Гравиметрия в фармацевтическом анализе

Гравиметрические методики положены в основу определения влажности и зольности лекарственных веществ и лекарственного растительного сырья. В фитохимическом анализе гравиметрически (метод выделения) определяют экстрактивные вещества в лекарственном растительном сырье. Гравиметрическое определение Na₂SO₄ (данное вещество используется в качестве слабительного средства) основано на реакции получения BaSO₄.

Известны методики гравиметрического определения органических лекарственных веществ, основанные на проведении различных химических реакций. Например:

ГЛАВА 12

Основные понятия титриметрии

Титриметрическими называют методы анализа, основанные на титровании.

Титрование – это процесс определения вещества, при котором к нему постепенно прибавляют небольшие порции реагирующего с ним другого вещества до того момента, пока всё определяемое вещество не вступит в реакцию. Реагент, используемый для титрования, называется титрантом.

Обычно в титриметрических методах анализа титрант добавляют к анализируемому веществу в виде раствора с точно известной концентрацией растворённого вещества. Количество титранта, вступившего в реакцию, определяется по объёму раствора, затраченному для титрования. Вследствие этого раньше титриметрические методы анализа называли объёмными. Сейчас такой термин не используют, так как понятие “титрование” имеет более широкий смысл, потому что титрант, в принципе, можно добавлять не только в виде раствора, но и в виде порошка, таблеток, бумаги, пропитанной раствором реагента. Известен вид титрования, называемый гравиметрическим, при котором измеряют не объёмы растворов, а их массы, например, взвешивают бюретку с титрантом до и после проведения титрования. Понятие “объёмные методы анализа” в настоящее время имеет другой смысл и обозначает методы анализа, в которых измеряют объём газовой, жидкой или твёрдой фазы.

Момент титрования, при котором количество прибавленного титранта становится химически эквивалентным количеству определяемого вещества, называется точкой эквивалентности.

Точка эквивалентности - теоретическое понятие. Для того чтобы практически определить момент, при котором всё определяемое вещество вступило в реакцию с титрантом, следят за изменением свойства системы, связанного с протекающей при титровании реакцией.

Момент титрования, при котором изменение свойства системы указывает на достижение эквивалентности, называется конечной точкой титрования (точкой конца титрования).

В идеальном случае точка эквивалентности и точка конца титрования должны совпасть. В действительности, вследствие несовершенства нашего зрительного анализатора, применяемых индикаторов и приборов, количество титранта, затраченного для титрования, оказывается, как правило, немного большим или немного меньшим, чем это нужно для достижения химической эквивалентности.

12.2. Классификация титриметрических методов анализа и способов титрования

В зависимости от типа химической реакции, протекающей между определяемым веществом и титрантом, выделяют:

· кислотно-основное титрование - титриметрические методы анализа, основанные на протолитических реакциях;

· комплексометрическое титрование - титриметрические методы анализа, основанные на реакциях образования растворимых комплексных соединений;

· осадительное титрование - титриметрические методы анализа, основанные на реакциях образования малорастворимых соединений;

· окислительно-восстановительное титрование- титриметрические методы анализа, основанные на окислительно-восстановительных реакциях.

В зависимости от способа выполнения различают:

Существуют и более сложные методики, сочетающие в себе несколько перечисленных способов титрования.

Реакция, лежащая в основе прямого титрования, должна:

· протекать количественно, иначе говоря, иметь большую константу равновесия, поскольку нет возможности добавлять избыток реагента;

· протекать быстро и, по возможности, при комнатной температуре;

· быть стехиометричной, т.е. протекать строго согласно уравнению реакции. Изменение условий не должно влиять на её ход и на свойства конечных продуктов.

Кроме того

· должен существовать способ обнаружения (визуальный или инструментальный) конечной точки титрования.

Если хотя бы одно из перечисленных требований к реакции не выполняется, приходится использовать другие способы титрования. Так, например, прямое титрование иона NH₄⁺ раствором щёлочи невозможно из-за малой константы равновесия реакции, титрование K₂Cr₂O₇ раствором Na₂S₂O₃ – из-за нестехиометрического протекания реакции и т.д.

В титриметрии, как и в любом другом методе количественного анализа, обычно проводят несколько параллельных определений. При этом существует два подхода к их проведению, называемые методом отдельных навесоки методом пипетирования (рис. 12.1).

Рис. 12.1. Метод отдельных навесок (1) и метод пипетирования (2)

Метод отдельных навесок более трудоёмок, требует больших количеств анализируемого объекта. Однако результаты анализа этим методом имеют меньшую неопределённость (результат зависит от неопределённости взятия навески, а в методе пипетирования также и от измерения объёмов исходного раствора и аликвот), вследствие чего он чаще используется, например, в фармакопейном анализе.