона Б до перехода красного окрашенного водного слоя в желтый.
1 мл 0,05 М раствора трилона Б соответствует 0,01165 г. Bi2O3. Коэффициент пересчета на ксероформ 1,91.
Пропись 21. Кальция хлорид 3,0 (Calcium chloride)
Калия иодид 2,0 (Potassium iodide)
Воды очищенной, 100 мл (purificati aqua)
Определение кальция.
К 2 мл микстуры прибавляют 4-5 мл аммиачного буферного раствора, 0,1 г индикаторной смеси или 5-7 капель раствора кислотного хром темно-синего и титруют 0,05 М раствором трилона Б до сине-фиолетового окрашивания.
1мл 0,05М раствора трилона Б соответствует 0,01095 г. CaCl2·6H2O.
Определение ртути в дихлориде ртути (II) 0,1% или 5%
(mercuric chloride)
К 1 мл 5% раствора пипеткой прибавляют точно 9 мл воды (раствор А). К 10 мл 0,1 % раствора или 1 мл раствора А прибавляют 3 мл аммиачного буферного раствора, 2 мл 0,05 моль/л раствора трилона Б, 0,02-0,03 г индикатора смеси кислотного хрома-черного специального и избыток трилона Б оттитровывают 0,05М раствором сульфата цинка до фиолетового окрашивания.
1 мл 0,05 М раствора трилона Б соответствует 0,01358г. Хлорида ртути.
,
где c(Hg2+), c(T1), c(T2)-нормальная концентрация титруемого вещества, добавленного вещества и титранта, моль/л;
V(Hg2+), V(T1), V(T2)-объем титруемого вещества, добавленного вещества и титранта.
Определение магния и кальция в препарате «Квинтасоль»
Состав раствора для инфузий «Квинтасоль»
Хлорид натрия 5,26 г. (Sodium chloride)
Калия хлорид 0,37 г. (Potassium chloride)
Гексагидрат хлорида кальция 0,28 г (Calcium chloride) (в пересчете на безводный)
Гексагидрат хлорида магния 0,14 г (Magnesium chloride hexahydrate) (в пересчете на безводный)
Тригидрат ацетата натрия 4,1 г. (Sodium acetate trihydrate) (в пересчете на безводный)
Воды для инъекций до 1 л (Water for injections)
Методика. 10 мл препарата помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл, прибавляют 25 мл воды, 2 мл раствора гидрооксида натрия, 0,03 г индикаторной смеси мурексида и титруют 0,005 М раствором трилона Б до перехода окраски из розовой в фиолетовую.
1 мл 0,005 М трилона Б соответствует 0,0005550 г CaCl2.
Расчет кальций иона (в миллимолях на литр) проводят по формуле:
к-коэффициент поправки на титрованный раствор,
10-объем препарата, взятый для анализа, в мл,
1000,1000-коэффициенты пересчета
110,0-молярная масса хлорида кальция, г/моль
Магний-ион. Для анализа иона магния определяют комплексонометрически сумму ионов магния и кальция в среде аммиачного буферного раствора. Расчет содержания магний-иона проводят по разности объемов титранта между вторым титрованием (определение суммы ионов) и первым (определение кальций-иона).
Методика. 10 мл препарата помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл, прибавляют 25 мл воды, 2 мл аммиачного буферного раствора, 0,05 г индикаторной смеси эриохрома черного Т и титруют 0,005 М раствором трилона Б до перехода окраски из фиолетово-красной в голубую.
1 мл 0,005 М раствора трилона Б соответствует 0,0004759 г. MgCl2.
Расчет магний-иона (в моль/л) проводят по формуле:
k-коэффициент поправки на титрованный раствор,
10-объем препарата, взятый для анализа, мл
1000,1000-коэффициенты пересчета,
95,21- молярная масса магния хлорида, г/моль
Пропись 38. Анестезина 0,5 (Аnaesthesinum)
Цинка окиси (Zinci oxydi )
Талька по 10,0 (Talci ana)
Аэросила 5,0 (Aerosilum)
Масла подсолнечного до 100,0 (HELIANTHUS olei)
Мази для наружного применения выписывают неразделенными на дозы, используют в виде мельчайших порошков (pulvis subtilissimus) для нанесения на пораженную кожу и слизистые оболочки. Такие порошки не должны вызывать местного раздражения, должны обладать высокой адсорбирующей способностью.
Определение цинка
Цинка окись. 0,5 г мази помещают в коническую колбу, прибавляют 5 мл кислоты хлороводородной разведенной, 10 мл воды, кипятят на водяной бане в течение 10 минут, охлаждают и фильтруют через вату в коническую колбу. Фильтрат нейтрализуют раствором аммиака (индикатор метиловый красный), прибавляют 5-7 мл аммиачного буферного раствора, 0,05 г. Индикаторной смеси кислотного хром-черного специального и титруют 0,05 М раствором трилона Б до появления синего окрашивания.
1 мл 0,05М раствора трилона Б соответствует 0,004069 г. ZnO.
,г/мл
Выводы
1.Рассмотрели комплексонометрию как метод титрометрического анализа.
2. Рассмотрели основные индикаторы комплексонометрии.
3.Ознакомились с правилами изготовления и хранения рабочих растворов.
4. Изучили методики комплексонометрического исследования некоторых веществ.
Список цитируемой литературы
комплексонометрия титрометрический раствор фармацевтика
1.Государственная фармакопея СССР. XI издание. Выпуск 1. Общие методы анализа. М.: Медицина, 1987. Государственная фармакопея СССР. XI издание. Выпуск
2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. М.: Медицина, 1989.
3.Арзамасцев А.Р. Фармацевтическая химия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008.
4.Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. М.: МЕДпресс-информ, 2007.
5. Глущенко Н.Н. Фармацевтическая химия. М.: Академия, 2009. 6. Карпович В.Н. Фармакология. М.: Медицина, 1977.
7.Косарев В.В. Фармакология. Ростов н/Дону: Феникс, 2010.
8. Мелентьева Г.А., Антонова Л.А. Фармацевтическая химия. М.: Медицина, 1985.
9. Перельман Я.М. Анализ лекарственных средств. М.: Книга по требованию, 2012. Сенов П.Л.
10.Солдатенко А.Т. Основы органической химия лекарственных средств. М.: Бином, 2009
11. Сокольский И.Н. Фармакология. М.: Медицина, 2009.
12.Сорокина А.А. Фармакология. М.: Медицинское информационное агентство, 2010.
13.Федюкович Н.И. Фармакология. Ростов н/Дону: Феникс, 2012. Харкевич Д.А. Фармакология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.