Как найти фактор показателя преломления

Государственное
образовательное учреждение высшего
профессионального образования

НИЖЕГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
Российского
федерального агентства здравоохранения
и социального развития

Фармацевтический факультет

__________________________

Кафедра
фармацевтической химии и фармакогнозии

Контроль
качества лекарственных средств,
изготовляемых в аптеках

Рефрактометрия
в анализе лекарственных средств аптечного
изготовления

Учебно — методическое пособие для
студентов
фармацевтического факультета.

Нижний Новгород

2008

Рефрактометрия в анализе лекарственных
средств аптечного изготовления

Продолжительность занятия: 360 минут.

Цель занятия:

— приобрести практический навык
определения фактора показателя
преломления и использование его для
расчета содержания веществ.

— усвоить навыки рефрактометрического
определения двухкомпонентных порошков

Задачи:

— закрепление навыков работы на
рефрактометре и расчета содержания
вещества в растворе,

— закрепление навыков расчета по
исправлению концентрации растворов,

— усвоить навыки рефрактометрического
определения двухкомпонентных порошков,

— усвоить навыки анализа лекарственных
препаратов, основанного на сочетании
рефрактометрии с титриметрическими
методами,

— закрепление навыков оформления отчета.

В процессе самоподготовки и на занятии
студент должен приобрести следующие
умения:

Уметь:

— определять фактор преломления одного
препарата или нескольких препаратов,

— определять концентрации вещества в
растворе;

— использовать формул расчета для
исправления концентрации растворов,
изготовленных массо-объемным способом.

— рассчитывать содержание ингредиентов
в лекарственных формах (порошки, микстуры)
с использованием формул расчета;

— оформлять отчетную документацию.

Задание на занятие:

— определить фактор преломления для
одного препарата, произвести расчет с
использованием формул и рефрактометрических
таблиц,

— провести рефрактометрическое определение
компонентов смеси, предложенной
преподавателем,

— оформить отчетную документацию.

Занятие № 1

План занятия:

— Установка преподавателя о порядке
проведения занятия (проведение инструктажа
по технике безопасности, требования,
предъявляемые к студентам на занятиях).

— Общие теоретические положения:
Рефрактометрия, как метод анализа ЛС,
анализ концентрированных растворов.

— Решение задач.

— Самостоятельная работа студентов.

— Проверка отчетов.

Общие теоретические положения:

Рефрактометрия – метод анализа,
основанный на явлении преломления света
при прохождении из одной среды в другую.
Преломление света, то есть изменение
его первоначального направления,
обусловлено различной скоростью
распределения света в различных средах.
При этом отношение синуса угла падения
луча (α) к синусу угла преломления (β)
для двух соприкасающихся сред есть
величина постоянная, называемая
показателем преломления (n).
Показатель преломления также равен
отношению скоростей распространения
света в этих средах:

В лабораторных условиях обычно определяют
так называемый относительный показатель
преломления вещества по отношению к
воздуху помещения, где ведется измерение.
Показатель преломления измеряют на
приборах рефрактометрах различных
систем. Обычно измерение показателя
преломления на рефрактометрах Аббе, в
основу принципа, действия которого
положено явление полного внутреннего
отражения при прохождении светом границы
раздела двух сред с различными показателями
преломления.

Диапазон измеряемых показателейпреломления при измерении в преходящем
свете 1,3-1,7.

Точность измерения показателя преломления
должна быть не ниже +2·10^-4.

Величин показателя преломления зависит
от природы вещества, длины волны света,
температуры, при которой проводится
измерение и концентрации вещества в
растворе. Измерение показателя преломления
проводится при длине волны света 589,3 нм
(линия Dспектра натрия).
Обязательным условием определения
показателя преломления является
соблюдение температурного режима.
Обычно определение выполняется при
20±0,3⁰С. При повышении температуры
величина показателя преломления
уменьшается, при понижении – увеличивается.
Поправку рассчитывают по следующей
формуле:

n₁=n₂₀+
(20-t)·0,0002

Показатель преломления, измеренный при
20⁰С и длине волны света 589,3 нм,
обозначается индексомn₂₀.

Показатель преломления как константа
может быть использован для идентификации
тех лекарственных препаратов, которые
по своей природе являются жидкостями.
Согласно ФС определяют показатель
преломления для идентификации галотана
(фторотана), никетамида (диэтиламида
кислоты никотиновой), токоферола ацетата,
а также жирных и эфирных масел (персикового,
касторового, эвкалиптового и др.).

Рефрактометрия в фармацевтическом
анализе широко используется для
количественного определения веществ
в растворе, особенно в практике
внутриаптечного контроля.

Примечание. При концентрации
вещества менее 3 – 4% не рекомендуется
использовать метод рефрактометрии.

Зависимость показателя преломления от
концентрации вещества в процентах
выражается формулой:

n=n₀+c·F

где nиn₀– показатели преломления раствора и
растворителя; С – концентрация вещества
в растворе;F– фактор
показателя преломления.

Показатель преломления раствора
складывается из показателя преломления
растворителя и показателей преломления
растворенных веществ. Для растворов,
содержащих два или более веществ, формула
будет иметь следующий вид:

n=n₀+n₁+n₂+…

Фактор показателя преломления (F)– это величина прироста показателя
преломления при увеличении концентрации
на каждый процент. Значение факторов
показателей преломления устанавливают
экспериментально для каждого вещества
и каждого процента концентрации. У
некоторых веществ (калия йодид, магния
сульфат, глюкоза безводная) величина
фактора постоянная и не зависит от
концентрации раствора. Факторы большинства
веществ в растворах разных концентраций
несколько отличаются друг от друга.

Значения показателей преломления и
факторов для различных концентраций
растворов лекарственных веществ
приведены в рефрактометрических
таблицах, которые имеются в руководстве
по внутриаптечному контролю. Использование
таблиц значительно упрощает расчеты.

Определение концентрации вещества в
растворе.

В рефрактометрии используют два способа
расчета концентрации вещества в растворе
по измеренному показателю преломления.

1. Расчет концентрации по формуле:

Значение фактора показателя преломления
берется из рефрактометрических таблиц.

2. Расчет концентрации по рефрактометрическим
таблицам. Измерив показатель преломления,
в таблице находят соответствующее ему
значение концентрации. Если измеренный
показатель преломления в таблице не
приведен, проводится интерполирование.

Рефрактометрический метод используется
для количественного определения
концентрированных растворов.

Концентрированные растворы –это
рабочие растворы ЛВ определенной, более
высокой концентрации, чем эти растворы
прописываются в аптеках.

При приготовлении концентрированных
растворов следует избегать концентраций
близких к насыщенным, т.к. при понижении
температуры раствора возможна
кристаллизация растворенного вещества.

Отклонения, допускаемые в концентратах:

— при содержании ЛВ до 20% — не более ± 2%
от обозначенного процента;

— при содержании ЛВ свыше 20% — не более ±
1% от обозначенного процента (Пр. МЗ РФ
от 16.10.97).

Формулы расчета для исправления
концентрации растворов, изготовленных
массо – объемным способом.

1. Концентрация раствора оказалась выше
   требуемой.

Объем воды, необходимый для разбавления
полученного раствора вычисляют по
формуле:

где Х – количество воды, необходимое
для разбавления изготовленного раствора
(мл.);

А – объем изготовленного раствора
(мл.);

В – требуемая концентрация раствора
(%);

С – фактическая концентрация раствора
(%).

2) Концентрация раствора оказалась
ниже требуемой.

Массу ЛВ для укрепления полученного
раствора вычисляют по формуле:

где Х – масса вещества, которую следует
добавить к раствору (г);

А – объем изготовленного раствора
(мл.);

В – требуемая концентрация раствора
(%);

С – фактическая концентрация раствора
(%);

_плотность раствора при
20⁰С (г/мл, г/см³)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #

  02.05.2015420.81 Кб15задачи.docx

• #
• #
• #
• #
• #
• #

Методическое пособие для выполнения лабораторных работ
по учебной практике по теме «Физико-химические методы анализа»

Определение фактора показателя преломления
лекарственных препаратов

Цель работы: определить фактор показателя преломления лекарственных
препаратов.

Теоретическая часть: Рефрактометрия – метод анализа, основанный на явлении
преломления света при прохождении из одной среды в другую. Преломление света,
то есть изменение его первоначального направления, обусловлено различной
скоростью распределения света в различных средах. При этом отношение синуса
угла падения луча (α) к синусу угла преломления (β) для двух соприкасающихся
сред есть величина постоянная, называемая показателем преломления (n).
Показатель преломления также равен отношению скоростей распространения света в
этих средах:

n =   =

В лабораторных условиях обычно определяют так
называемый относительный показатель преломления вещества по отношению к воздуху
помещения, где ведется измерение. Показатель преломления измеряют на приборах
рефрактометрах различных систем. Обычно измерение показателя преломления на
рефрактометрах Аббе, в основу принципа действия которого положено явление
полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред
с различными показателями преломления.

Диапазон измеряемых показателей преломления при
измерении в преходящем свете 1,3 — 1,7. Точность измерения показателя
преломления должна быть не ниже ±2·10^-4.  Величина показателя
преломления зависит от природы вещества, длины волны света, температуры, при
которой проводится измерение и концентрации вещества в растворе. Измерение
показателя преломления проводится при длине волны света 589,3 нм (линия D
спектра натрия). Обязательным условием определения показателя преломления
является соблюдение температурного режима. Обычно определение выполняется при
20 ± 0,3 °С.  При повышении температуры величина показателя преломления
уменьшается, при понижении – увеличивается. Поправку рассчитывают по следующей
формуле: 

n₁ =  + (20 — t)·0,0002

Показатель преломления, измеренный при 20 °С и длине волны света 589,3
нм, обозначается индексом _.  Показатель преломления как константа может быть использован для
идентификации тех лекарственных препаратов, которые по своей природе являются
жидкостями. Согласно фармакопейным статьям определяют показатель преломления
для идентификации галотана (фторотана), никетамида (диэтиламида кислоты
никотиновой), токоферола ацетата, а также жирных и эфирных масел (персикового,
касторового, эвкалиптового и др.).

Рефрактометрия в фармацевтическом анализе широко
используется для количественного определения веществ в растворе, особенно в
практике внутриаптечного контроля.

Примечание. При концентрации вещества менее 3
– 4 % не рекомендуется использовать метод рефрактометрии.

Зависимость показателя преломления от концентрации
вещества в процентах выражается формулой:

n =n₀ + c · F

C_% =

C_г/мл
=

где n и n₀ – показатели преломления раствора и растворителя;

С – концентрация вещества в растворе;

F – фактор показателя преломления.

Показатель преломления раствора складывается из
показателя преломления растворителя и показателей преломления растворенных
веществ. Для растворов, содержащих два или более веществ, формула будет иметь
следующий вид:

n=n₀+n₁+n₂+…

Фактор показателя преломления (F) – это величина прироста показателя
преломления при увеличении концентрации на каждый процент. Значение факторов
показателей преломления устанавливают экспериментально для каждого вещества и
каждого процента концентрации. У некоторых веществ (калия йодид, магния
сульфат, глюкоза безводная) величина фактора постоянная и не зависит от
концентрации раствора. Факторы большинства веществ в растворах разных
концентраций несколько отличаются друг от друга. Значения показателей
преломления и факторов для различных концентраций растворов лекарственных
веществ приведены в рефрактометрических таблицах, которые имеются в руководстве
по внутриаптечному контролю. Использование таблиц значительно упрощает
расчеты. 

Ход работы:

1)   
Измеряют показатели
преломления растворов вещества 4 — 5 точных концентраций. Для каждой
концентрации рассчитывают значение фактора показателя преломления по формуле: 

F =

2)   
Результаты измерений
заносят в таблицу:

№ п/п	С%	nраствора	n0	F

3)    Рассчитывают среднее значение 

4)    Растворы для определения фактора показателя
преломления:

1. Магния сульфат  5, 10, 15, 20 %

2. Натрия хлорид 3, 4, 5, 6 %

3. Калия йодид 3, 4, 5, 6 %

4. Натрия гидрокарбонат 3, 4, 5, 6 %

5) Провести расчет с использованием математической статистики.

Вывод:

Определение сахарозы рефрактометрическим методом

1.1.
Сущность метода

Метод основан на использовании установленной
зависимости между концентрацией и показателем преломления водных растворов
сахарозы.

Метод предназначен для определения содержания сахарозы
в сладких блюдах, сухих продуктах для детского и диетического питания,
полуфабрикатах мучных изделий и сухих завтраках.

1.2.
Аппаратура,
реактивы и материалы

—       
Рефрактометр лабораторный
по НД с пределом допускаемой погрешности измерения показателя преломления не
более 2×10^-4.

—       
Весы лабораторные общего
назначения по ГОСТ 24104-88 с наибольшим пределом взвешивания 200 г, 2-го
класса точности

—       
Воронки стеклянные по ГОСТ
25336-82.

—       
Колбы мерные по ГОСТ
1770-74, вместимостью 100 см³.

—       
Колбы конические по
ГОС25336-82, вместимостью 100, 250 см³.

—       
Стаканы лабораторные
стеклянные, вместимостью 50, 100 см³.

—       
Пипетка Пастера

—       
Вода дистиллированная

—       
Бумага фильтровальная
лабораторная по ГОСТ 12026-76.

1.3.
Подготовка к
испытанию

Нулевую точку рефрактометра проверяют по
дистиллированной воде.

Показатель преломления воды при температуре 20 °С равен 1,3330; температурные отклонения вызывают
изменения показателя преломления воды, указанные в табл. 1.

Таблица 1

Температура, °С	Показатель преломления воды	Температура, °С	Показатель преломления воды
15	1,3335	23	1,3327
16	13334	24	1,3326
17	1,3333	25	1,3325
18	1,3332	26	1,3324
19	1,3331	27	1,3323
20	1,3330	28	1,3322
21	1,3329	29	1,3321
22	1,3328	30	1,3320

            Если показатели преломления воды при температуре измерения
не соответствуют показателям, указанным в табл. 3, необходимо рефрактометр
отрегулировать специальным ключом.

1.4.
Проведение
испытания

1.4.1.       
Для определения сахарозы в
концентратах, содержащих сахар, из подготовленной аналитической пробы отбирают
в стеклянный стакан навески следующих концентратов, г:

Киселей, желе, муссов  —

25

Взвешивание проводят с погрешностью не более 0,01 г.

            Навеску количественно переносят через сухую воронку в
мерную колбу вместимостью 100 см³.  В колбу добавляют
дистиллированной воды до ¾ ее объема и содержимое перемешивают 15 – 20 мин при
периодическом взбалтывании. Затем в колбу приливают дистиллированную воду до
метки, перемешивают содержимое и фильтруют через складчатый фильтр в сухую
колбу.

            Из полученного фильтрата наносят две – три капли на призму
рефрактометра и определяют показатель преломления. При отчете показателя
преломления необходимо отмечать температуру измерения.

1.5.
Обработка
результатов

Массовую долю сахарозы S₁, %, вычисляют по формуле:

,

где  — показатель преломления дистиллированной
воды при температуре измерения;

        – показатель преломления испытуемого раствора
при температуре измерения;

        — коэффициент перерасчета показателя
преломления на массовую долю сахарозы в исследуемом концентрате.

            Коэффициент перерасчета (К) характеризует состав
растворимой части пищевого концентрата (сахар), является постоянным при
неизменной его рецептуре.

Для определения коэффициента К берут навеску сахара в
соответствии с рецептурой (64%) и массой взятой навески. Замеряют показатель
преломления.

            По приведенной выше формуле рассчитывают значение К (в этом
случае S₁
– массовая доля сахара, взятая согласно рецептуре, %).

            За окончательный результат испытания при определении
массовой доли сахарозы принимают среднеарифметическое результатов двух
параллельных определений, абсолютное допускаемое расхождение между которыми не
должны превышать 0,3 %, при доверительной вероятности Р = 0,95.

            Результат вычислении округляют до первого десятичного
знака.

ПРОВЕРКА ПОДЧИНЕНИЯ РАСТВОРОВ ЗАКОНУ
БУГЕРА-ЛАМБЕРТА-БЕРА

1. Цель работы

1. Освоить методику
работы на фотоэлектроколориметре.

2. Определить
оптическую плотность раствора аммиаката:

а)     различных
концентраций;

б)     в кюветах с различной толщиной
поглощающего слоя.

3. Проверить подчинение растворов
аммиаката меди закону:

а)     Бугера- Ламберта;

б)     Бера.

2. Пояснения к работе

Основой количественного анализа является
закон Бугера-Ламберта-Бера:

А=Е С L, где

А — оптическая плотность раствора;

Е — молярный коэффициент светопоглощения;

С — концентрация раствора, моль/дм³;

L — толщина
поглощающего слоя, см.

Графически зависимость оптической плотности от концентрации
раствора, если выполня­ется закон
Бугера-Ламберта-Бера, выражается прямой, проходящей через начало координат. В
реальных условиях аналитических определений наблюдается нарушение зависимости
оптиче­ской плотности от концентрации раствора и толщины слоя. Такие отклонения
называются от­клонениями от закона
Бугера-Ламберта-Бера.

3. Задание

1.               
Изучить теоретический материал по данной теме.

2.             
Разобрать
методику работы на фотоэлектроколориметрах.

3.             
Подготовить форму отчета.

4.             
Сделать выводы по проделанной работе.

Работа в лаборатории

4. Необходимое оборудование и реактивы

1.       
Фотоэлектроколориметр

2.   
  Набор кювет

3.      
  Колбы, 25 см³, 50 см³

4.   
  Пипетки

5.   Стандартный раствор соли меди (Сu²⁺), 0,5 мг/см³

6.    Раствор аммиака, 1:1

          5. Инструкция по выполнению
работы.

          1. Проверка подчинения закону Бугера-Ламберта.

В мерную колбу на 25 см³
поместить 2,5 см³ стандартного раствора соли меди, нейтрализовать раствором аммиака по каплям
до появления слабой мути (осадок основного сульфата меди), затем добавить 7,5 см³ раствора аммиака и довести до
метки дистиллированной водой.

Раствор сравнения приготовить в колбе
на 50 см³, куда поместить 15 см³ раствора аммиака и довести до
метки дистиллированной водой.

Фотометрировать раствор аммиаката
меди с красным светофильтром в кюветах с толщиной поглощающего слоя 1, 2, 3 и 5 см.
Измерение оптической плотности в каждой кювете провести не менее трех раз. Результаты занести в таблицу:

Данные
фотометрирования. Таблица

№ опыта	Толщина поглощающего слоя, см
1	2	3	5
1
2
3
среднее

2. Проверка подчинения растворов
закону Бера. В мерные колбы на 25 см³ поместить 0,5; 1,0; 1,5; 2,0;
2,5 см³ стандартного раствора соли меди. В каждую колбу добавить по
несколько капель раствора аммиака до появления слабой мути, затем добавить по 7,5 см³ аммиака и довести до метки дистиллированной
водой. Раствор сравнения приготовить в мерной колбе на 50 см³,
куда поместить 15 см³ раствора аммиака и довести до метки
дистиллированной водой. Фотометрировать раствор аммиаката меди с красным
светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см³. Измерения оптической плотности провести не менее
трех раз. Результаты занести в таблицу.

Данные фотометрирования

Концентрация раствора, мг/см3	Оптическая плотность
А1	А2	А3	Аср
1
2
3
4
5

3.
Обработка результатов

3.1. Проверка подчинения закона
Бугера-Ламберта. По результатам фотометрирования по­строить график зависимости оптической плотности от толщины поглощающего
слоя.

3.2.
Проверка подчинения закона Бера. По результатам фотометрирования построить
график зависимости
оптической плотности от концентрации раствора.

Если графики представляют собой
прямые линии, выходящие из начала координат, то рас­творы подчиняются законам
Бугера-Ламберта-Бера. Если нет, то определяется относительное отклонение.

Если
график представляет собой прямую линию, выходящую из начала координат, делают
вывод, что раствор аммиаката меди подчиняется закону Бугера. Если этого не
наблюдается, делают вывод, что не подчиняется. Наносят пунктиром идеальный
график и определяют абсолютное отклонение.

ΔД = Д₁– Д₂  и относительное
отклонение: 

ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ СВЕТОПОГЛОЩЕНИЯ СОЛЕЙ

1. Цель
работы

1. Освоить
методику работы на фотоэлектроколориметре с использованием набора светофильтров.

2. Определить максимум и минимум
светопоглощения растворов.

3. Выбрать оптимальные значения
длин волн для определения двух различных ионов при их совместном присутствии.

2. Пояснения к работе

Окраска раствора обусловлена
неравномерным поглощением им отдельных участков спектра видимого света. Для
цветной характеристики окрашенных растворов веществ пользуются кривыми
светопоглощения, или так называемыми спектрами поглощения (спектрами
абсорбции).

Для получения кривой
светопоглощения производят серию измерений оптической плотности окрашенного
раствора при различных длинах волн (различных светофильтрах), то есть
пользуются для освещения каждый раз другим участком спектра. Затем строят
график зависимости оптической плотности от длины волны падающего света (в
наномет­рах) или от номера светофильтра. Кривые светопоглощения позволяют
выбрать опти­мальную длину волны (оптимальный светофильтр) для аналитических
измерений.

3.
Задание

1. Выбрать
по кривой светопоглощения оптимальную длину волны для фотометрического определения одного иона.

2. Выбрать по кривой
светопоглощения оптимальную длину волны для определений одного иона в
присутствии другого.

3. Подготовить форму отчета.

4. Сделать выводы по проделанной
работе.

4. Необходимое оборудование и
реактивы

1. Фотоэлектроколориметр.

2. Набор
кювет

3. Стандартный
раствор Fe³⁺,  0,02 моль/дм³.

4. Стандартный
раствор Ni²⁺,  0,02 моль/дм³.

5. Раствор NH₄CNS (KCNS), 5%.

6. Раствор
НС1, 2Н.

7. Колбы
мерные, 50 см³.

5. Инструкция
по выполнению работы

1. 10 см³
раствора соли железа трехвалентного поместить в колбу на 50 см³,
добавить 4 см³ 2н раствора соляной кислоты, 4 см³ 5%
раствора роданида аммония и довести содер­жимое до метки дистиллированной
водой.

Приготовленный
раствор профотометрировать при различных длинах волн три раза. В качестве
раствора сравнения использовать дистиллированную воду, к которой добавить 4 см³
2Н раствора соляной кислоты и 4 см³ 5% раствора роданида аммония в
колбе на 50 см³.

Данные
фотометрирования занести в таблицу. По результатам построить кривую светопоглощения
раствора железа трехвалентного, откладывая по оси абсцисс — длину волны, а по
оси ординат — оптическую плотность.

Номер опыта	Длина волны
1
2
3
Среднее

2.Раствор соли никеля двухвалентного поместить в кювету 1см
и, подобно раствору соли железа (III),
профотометрировать при различных длинах волн. В качестве раствора срав­нения — дистиллированная вода.
Данные фотометрирования занести в таблицу.

Номер опыта	Длина волны
1
2
3
Среднее

По данным таблицы построить
кривую светопоглощения соли никеля в тех же координатах, что и кривая светопоглощения для соли
железа.

Фотометрическое
определение железа в присутствии никеля

1. Цель работы

1.  Отработка навыков работы на фотоэлектроколориметрах.

2.      
Освоение методики определения железа в присутствии никеля.

3.      
Определение концентрации железа.

        2. Пояснение к работе

Растворы солей никеля и железа имеют
различную окраску. Это позволяет выделить участки спектра, где поглощает только
раствор соли никеля или только раствор железа (к). Построив
градировочный график для железа при X, измерив
оптическую плотность раствора, содержащего железо и никель, при этой длине
волны можно определить содержание железа в смеси.

Задание

1. 
Освоить методику выполнения определения одного окрашенного компонента в
присутствии
другого
фотоэлектроколориметрическим методом.

2.              
Определить концентрацию Fe³⁺.

Работа в лаборатории

          3. Необходимое оборудование и реактивы

1. Фотоэлектроколориметр

2.      
Набор кювет

3.      
Колбы, 100 см³ или 50 см³.

4.      
Стандартный раствор Fe³⁺ ,0,02 моль/дм³.

5.     
Стандартный раствор Ni²⁺, 0,02 моль/дм³.

6.     
Раствор соляной кислоты, 2Н.

7.      
Раствор тиоцианата калия, 5%.

          4. Инструкция по выполнению работы

1. Выбор светофильтра (длины волны).
Использовать данные из лабораторной работы «Построение кривых
светопоглощения растворов солей».

                2.  Построение градуировочного
графика зависимости А — С. Приготовить ряд стандартных растворов с различной
концентрацией соли железа: 0,0003; 0,0006; 0,0009; 0,0012; 0,0015 (моль/дм³).

В мерные колбы на 50 см³
поместить рассчитанное количество соли Fe³⁺ и в колбу,
содержащую 0,0015 моль/дм³, добавить 4 см³ раствора соляной
кислоты, 4 см³ раствора тиоцианата калия (аммо­ния).

Если раствор интенсивно окрашен
(темный), то следует использовать кювету с толщиной по­глощающего слоя 1 — 3 см, если раствор слабоокрашенный — 5 см.

В предварительно выбранную кювету
налить приготовленный раствор и определить его оп­тическую плотность, которая должна быть
0,4 — 0,8.

Если оптическая плотность оказалась
больше, то взять кювету с меньшей толщиной поглощающего слоя и снова
замерить оптическую плотность.

Чтобы у стандартного раствора время с
момента образования окраски и до момента фотометрирования было приблизительно
одинаково, одновременно готовить все растворы нельзя.

Приготовить последовательно
стандартные растворы по методике, указанной выше, и фотометрировать при
выбранном светофильтре и в выбранной кювете. И таким же образом пригото­вить
следующие растворы и их фотометрировать. Провести измерения не менее трех раз
раство­ров каждой концентрации и данные фотометрирования занести в таблицу.

                3.Фотометрирование анализируемого
раствора.

В полученный анализируемый раствор,
содержащий смесь солей железа и никеля, добавить 4 см³ раствора соляной кислоты, 4
см³ раствора тиоцианата калия (аммония), довести до метки дистиллированной водой и фотометрировать в
выбранной кювете и при выбранном светофильт­ре.

Данные занести в таблицу.

Концентрация раствора моль/дм3	Оптическая плотность
1	2	3	Ср.
1.
2.
3.
4.
5.
Анализируемый раствор
Ni

4. Расчет результатов.

Обсчитать методом математической статистики
зависимость А — С, построить градировочный график и по графику найти
концентрацию Fe³⁺в анализируемом растворе смеси солей железа и
никеля.

Фотометрический метод определения меди в воде.
Методика в соответствии с  ГОСТ 4388-72. Вода питьевая. Методы определения
массовой концентрации меди

Методика определения

Сущность метода

Метод основан на взаимодействии
ионов двухвалентной меди с диэтилдитиокарбаматом натрия в слабоаммиачном
растворе с образованием диэтилдитиокарбамата меди, окрашенного в
желто-коричневый цвет. В разбавленных растворах диэтилдитиокарбамат меди
образует коллоидные растворы, для большей устойчивости которых добавляют
раствор крахмала. Для устранения мешающего влияния железа и жесткости воды
добавляют раствор сегнетовой соли.

Аппаратура, материалы и реактивы

Фотоэлектроколориметр различных марок.
Кюветы с толщиной слоя 50 мм.
Пипетки градуированные ГОСТ 29227, вместимостью 10 см³ и 1 – 2 см³

Пипетки
Мора ГОСТ 29227, вместимостью 50 см³

Колбы мерные ГОСТ 29227, вместимостью 100 см³ ,
50 см³

Цилиндры мерные по ГОСТ 1770, вместимостью 10
см³, 100 см³

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, 25%-ный раствор.

Калий-натрий виннокислый по ГОСТ 5845.

Медь сернокислая ГСО по ГОСТ 4165.

Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат
по ГОСТ 8864.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, 0,25%-ный
раствор.

Все реактивы, используемые для
анализа, должны быть квалификации чистые для анализа (ч.д.а.).

Подготовка к проведению
измерений

Вода дистиллированная, не содержащая меди,
перегнанная дважды в стеклянном приборе, используется для приготовления растворов
и разбавления проб воды.

Приготовление 0,1%-ного раствора
диэтилдитиокарбамата натрия 

1 г диэтилдитиокарбамата натрия растворяют в
небольшом количестве дистиллированной воды, фильтруют и доводят объем раствора
до 1 дм³ дистиллированной водой. Хранят в склянке из темного
стекла в темном месте.

Приготовление водного раствора аммиака 

Раствор готовят разбавлением 25%-ного раствора
аммиака дистиллированной водой в соотношении 1:4.

Приготовление раствора калия-натрия
виннокислого (сегнетовой соли) 

50 г сегнетовой соли KNaC₄H₄O₆×4H₂O  растворяют
в 50 см³ дистиллированной воды.

Приготовление основного стандартного раствора
сернокислой меди массовой концентрацией 0,1 г/дм³

25 см³стандартного раствора ГСО с
концентрацией 1 г/ дм³  разбавить в мерной колбе объемом 250 см³.

Приготовление 25%-ного раствора крахмала

0,25 г крахмала поместить в коническую колбу,
смочить 10 см³ воды, взболтать, прилить 90 см³ воды,
нагретой до 90-95 ºС, нагреть до кипения и кипятить одну минуту. Препарат
отвечает требованиям, если раствор будет прозрачным  или слегка опалесцирующим,
не застывающим при охлаждении до 20 ºС.

Приготовление рабочего стандартного раствора
сернокислой меди массовой концентрацией 10 мг/дм³

Рабочий раствор готовят разбавлением основного
раствора в 10 раз дистиллированной водой. 5 см³ раствора с
концентрацией 100 мг/дм³  вносят в мерную колбу объемом 50 см³
и доводят до метки. Применяют свежеприготовленный раствор.

Выбор оптимальной длины волны

В мерные колбы объемом 100 см³
вносят 0,0; 6,0 см³ раствора меди с массовой концентрацией 10 мг/ дм³. 
Затем последовательно прибавляют 50 см³ дистиллированной воды,
2-4 капли серной кислоты 1:1, 2 см³ раствора сегнетовой соли,
10 см³ раствора аммиака, 2 см³ раствора
крахмала и  10 см³ раствора диэтилдитиокарбамата натрия. После
добавления каждого реактива производят перемешивание, доводят растворы до метки
дистиллированной водой, выдерживают 10 минут. Раствор, не содержащий меди
является раствором сравнения. Массовая концентрация меди в полученных растворах
составляет: 0,00; 0,6 мг/дм³ соответственно.

Раствор с концентрацией 0,6 мг/дм³
фотометрируют относительно раствора сравнения при длинах волн от 370 нм до 580
нм поочередно с шагом 30 нм.  Строят кривую светопоглощения.  Выбирают длину
волны, соответствующую наибольшему значению оптической плотности исследуемого
раствора. Если оптическая плотность раствора больше единицы, уменьшают толщину
кюветы до 30 мм. Все дальнейшие измерения проводят при выбранной длине волны и
выбранной кювете.

Приготовление градуировочных растворов для
определения меди

В семь мерных колб объемом 100 см³
вносят 0,0; 0,2; 0,4; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 см³ раствора меди с
массовой концентрацией 10 мг/дм³  Затем последовательно прибавляют
50 см³ дистиллированной воды, 2-4 капли серной кислоты 1:1, 2 см³ раствора
сегнетовой соли, 10 см³ раствора аммиака, 2 см³ раствора
крахмала и  10 см³ раствора диэтилдитиокарбамата натрия. После
добавления каждого реактива производят перемешивание, доводят раствор до метки
дистиллированной водой, выдерживают 10 минут.

Массовая концентрация меди в полученных
градуировочных растворах составляет: 0,02; 0,04; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6 мг/дм³
соответственно.

Раствор, не содержащий медь, является
раствором сравнения для градуировки, в соответствии с руководством по
эксплуатации прибора и компьютерной обработки информации.

Растворы устойчивы в течение одного часа.
Готовят не менее двух серий стандартных растворов.

Градуировка прибора

Измерения проводят в соответствии с
руководством по эксплуатации прибора при выбранных длине волны и кювете.
Выдерживают градуировочные растворы и раствор сравнения для градуировки не
менее 10 минут после их приготовления. В каждой серии измеряют значение оптической
плотности градуировочных растворов два раза (в порядке возрастания массовой
концентрации меди).

Порядок проведения измерений анализируемой
пробы воды

Анализируют не менее двух параллельных
аликвотных порций.

В мерную колбу вместимостью 100 см³ вносят
50 см³ пробы анализируемой воды, 2-4 капли серной кислоты 1:1, 2 см³ раствора
сегнетовой соли, 10 см³ раствора аммиака, 2 см³ раствора
крахмала и 10 см³ раствора диэтилдитиокарбамата натрия. После
добавления каждого реактива производят перемешивание, доводят раствор до метки
дистиллированной водой, выдерживают не менее 10 минут.

По истечении 10 минут измеряют оптическую
плотность (As) отобранной пробы анализируемой воды по два раза при выбранной длине
волны, используя холостую пробу в качестве образца сравнения в кюветах с
толщиной поглощающего слоя 50 мм.

Обработка результатов
измерений

Массовую концентрацию меди в пробе
анализируемой воды определяют по формуле

где С — концентрация меди, найденная по
градуировочному графику или по результатам обработки методом математической
статистики, мг/дм³;

      V – объем пробы, взятый для определения, см³.

Приемлемость результатов
измерений

За окончательный результат анализа
принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений,
допускаемые расхождения (сходимость) между которыми не должны превышать ±25%.

Результат округляют до второго
десятичного знака.
Допускаемые расхождения результатов (A) в процентах вычисляют по формуле

где Х₁ — больший результат из двух параллельных
определений;

      Х₂ — меньший результат из двух параллельных
определений. 

Суммарная погрешность (∆) определения меди не
превышает ±25% при доверительной вероятности 0,95.

Оформление результатов измерений

Результат измерений представить в виде

 при
доверительной вероятности Р = 0,95

Фотометрический метод определения хрома (VI)
в любых водах

ГОСТ 31956-2012 Вода. Методы определения содержания
хрома (VI) и общего хрома

Сущность метода

Метод определения
хрома (VI) основан на измерении светопоглощения в диапазоне
длин волн от 540 до 550 нм окрашенного (красно-фиолетового) комплексного
соединения, образующегося в результате реакции 1,5-дифенилкарбазида с бихромат-ионами
пробы анализируемой воды в кислой среде и определении хрома (VI) по
значению оптической плотности раствора.

Средства
измерений вспомогательное оборудование, реактивы, материалы

— спектрофотометр

— набор кювет

— весы лабораторные, погрешность 0,0001г

— пипетки Мора

— пипетки градуированные

— колбы мерные

— цилиндры мерные

— ГСО состава раствора ионов хрома (VI) с аттестованным значением массовой
концентрации 1 мг/см³ и погрешностью аттестованного значения не
более 2% при доверительной вероятности 95%

— 1,5-дифенилкарбазид, чда

— кислота ортофосфорная, хч

— ацетон, хч

Подготовка к
проведению измерений

Подготовка посуды

Всю стеклянную
посуду моют водой с применением моющих средств, затем промывают раствором
азотной кислоты, разбавленной водой в соотношении объемов 1:1, водопроводной
водой, несколько раз ополаскивают дистиллированной водой и сушат. Для мытья
посуды не допускается использование смесей, содержащих соединения хрома.

Приготовление раствора ортофосфорной кислоты
(раствор Б)

В мерную колбу вместимостью 1000,00 см³ наливают
100,00 — 150,00 см³ дистиллированной воды, затем вносят 700,00 см³
ортофосфорной кислоты и доводят до метки дистиллированной водой. Срок хранения
раствора – не более года.

Примечание — Ортофосфорную кислоту осторожно
добавляют в емкость с дистиллированной водой небольшими порциями при
перемешивании. Емкость, в которой проводят разбавление, рекомендуется поместить
в баню со льдом. Категорически запрещается добавлять воду к ортофосфорной
кислоте.

Приготовление
раствора 1,5-дифенилкарбазида массовой концентрацией 10 г/дм³ в
ацетоне

Растворяют 1 г 1,5-дифенилкарбазида в 100,00 см³
ацетона, добавляют одну каплю «ледяной» уксусной кислоты. Срок хранения
раствора в емкости из темного стекла при температуре от 2 °С до 8
°С — не более 14 суток.

Примечание — Признаком непригодности раствора является появление
окрашивания.

Приготовление
раствора хрома (VI)массовой концентрации 5 мг/дм³  

В мерную колбу
вместимостью 100,00 см³ вносят 5,00 см³ раствора хрома (VI)
массовой концентрацией 100,00 мг/дм³, доводят до метки
дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Раствор готовят в день
применения.

Приготовление
градуировочных растворов для определения хрома (VI)

В семь мерных колб,
вместимостью 100,00 см³ вносят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³
раствора хрома(VI) массовой концентрацией 5,00 мг/дм³, в
одну колбу раствор хрома(VI) не вносят. Содержимое колб разбавляют
дистиллированной водой до объема приблизительно 40,00 см³, добавляют
2,0 см³ раствора Б ортофосфорной кислоты и 2,0 см³
1,5-дифенилкарбазида и доводят до метки дистиллированной водой.

Массовая
концентрация хрома(VI) в полученных градуировочных растворах
составляет: 0,00; 0,025; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 мг/дм³
соответственно.

Раствор не
содержащий хрома, является раствором сравнения для градуировки, в соответствии
с руководством по эксплуатации прибора и компьютерной обработки информации.

Растворы готовят в
день применения. Готовят не менее двух серий стандартных растворов.

Градуировка
прибора

Измерения проводят в
соответствии с руководством по эксплуатации прибора при длине волны 540 нм,
толщине кюветы 50 мм. Выдерживают градуировочные растворы и холостую пробу для
градуировки 15 минут после их приготовления, после чего не менее двух раз измеряют
значения оптической плотности каждого градуировочного раствора (в порядке
возрастания массовой концентрации хрома).

Порядок
проведения измерений анализируемой пробы воды (Х_{cr (VI)})

Анализируют не менее
двух аликвотных порций.

В мерную колбу  
вместимость 100,00 см³ вносят 50,00 см³ (V)
фильтрата пробы анализируемой пробы, добавляют 2,00 см³ раствора Б
ортофосфорной кислоты и 2,00 см³ раствора 1,5-дифенилкарбазида и
доводят дистиллированной водой до метки, после чего выдерживают 15 мин.

По истечении 15 мин
измеряют не менее 2 раз оптическую плотность аликвот обработанной пробы
анализируемой воды А_S при
длине волны 540 нм, используя холостую пробу в качестве образца сравнения в
кюветах с толщиной поглощающегося слоя 50 мм.

Обработка
результатов измерения   

Массовую
концентрацию хрома (VI) в пробе анализируемой воды Х_cr мг/дм³, рассчитывают по формуле

где Х_S –
значение измеренных величин массовой концентрации пробы анализируемой воды

       F — коэффициент разбавления пробы анализируемой воды
при отборе аликвот. Для объема пробы (V) 50,00 см³ он равен двум, если
взяты другие аликвоты, то f равен 100/N.

Приемлемость результатов измерений

За результат измерений массовой концентрации хрома(VI) принимают
среднеарифметическое значение Х, мг/дм³, результатов двух
параллельных определений Х₁ и Х₂ при выполнении условия

где r — значение предела повторяемости, мг/дм³

       r = 0,005 + 0325 x̅

где x̅ – среднеарифметическое значение массовой концентрации хрома (VI),
мг/дм³

Предел точности (границы допускаемой абсолютной
погрешности при доверительной вероятности Р =0,95)

± ∆ = 0,008 +0,2 x̅

где x̅ – среднеарифметическое значение массовой концентрации хрома (VI),
мг/дм³

Оформление результатов измерений

Результат измерения представить в виде

x̅ ± ∆, мг/дм³ при доверительной
вероятности Р=0,95

Метод фотометрического определения цветности (метод Б)

Метод фотометрического определения цветности основан
на измерении оптической плотности или коэффициента пропускания анализируемой
пробы воды при фиксированной длине волны с последующим определением значения
цветности по градуировочной характеристике, установленной для водных растворов
шкалы цветности.

Средства измерений, вспомогательное
оборудование, реактивы, материалы

— фотометр (спектрофотометр, фотоэлектроколориметр, фотометрический
анализатор) любого типа;

— спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300;

— колбы мерные, вместимостью 100 и
1000 см³;

— пипетки с одной отметкой;

— пипетки градуированные по ГОСТ 29227;

— воронки лабораторные по ГОСТ 25336;

— Государственный (межгосударственный) стандартный
образец (ГСО) цветности водных растворов с номинальным значением 500 градусов
цветности по хром-кобальтовой шкале и относительной погрешностью аттестованного
значения не более ±2 % при доверительной вероятности Р = 0,95 ;

— кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч.

— вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Подготовка к измерениям

Приготовление раствора
серной кислоты

Раствор серной кислоты готовят в
следующей последовательности: в мерную колбу вместимостью 1000 см³, наполовину заполненную дистиллированной водой,
осторожно добавляют 1 см³ концентрированной серной
кислоты и доводят до метки дистиллированной водой.

Приготовление растворов
хром-кобальтовой шкалы цветности

Растворы хром-кобальтовой шкалы
цветности готовят в следующей последовательности: в мерные колбы вместимостью
100 см³ вносят ГСО цветности
водных растворов в количестве, приведенном в таблице 1, и доводят до метки
раствором серной кислоты.

Таблица 1

Номинальное значение цветности водных растворов, градусы цветности	Шкала цветности
	5	10	15	20	25	30	35	40	50	60	70
Объем аликвоты ГСО цветности водных растворов, см3	1	2	3	4	5	6	7	8	10	12	14
Примечания 1 Допускается готовить растворы шкалы цветности (не менее пяти растворов) на участок диапазона, охватывающий рабочую область определения цветности анализируемых проб воды. 2 Допускается готовить растворы шкалы цветности из основного раствора, приготовленного в соответствии с требованиями приложения А.

Подготовка
оптических кювет

Наружные и
внутренние поверхности кювет тщательно очищают этиловым спиртом, ополаскивают
дистиллированной водой и сушат на воздухе.

Качество
очистки оптических кювет контролируют следующим образом: две кюветы заполняют
дистиллированной водой и измеряют значение оптической плотности или
коэффициента пропускания одной кюветы относительно другой, при этом измерения
по хром-кобальтовой шкале проводят при длине волны 380 нм. Значение
относительной оптической плотности должно составлять (0,000 ± 0,002),
коэффициента пропускания — (100,0±0,5)%. При неудовлетворительных результатах
контроля очистку кювет повторяют или заменяют кюветы.

Установление
градуировочной характеристики

Для установления градуировочной характеристики измеряют оптическую
плотность растворов хром-кобальтовой шкалы цветности при длине волны 380 нм в
оптических кюветах толщиной поглощающего слоя 5 или 10 см относительно
дистиллированной воды (холостая проба).

Строят градуировочную характеристику в виде зависимости измеренных
значений оптической плотности растворов шкалы цветности А от значений цветности по шкале цветности этих растворов,
при этом коэффициент линейной корреляции должен быть не менее 0,995.

Порядок проведения измерений

Измеряют оптическую плотность пробы анализируемой воды
при длине волны 380 нм в тех же кюветах, которые использовали при построении
градуировочной характеристики относительно дистиллированной воды (холостая
проба).

Если цветность анализируемой воды составляет более 70
градусов цветности, исходную пробу воды разбавляют дистиллированной водой, и
регистрируют объем исходной пробы воды, взятый для разбавления, Vп (см³)
и объем пробы воды после разбавления Vр (см³).

Обработка результатов измерения

Цветность анализируемой пробы воды, у, градусы
цветности, рассчитывают по формуле

,

где А — значение оптической плотности;

      — коэффициент разбавления:

,

где  — объем
пробы воды после разбавления, см³;

       — объем
исходной пробы воды, взятый для разбавления, см³.

Метрологические характеристики

Метод обеспечивает получение результатов измерений с
метрологическими характеристиками, не превышающими значений, приведенных в
таблице 2, при доверительной вероятности Р = 0,95.

Таблица 2

В градусах цветности

Диапазон измерений цветности	Границы интервала, в котором абсолютная погрешность находится с доверительной вероятностью 0,95	Предел повторяемости при 2*	Предел воспроизводимости при 2
От	1	до	10	включ.	0,3	0,28	0,4
Св.	10	до	50	включ.	0,2	0,17	0,24
Св.	50				0,1	0,1	0,14

Оформление результатов измерений

Результат измерений может быть представлен в виде:

,

где у — значение цветности, градусы цветности;

      Δ — границы интервала, в котором абсолютная погрешность
определения цветности воды находится с доверительной вероятностью Р = 0,95 (см.
таблицу 2), градусы цветности.

Приложение А. Приготовление основного раствора для
хром-кобальтовой шкалы цветности

Средства измерений и реактивы

— Весы лабораторные с наибольшим пределом взвешивания 220 г, ценой
деления не более 0,05 мг и пределом допускаемой абсолютной погрешности не более
±0,75 мг.

— Колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 1000 см³.

— Пипетки градуированные по ГОСТ 29227.

— Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, х.ч.

— Кобальт (II) сернокислый 7-водный по ГОСТ 4462, ч.д.а.

— Кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч.

— Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Приготовление основного раствора

Основной раствор для хром-кобальтовой шкалы цветности
готовят следующим образом: в мерной колбе вместимостью 1000 см³
растворяют в дистиллированной воде 0,0875 г двухоромовокислого калия (K₂Cr₂O₇), 2,0 г сернокислого кобальта (CoSO₄×7H₂O) и 1 см³ серной кислоты
(плотностью 1,84 г/см³) и доводят объем раствора до метки
дистиллированной водой.

Основной раствор соответствует 500 градусам цветности.

Молоко и молочные продукты.

Методы определения кислотности.

ГОСТ 3624-92

1 этап: Потенциометрический метод определения
кислотности

Метод
основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, раствором гидроокиси
натрия до заранее заданного значения рН

1. Аппаратура, материалы и реактивы

Иономер универсальный или
другой прибор с пределом допускаемой основной погрешности ±0,05 рН.

Электрод индикаторный
стеклянный.

Электрод  сравнения
хлорсеребряный.

Мешалка магнитная без
подогрева, максимальный перемешиваемый объем — 1000 мл; диапазон частоты
вращения якоря от 200до2000 об/мин.

Буферные растворы с
рН=4,01; рН=6,86, рН=9,18.

Бюретка 1(3)-2-25-0,1,
6-1-10-0,02 по ГОСТ 29251.

Стаканы В-1-50 ТС, В-2-50 ТС по ГОСТ 25336.

Стаканы В-1-150 ТС, В-2-150 ТС, по ГОСТ 25336.

Цилиндры 1-50-1, 1-50-2, 3-50-1, 3-50-2 по ГОСТ
1770.

Цилиндры 1-25-1, 1-25-2, 3-25-1, 3-25-2 по ГОСТ
1770.

Вода дистиллированная

Натрия гидроокись раствор
молярной концентрации 0,1 моль/дм³.

2. Подготовка к измерениям

2.1 Подготовка оборудования к работе

Провести калибровку прибора по двум буферным растворам,
третий раствор – контрольный

2.2 Подготовка пробы

В
стакан вместимостью 50 см³ отмеривают 20 см³
дистиллированной воды и 10 см³ анализируемого продукта. Смесь
тщательно перемешивают.

3.
Проведение измерений

Устанавливают стакан с продуктом на магнитную мешалку и погружают
электроды. Титруют из бюретки при
перемешивании раствора магнитной мешалкой, раствором гидроокиси натрия до рН = 8,9, время
выдержки (30 с). Определяют объем в точке эквивалентности, при необходимости,
методом интерполяции.

4. Обработка
результатов

 Кислотность
в градусах Тернера (°Т) находят
умножением объема, см³, раствора гидроокиси натрия, затраченного на
нейтрализацию определенного объема продукта, на коэффициент:

10 —
для молока, молочного составного продукта, сливок, простокваши, ацидофильного
молока, кефира, кумыса и других кисломолочных продуктов.

Предел допускаемой погрешности результата измерений при принятой
доверительной вероятности Р=0,95
составляет, °Т:

± 0,8 — для молока, молочного составного продукта, сливок, мороженого;

Расхождение между двумя параллельными измерениями не должно превышать,
°Т:

1,2 — для молока, молочного составного продукта, сливок, мороженого.

За окончательный результат измерения принимают среднеарифметическое
значение результатов двух параллельных определений, округляя результат до
второго десятичного знака

Значение Х  записывают
в °Т
с точностью до
второго десятичного знака

(х ±Δ) °Т ; Р= 0,95

2 этап: Титриметрический метод с применением
индикатора фенолфталеина

Метод основан на нейтрализации кислот,
содержащихся в продукте, раствором гидроокиси натрия в присутствии индикатора
фенолфталеина.

1. Аппаратура, материалы и реактивы

Колбы П-2-100-34 ТС,
П-2-250-34 ТС, П-2-250-50 по ГОСТ 25336.

Стаканы В-1-100 ТС, В-1-250
ТС по ГОСТ 25336.

Воронки В-36-80 ХС по ГОСТ
25336.

Пипетки 1-2-1, 2-2-1,
4-2-1, 2-2-10 по ГОСТ 29169.

Цилиндр 1-1-25 по ГОСТ
1770.        

Бюретки 6-1-10-0,02,
6-2-10-0,02, 7-1-10-0,02, 7-2-10-0,02 по ГОСТ 29251.

Штатив лабораторный.

Натрия гидроокись
стандарт-титр по ТУ 6-09-2540 раствор молярной концентрации 0,1 моль/дм³.

Фенолфталеин по ТУ
6-09-5360, 70 %-ный спиртовой раствор массовой концентрации фенолфталеина 10
г/дм³.

Кобальт сернокислый,
раствор массовой концентрации сернокислого кобальта 25 г/дм³ по ГОСТ
4462.

Вода дистиллированная по
ГОСТ 6709.

2. Подготовка к анализу

Приготовление контрольных эталонов
окраски для молока.

В колбу вместимостью 100
или 250 см³ отмеривают молоко и дистиллированную воду в объемах,
указанных в табл.1, и 1 см³ раствора сернокислого кобальта. Смесь
тщательно перемешивают.

Срок хранения эталона не
более 8 ч при комнатной температуре.

3. Проведение анализа

В колбу вместимостью 100 до
250 см³ отмеривают дистиллированную воду и анализируемый продукт в
объемах, указанных в табл. 1, и три капли фенолфталеина.

Табл. 1

Смесь тщательно
перемешивают и титруют раствором гидроокиси натрия до появления слабо-розового
окрашивания, для молока, соответствующего контрольному эталону окраски, не
исчезающего в течение 1 мин. Анализируют две параллельные пробы.

4. Обработка результатов

Кислотность
в градусах Тернера (°Т) находят
умножением объема, см³, раствора гидроокиси натрия, затраченного на
нейтрализацию определенного объема продукта, на коэффициент:

10 —
для молока, молочного составного продукта, сливок, простокваши, ацидофильного
молока, кефира, кумыса и других кисломолочных продуктов.

Предел допускаемой погрешности результата измерений при принятой
доверительной вероятности Р = 0,95
составляет:

± 1,9 °Т — для молока, молочного составного продукта, сливок, простокваши,
ацидофильного молока, кефира, кумыса, других кисломолочных продуктов и
мороженого.

Расхождение между двумя параллельными измерениями не должно превышать:

2,6 °Т — для молока, молочного составного продукта, сливок, простокваши,
ацидофильного молока, кефира, кумыса, других кисломолочных продуктов и
мороженого.

За окончательный результат анализа принимают среднеарифметическое
значение результатов двух параллельных определений, округляя результат до
второго десятичного знака.

Значение Х  записывают с точностью до второго десятичного
знака

(х ±Δ) °Т; Р = 0,95

Содержание свободной углекислоты в пробах питьевых и
природных вод
титриметрическим и потенциометрическим методами

Метод определения содержания свободной углекислоты
включает три этапа:

1) определение общей кислотности;

2) определение свободной кислотности;

3) определение кислотности, обусловленной слабыми
нелетучими кислотами.

1. Средства измерений,
вспомогательное оборудование, реактивы, материалы

Термометр стеклянный лабораторный по ГОСТ 28498 с
ценой деления 2 °С, с диапазоном измерений от 0 до 100 °С

РН-метр с погрешностью измерения не более ± 0,1 ед. рН

Бюретка 10 см³

Пипетки 100,00; 10,00 см³

Электроплитки с закрытой спиралью

Колбы конические вместимостью 250 см³

Стаканы химические

Натрия гидроокись 0,01н

Натрия гидроокись 40 %

Соляная кислота 0,01н

Фенолфталеин (индикатор)

Метиловый оранжевый (индикатор)

Буферные растворы с
рН=4,01; рН=6,86, рН=9,18

Мерный цилиндр вместимостью 100 см³

2 Подготовка к выполнению
измерений

2.1 Подготовка оборудования к работе

Провести калибровку прибора по двум буферным
растворам, третий раствор – контрольный.

2.2 Установление поправочных коэффициентов
растворов гидроксида натрия

В коническую колбу вместимостью 250 см³
наливают 70 ÷ 80 см³ дистиллированной воды, 10 см³
соляной кислоты 0,01 моль/дм³ (V_HCL), см³
добавляют 3 — 5 капель раствора фенолфталеина и титруют раствором гидроксида
натрия, 0,01 моль/дм³ (V_NaOH), см³, до
бледно-розового окрашивания, не исчезающего в течение 10 ÷ 30 с. Титрование,
повторяют 3 раза. Из полученных результатов берут среднее. Поправочный
коэффициент раствора гидроксида натрия вычисляют по формуле:

Значение поправочного коэффициента должно быть равным
(1,00 ± 0,03). Если поправочный коэффициент выходит из указанных пределов, то
раствор гидроксида натрия, соответственно, укрепляют или разбавляют.

3. Выполнение измерений

3.1 Определение общей кислотности

В коническую колбу вместимостью 250 см³
помещают пипеткой 100 см³ исследуемой пробы, добавляют 5 ÷ 10 капель
раствора фенолфталеина и титруют раствором гидроксида натрия 0,01 моль/дм³,
до появления слабо розовой окраски, не исчезающей в течение 2 ÷ 3 мин.

Конечную точку титрования определить
потенциометрически, проводя титрование до получения устойчивого значения рН =
(8,3 ± 0,1).

Если при добавлении фенолфталеина к исследуемой пробе
раствор сразу приобретает розовую окраску, отмечают, что углекислота
отсутствует.

При необходимости определение общей кислотности
повторяют следующим образом: в коническую колбу вместимостью 250 см³
помещают 5 ÷ 10 капель раствора фенолфталеина, почти весь объем титрованного
раствора гидроксида натрия, затем 100 см³ исследуемой пробы, после
чего дотитровывают по каплям до устойчивого розового окрашивания, либо до рН
(8,3 ± 0,1) при потенциометрическом титровании.

3.2 Определение свободной кислотности

В коническую колбу вместимостью 250 см³
помещают пипеткой 100 см³ исследуемой воды, добавляют 3 капли
раствора метилового оранжевого и титруют раствором гидроксида натрия 0,01
моль/дм³, до перехода окраски в золотисто-розовую.

Конечную точку титрования определить
потенциометрически, проводя титрование до получения устойчивого значения рН =
(4,5 ± 0,1).

Если при добавлении раствора метилового оранжевого к
исследуемой пробе раствор становится желтым, отмечают, что свободная
кислотность отсутствует (значение содержания свободной кислотности равно нулю).

3.3 Определение кислотности, обусловленной
слабыми нелетучими кислотами

Оттитрованную по 3.2 пробу воды кипятят в течение 2
мин для удаления свободной двуокиси углерода, быстро охлаждают, добавляют 5 ÷
10 капель раствора фенолфталеина и титруют раствором
гидроксида натрия 0,01 моль/дм³, до появления устойчивого
слабо-розового окрашивания. Конечную точку титрования определить
потенциометрически, проводя титрование до получения устойчивого значения рН =
(8,3 ± 0,1).

4. Вычисление
результатов измерений

4.1 Значение общей кислотности, с_об
ммоль/дм³, вычисляют по формуле:

,

где С — молярная концентрация раствора
гидроксида натрия, моль/дм³;

     K — поправочный коэффициент раствора гидроксида натрия;

     V_Toб
— объем раствора гидроксида натрия, пошедшего на титрование, см³;

     1000 — коэффициент массового пересчета;

     V — объем пробы, взятой для определения, см³.

4.2 Значение свободной кислотности, с_св,
ммоль/дм³, вычисляют по формуле:

,

где С — молярная концентрация раствора
гидроксида натрия, моль/дм³;

     K — поправочный коэффициент раствора гидроксида натрия;

     V_Tcв
— объем раствора гидроксида натрия, пошедшего на титрование, см³;

     1000 — коэффициент массового пересчета;

     V — объем пробы, взятой для определения, см³.

4.3 Значение кислотности, обусловленной слабыми
нелетучими кислотами, с_снк, ммоль/дм³, вычисляют
по формуле:

,

где С — молярная концентрация раствора
гидроксида натрия, моль/дм³;

     K — поправочный коэффициент раствора гидроксида натрия;

     V_Tснк
— объем раствора гидроксида натрия, пошедшего на титрование, см³;

     1000 — коэффициент массового пересчета;

     V — объем пробы, взятой для определения, см³.

4.4 Значение содержания свободной углекислоты, у,
мг/дм³, вычисляют по формуле:

,

где 44 — коэффициент пересчета.

4.5 При необходимости проверки приемлемости
результатов измерения в условиях повторяемости получают два результата
измерений содержания свободной углекислоты в пробах природных и питьевых вод по
разделу 3 в условиях повторяемости.

Проверяют приемлемость результатов измерений,
сравнивания расхождение между ними с пределом повторяемости (r для n
= 2, таблица 1). Если полученное значение расхождения не превышает предела
повторяемости, то за результат измерений содержания свободной углекислоты в
пробе принимают среднее из двух полученных значений.

5. Оформление и
представление результатов измерений

Проверка на
сходимость результатов

  r

Результаты измерений содержания свободной углекислоты
в анализируемой пробе представляют в виде:

Уср
± ∆, мг/дм³,

где ∆ — погрешность измерения

,

Где ẟ – стандартное отклонение повторяемости % из
таблицы 1.

Таблица
1

Диапазон измерений содержания свободной углекислоты, мг/дм3	Стандартное отклонение повторяемости ẟ,%	Предел повторяемости r.% (n=2)
От 5 до 300 включ.	9	25

Ионообменная
хроматография. Определение иона Cu²⁺

Цель
работы:

1.
Освоить методику количественного определения катиона методом ионообмен­ной
хроматографии.

2.Освоить
методику перевода катионита в Н⁺— форму.

Пояснения
к работе:

Одним
из методов разделения сложных смесей органических и неорганических веществ на
отдельные компоненты является хроматографический метод анализа. Во всех случаях
разделения участвуют две фазы — твердая и жидкая. Процессы сорбции, осаждения,
ион­ного обмена, распределения между фазами различного состава протекают
непрерывно, но при последовательном многократном повторении. Ионообменная
хроматография основана на явлении обмена ионов, находящихся в растворе, и ионов,
адсорбированных твердым адсорбентом, в качестве которых применяют иониты. Иониты,
вступающие в обмен с катионами, называются катионитами, а с анионами — анионитами.
Такие процессы осуществляются в хроматографической колонке, которая
представляет собой стеклянный цилиндр, заполненный порошкообразным материалом —
ионитом.

Определение
концентрации соли меди основано на том, что при пропускании раствора через
катионит в Н — форме происходит поглощение катионов раствора и выделение эквивалентного
количества ионов водорода. Обмен ионов можно представить так:

RH₂ + CuCl₂ → R=Cu + 2H⁺ + 2С1^—,

гдеRH₂ — катонит.

Расчет
массы Cu²⁺ проводится
следующим образом:

1.Определяют
количество Cu ²⁺ в объеме
пипетки:

1 моль — экв. Cu ²⁺ -1 моль — экв.NaOH

X            — m NaOH

m – масса NaOH, пошедшего на титрование
(T_Na0H × V).

2.Определяют
массу Cu²⁺ в объеме колбы:

х — 25 см³

m_Cu2+ — 100 см³

Необходимое
оборудование и реактивы:

1.                 
Хроматографическая колонка

2.                 
Конические колбы

3.                 
Пипетка вместимостью 20, 25 см³

4.                 
Бюретка вместимостью 25 см³         

5.                 
Мерная колба вместимостью 100 см³

6.                 
Пробирки

7.                 
Анализируемый раствор

8.                 
Раствор соляной кислоты, 2Н

9.                 
Раствор гидроксид натрия, 0,1Н

10.              
Индикатор — метиловый оранжевый

Инструкция по
выполнению работы

1.
Переведение катионит обменника в Н-форму

Для
этого через колонку пропускают 25 мл раствора соляной кислоты со скоростью 1-2
капли в секунду. Кислоту вливать порциями по 10-15 мл. Затем катионит обменщик
отмыть от кислоты дистиллированной водой, для чего периодически отбирать
небольшое количество раствора, вытекающего из колонки в пробирку, добавить 1-2
капли индикатора. Промывание проводить до получения желтой окраски раствора с
индикатором (нейтральной реакцией).

2.Проведение
ионного обмена

Анализируемый
раствор довести до метки дистиллированной водой и тщательно перемешать. Затем
20-25 мл раствора пропустить через колонку со скоростью 1-2 капли в секунду.
Вытекающий из колонки фильтрат собрать в коническую колбу. Для полного
вымывания выделившейся кислоты через колонку пропустить дистиллированную воду.
Каждую новую порцию дистиллированной воды наливать тогда, когда жидкость в
колонке достигнет поверхности катионита. Периодически необходимо отбирать
небольшие количества раствора, вытекающего из колонки в пробирку, добавлять 1-2
капли индикатора. Содержимое пробирки выливать в коническую колбу с уже
пропущенным через колонку анализируемым раствором. Промывание провести до
получения нейтральной реакции по индикатору. Хроматографическую колонку можно
использовать многократно, каждый раз перед работой переводя катионит в Н-форму.

3.
Титрование

Собранный
фильтрат титровать раствором гидроксида натрия до светло-желтой окраски.
Определение проводить не менее трех раз и данные занести в таблицу.

Объем анализи­руемого раствора, залитого в колон­ку.	Объем гидроксида натрия, пошедше­го на титрование, см3.	ТNaOH	Масса NaOH	Масса Ni2+в пи­петке	Масса Ni2+
1.
2.
3.

Рассчитать погрешность определения.

Рефрактометрия (ОФС.1.2.1.0017.15)

Государственная фармакопея 13 издание (ГФ XIII)

Рефрактометрия – метод анализа лекарственных средств, основанный на определении показателя преломления испытуемого вещества.

ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

Взамен  ГФ XII, ч.1, ОФС 42-0040-07

Рефрактометрия – метод анализа лекарственных средств, основанный на определении показателя преломления испытуемого вещества.

Показателем преломления (индексом рефракции) называют отношение скорости света в вакууме к скорости света в испытуемом веществе (абсолютный показатель преломления). На практике определяют так называемый относительный показатель преломления (n), который является отношением скорости света в воздухе к скорости света в испытуемом веществе.

Показатель преломления зависит от температуры и длины волны света, при которой проводят определение. В растворах показатель преломления зависит также от концентрации вещества и природы растворителя.

Рефрактометрию применяют для установления подлинности и чистоты вещества. Метод применяют также для определения концентрации вещества в растворе, которую находят по графику зависимости показателя преломления раствора от концентрации раствора. На графике выбирают интервал концентраций, в котором наблюдается линейная зависимость между показателем преломления и концентрацией. В этом интервале концентрацию испытуемого раствора (Х, %) вычисляют по формуле:

X = (n – n_o)/F,

где

n – показатель преломления испытуемого раствора;

n_о – показатель преломления растворителя при той же температуре;

F – фактор, равный величине прироста показателя преломления при увеличении концентрации испытуемого раствора на 1 % (устанавливается экспериментально).

Для определения показателя преломления применяют рефрактометры. Определение проводят при температуре (20 ± 0,5) ºС и длине волны линии D спектра натрия (589,3 нм). Показатель преломления, определенный при таких условиях, обозначается индексом n²⁰_D.

Современные приборы откалиброваны таким образом, что отсчеты, полученные по их шкалам, соответствуют показателям преломления для D линии спектра натрия. При проведении измерений следует соблюдать указания в отношении соответствующего источника света, приведенные в инструкции к прибору. Если используют белый свет, то рефрактометр снабжен компенсирующей системой.

Цена деления термометра не должна превышать 0,5 ºС.

Обычно измерения показателя преломления проводят на рефрактометрах Аббе, в основу которых положено явление полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред с разными показателями преломления. Диапазон измеряемых показателей преломления при измерении в проходящем свете 1,3 – 1,7. Точность измерения показателя преломления должна быть не ниже ± (2 · 10-4).

Могут быть использованы рефрактометры других типов с такой же или большей точностью.

Рефрактометры юстируют по эталонным жидкостям, значения показателей преломления, которых обозначены на этикетке, или по дистиллированной воде, для которой n²⁰_D = 1,3330 и n²⁵_D = 1,3325 (Δn/Δ  = – 0,000085).