TITRIMETRIChESKIE_METODY_METODIChKA

61

Выполнение работы.

Навеску препарата 0,2500 г (взятую на аналитических весах) растворяют в 10 см3 воды и 10 см3 разбавленной соляной кислоты. Приливают воды до общего объема 80 см3, добавляют 1 г бромида калия и при постоянном перемешивании титруют 0,1 М раствором нитрита натрия, добавляя его вначале со скоростью 2 см3 в 1 мин, а в конце титрования (за 0,5 см3 до эквивалентного количества) по 0,05 см3 через 1 мин. Определение выполняют при температуре не выше 18-20оС. В качестве индикатора используют тропеолин 00 в смеси с метиленовым синим. Титруют до перехода окраски от красно-фиолетовой к голубой.

Процентное содержание стрептоцида в препарате определяют по формуле:

где m(стр.)- навеска стрептоцида.

Вопросы к коллоквиуму по оксредметрии

1.Направление реакций окисления-восстановления.

2.Расчет электродного потенциала. Уравнение Нернста.

3.Кривые титрования оксредметрии.

4.Способы фиксирования точки эквивалентности в оксредметрии.

5.Расчет интервала перехода окраски оксрединдикаторов.

6.Влияние рН на протекание реакций окисления-восстановления.

7.Перманганатометрия, стандартизация раствора КMnO4. Определение ионов Fe (2+) в растворе.

8.Иодометрия, стандартизация раствора Na2S2O3. Условия иодометрических определений. Определение ионов Сu (2+) в растворе.

ОСАДИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ

Осадительное титрование – метод титриметрического анализа, основанный на применении титрантов, образующих с определяемым веществом малорастворимые соединения.

Методы осадительного титрования обычно классифицируют по природе активного реагента, взаимодействующего с определяемым веществом: аргентометрия (AgNO3), тиоцианатометрия (KNCS или NH4NCS), меркурометрия (Hg2(NO3)2), гексацианоферратометрия (K4[Fe(CN)6]), сульфатометрия (H2SO4), бариметрия (BaCl2).

62

Реакции, применяемые в осадительном титровании, должны отвечать следующим требованиям.

–Определяемое вещество должно хорошо растворяться в воде с образованием бесцветного раствора и содержать хотя бы один ион, вступающий в реакцию осаждения с титрантом.

–Реакция осаждения должна протекать строго стехиометрически. Побочные реакции и процессы соосаждения титранта или определяемого вещества с образующимся осадком исключаются.

–Реакция должна протекать практически до конца.

Лабораторная работа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КАЛИЯ БРОМИДА В ПРЕПАРАТЕ

Цель работы: определение содержания калия бромида в препарате методом осадительного титрования.

Сущность работы.

Калия бромид (Kalii bromidum) применяют в качестве седативного средства.

Количественное определение КBr по ГФ рекомендуется выполнять аргентометрическим методом. Титрование калия бромида проводят способом обратного титрования. Для этого к анализируемому раствору прибавляют стандартный раствор AgNO3 в избытке по сравнению со стехиометрическим

КBr + AgNO3 → AgBr↓ + KNO3.

Избыток титранта сразу же взаимодействует с индикатором с образованием осадка оранжево-красного цвета, по которому устанавливается конец титрования:

K2CrO4 + 2 AgNO3 → Ag2CrO4↓ +2KNO3.

1 см3 0,1 М раствора AgNO3 соответствует 0,01190 г KBr, которого в высушенном препарате должно быть не менее 99,0%.

Материалы и оборудование.

1.Калия бромид, KBr.

2.Нитрат серебра, AgNO3, 0,1 М раствор.

3.Хромат калия, K2CrO4.

4.Аналитические весы, часовое стекло.

5.Бюретка емкостью 25 см3 .

6.Колба для титрования емкостью 100 см3 .

7.Цилиндр емкостью 25 см3.

63

Выполнение работы

Навеску препарата 0,2000 г (взятую на аналитических весах), предварительно высушенного при 110оС в течение 4 ч, растворяют в 20 см3 воды и тируют 0,1 М раствором нитрата серебра до оранжевого-желтого окрашивания. В качестве индикатора используют хромат калия.

Процентное содержание калия бромида в препарате вычисляют по формуле:

Вопросы к коллоквиуму по титриметрическому анализу

1.Основные требования, предъявляемые к реакциям в титриметрии.

2.Классификация методов титриметрии по типу химической реакции и способу титрования.

3.Способы выражения концентрации растворов. Титр раствора и титр по определяемому веществу. Понятие о химическом эквиваленте, молярной массе эквивалента, факторе эквивалентности.

5.Первичные и вторичные стандарты в титриметрии, требования к ним. Фиксаналы.

6.Метод пипетирования и метод отдельных навесок в титриметрии, расчет результатов титрования в этих методах.

7.Кривые титрования. Координаты кривых, способы фиксирования точки эквивалентности, влияние различных факторов на величину скачка и положения точки эквивалентности в следующих титриметрических

методах:

а) кислотно-основного титрования; б) комплексонометрического титрования;

в) окислительно-восстановительного титрования; г) осадительного титрования.

ПРИМЕНЕНИЕ ТИТРИМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ФАРМАЦИИ И ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Титриметрические методы – наиболее распространенные в фармацевтическом анализе методы, отличающиеся малой трудоемкостью, простотой аппаратурного оформления и достаточно высокой точностью (относительная ошибка определения обычно не превышает десятых долей процента).

Кислотно-основное титрование в водной и неводной среде – наиболее широко применяемый в фармацевтическом анализе метод. Его

64

используют для определения более 40% фармакопейных лекарственных препаратов.

Кислотно-основное титрование в водных средах применяется в анализе неорганических и органических веществ, обладающих кислотноосновными свойствами: сильных и слабых кислот и оснований, кислых и основных солей, а также солей, содержащих анионы слабых кислот и катионы слабых оснований. Модифицированными способами, включающими кислотно-основное титрование (обычно на заключительном этапе анализа), можно анализировать и соединения, не обладающие выраженными кислотно-основными свойствами.

Ацидиметрию применяют для определения натриевых солей неорганических и органических кислот (натрия гидрокарбонат, натрия тетраборат, калия ацетата, натрия бензоат, натрия салицилат, натрия n-аминосалицилат, кофеина-бензоат натрия и др.).

Алкалиметрию используют для количественного определения лекарственных веществ, представляющих собой неорганические (соляная, борная) и органические (уксусная, лимонная, глутаминовая, аскорбиновая, никотиновая) кислоты, а также веществ сложной гетероциклической структуры, содержащих карбоксильную группу.

С помощью кислотно-основного титрования можно определять содержание аммиака в солях аммония. Поскольку непосредственно титровать соль аммония щелочью нельзя из-за отсутствия скачка рН на кривой титрования, применяют метод обратного титрования и метод замещения.

Соли органических оснований (в том числе алкалоидов, витаминов) определяют по связанной соляной, азотной или фосфорной кислоте (хинозол, секуринина нитрат, пиридоксина гидрохлорид и др.). Титруют щелочью также лактаты, гидротартраты органических оснований.

Один из используемых в фармацевтическом анализе вариантов кислотно-основного титрования состоит в сочетании реакции нейтрализации с предварительной этерификацией или гидролизом. Так, некоторые спирты (глицерин, ментол) и производные фенолов (фенолфталеин, синэстрол) ацетилируют уксусным ангидридом. Избыток уксусного ангидрида, нагревая с водой, превращают в уксусную кислоту, которую титруют раствором гидроксида натрия.

Титрование в смешанных растворителях, состоящих из воды и органических растворителей, применяют тогда, когда препарат плохо растворим в воде или водные растворы имеют слабо выраженные кислотные (основные) свойства. Так, при алкалиметрическом титровании плохо растворимых в воде органических кислот (салициловой, ацетилсалициловой, бензойной) растворителем служит спирт, титрантом – водный раствор гидроксида натрия. В спиртоацетоновой среде титруют соляной кислотой натриевые соли сульфаниламидных препаратов.

Метод неводного титрования широко используется в фармацевтическом анализе, поскольку многие синтетические и природные

65

органические лекарственные вещества проявляют слабые основные или слабые кислотные свойства.

Неводное титрование используют для определения гидрохлоридов органических оснований (димедрол, дибазол, амиказол, тропацин, промедол, апрофен), в том числе производных фенотиазина (дипразин, пропазин, аминазин, трифтазин), галогеноводородов алкалоидов (пахикарпина гидроиодид, кокаина гидрохлорид, скополамина гидробромид, гидрохлориды эфедрина, папаверина, апоморфина, морфина, этилморфина) и витаминов (пиридоксина гидрохлорид), солей четвертичных аммониевых оснований (оксазил, котарнина хлорид).

С помощью неводного титрования определяют также вещества, проявляющие кислотные свойства: фенолы, карбоновые кислоты, аминокислоты, сульфаниламидные препараты, барбитураты, производные тиоурацила, 4-оксикумарина и др.

Среди методов окислительно-восстановительного титрования в

фармацевтическом анализе применяют перманганатометрию, дихроматометрию, иодометрию, иодхлорометрию, иодатометрию, броматометрию, цериметрию.

Перманганатометрическое титрование используют преимущественно для определения веществ, играющих по отношению к перманганат-иону роль восстановителей, таких как пероксид водорода, нитрита натрия. Перманганатометрию используют для определения препаратов железа, карбоновых кислот, соединений с гидразогруппами, для определения общей окисляемости воды.

Прямым дихроматометрическим титрованием можно определять ряд восстановителей, таких как железо(II), сульфиты, иодиды, арсениты, аскорбиновую кислоту, метанол, суммы окисляющихся веществ в воде. При обратном дихроматометрическом титровании определяют некоторые окислители: нитраты, хлораты, перманганаты.

Методом иодометрии количественно определяют неорганические и органические вещества, способные окисляться или восстанавливаться, а также образовывать с иодом продукты замещения. Кроме того, иодометрию используют для определения избытка титранта в обратном иодатометрическом, броматометрическом, перманганатометрическом, иодхлорометрическом методах. Например, натрия нитрит определяют обратным перманганатометрическим методом, а избыток титраната устанавливается иодометрически.

Прямое титрование иодом применяют для определения натрия тиосульфата и препаратов мышьяка(III). Иодометрическое определение, основанное на окислении альдегидов иодом, используют для количественной оценки хлоралгидрата, формальдегида, а также лекарственных веществ, образующих формальдегид при гидролизе (никодин, метазид). Процесс окисления лежит в основе иодометрического определения и других органических лекарственных веществ (фурацилина, изониазида, метионина, анальгина, пенициллина). Восстановительные свойства иодида калия используют в так называемом способе титрования

66

заместителя. Этот процесс лежит в основе количественного определения препаратов пероксида водорода, соединений мышьяка(V), меди(II), калия перманганата, а также обладающих сильными окислительными свойствами гипохлоритов и хлорпроизводных амидов сульфокислот (хлорамины, пантоцид).

Иодхлорометрическим методом можно определять фенолы, сульфаниламиды, производные п-аминобензойной кислоты и другие первичные ароматические амины.

Цериметрия применяется для анализа как неорганических (соединений железа(II), мышьяка), так и органических (производных фенотиазина, токоферола ацетата, викасола) лекарственных веществ.

Объектами броматометрического титрования являются неорганические соединения мышьяка(III) и элементоорганические соединения мышьяка. Метод обратной броматометрии используют при количественном определении производных фенолов (фенол, тимол, резорцин, салициловая кислота), первичных ароматических аминов (сульфаниламидные препараты, производные п-аминобензойной кислоты, натрия п-аминосалицилат).

Нитритометрию применяют для определения сульфаниламидных препаратов (стрептоцид, норсульфазол, этазол), производных п-аминобензойной (анестезин, новокаин, новокаинамид) и п-аминосалициловой (натрия п-аминосалицилат) кислот.

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, ксероформ). Кальциевые соли органических кислот, растворимые в воде (кальция лактат, кальция глюконат, кальция перманганат, кальция пантотенат), определяют так же, как и кальция хлорид.

Метод позволяет раздельно определять катионы металлов при их совместном присутствии при варьировании кислотности раствора, использовании маскирующих реагентов, с использованием различных индикаторов, например, определение алюминия и магния в препарате алюмаг.

Метод комплексонометрии применяют и для количественного анализа органических и элементоорганических соединений. Анализ может быть выполнен методом как прямого, так и обратного титрования по катиону металла, входящего в молекулу препарата, или по аниону с использованием титрованного раствора, содержащего катион металла. В ряде случаев используют заместительное титрование.

К методам осадительного титрования, наиболее широко используемым в фармацевтическом анализе, относятся аргентометрическое титрование, меркуриметрия и меркурометрия.

Прямым и обратным аргентометрическим методом определяют неорганические лекарственные вещества, представляющие собой

67

галогениды (хлориды, бромиды, иодиды) щелочных металлов, галогениды четвертичных аммониевых оснований (пентамин) и соли галогеноводородных кислот (гидрохлориды, гидробромиды, гидроиодиды) и органических оснований (ганглерон, тримекаин, ксикаин), в том числе алкалоидов (морфина гидрохлорид, эфедрина гидрохлорид, пахикарпина гидроиодид).

Прямое аргентометрическое титрование используют для количественного определения иодметилатов органических оснований (метацин), дииодметилатов (дитилин), иодэтилатов (кватерон), сульфаниламидов, образующих соли серебра.

Применяя обратную аргентометрию, можно определять препараты натрия n-аминосалицилат, меркаптопурин, этоксид, образующие соли серебра.

В данном обзоре представлены только некоторые примеры определения лекарственных препаратов с помощью титриметрических методов анализа. Однако, даже краткий обзор показывает, насколько широко и эффективно титриметрические методы вошли в практику фармацевтического анализа.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика) / Ю.Я.Харитонов : в 2-х кн. - М. : Высш. шк., 2003. – Кн.2 : Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа.

2.Основы аналитической химии : В 2-х кн. / Ю.А.Золотов [и др.] ; под ред. Ю.А.Золотова. - М. : Высш. шк., 1999.

3.Основы аналитической химии. Практическое руководство. Учебное пособие для вузов / Ю.А.Золотов [и др.] ; под ред. Ю.А.Золотова. - М. :

Высш. шк., 2001.

4.Практикум по аналитической химии / В.Д. Пономарев [и др.] ; под ред. В.Д.Пономарева. - М. : Высш. шк., 1983.

5.Харитонов Ю.А. Руководство к лабораторным занятиям по

аналитической химии / Ю.А.Харитонов.- М. : Высш. шк., 2002.

6. Основы аналитической химии. Задачи и вопросы / Ю.А.Золотов [и др.] ; под ред. Ю.А.Золотова. - М. : Высш. шк., 2002.

Составители: Стоянова Ольга Федоровна Шкутина Ирина Викторовна Селеменев Владимир Федорович Рожкова Маргарита Васильевна

68