Использование УФ-спектрофотометрии в анализе веществ

Задания группы Б

1

Уравнения реакций количественного  определения натрия нитрита методом перманганатометрии:

Избыток перманганат калия  определяют иодометрически:

Индикатор – крахмал. В конечной точке титрования синяя окраска обесцвечивается.

Дано:	Решение: Найдем молярную массу эквивалента NaNO2: Рассчитаем титр соответствия: Найдем массу навески NaNO2: Ответ:

 

2

Согласно ГФ X, раствор калия бромида (1:10) должен быть прозрачным и бесцветным. Таким образом, раствор приготовлен верно.

Согласно ГФ XI, испытание на прозрачность проводят при освещении электрической лампой матового стекла мощностью 40 Вт на черном фоне при вертикальном расположении пробирок. Жидкость считают прозрачной, если при ее рассмотрении невооруженным глазом не наблюдается присутствие нерастворенных частиц, кроме единичных волокон. Сравнение проводят с растворителем, взятым для приготовления жидкостей. Таким образом, анализ на прозрачность выполнен верно.

Согласно ГФ XI, цветность определяют визуально путем сравнения с соответствующими эталонами. Исследуемые жидкости и эталоны берут для сравнения в равных количествах. Сравнение производят в пробирках одинакового стекла и диаметра при дневном отраженном свете на матово-белом фоне. Окраска исследуемого образца должна быть вполне идентична эталону или только приближаться к отмеченной окраске, не превышая ее по интенсивности, но несколько отличаясь от нее по тону. Жидкость, которая должна быть бесцветной, рассматривают сверху через весь слой жидкости на матово-белом фоне. Бесцветными считают жидкости, которые по цвету не отличаются от воды, а в случае растворов - от соответствующего растворителя. Таким образом, анализ на цветность выполнен верно.

Следовательно, студент поступил правильно.

 

3

Дано:	Решение: Рассчитаем удельное вращение: Гентамицина сульфат не соответствует  требованиям ФС по удельному вращению, т.к. оно составляет менее 107°.

 

4

Уравнения реакций количественного  определения натрия бромида методом аргентометрии по Фольгарду:

Бромид натрия осаждают избытком нитрата серебра. После осаждения бромид-ионов остаток ионов серебра осаждают роданидом калия или аммония:

Индикатором служит раствор  железо-аммонийных квасцов (NH₄)Fe(SO₄)₂. Пока в растворе присутствуют ионы серебра, образуется белый осадок роданида серебра. Как только реакция между ионами серебра и роданид-ионами закончится, роданид-ионы вступают в реакцию с Fe³⁺. Образующаяся соль окрашивает раствор в красный цвет:

Дано:	Решение: Рассчитаем объем раствора роданида аммония: Ответ:

 

 

 

5

Уравнения реакций количественного  определения кислоты борной методом  нейтрализации:

Индикатор – фенолфталеин. Переход окраски – с бесцветной до синей. Формула индикатора:

Дано:	Решение: Найдем молярную массу эквивалента H3BO3: Рассчитаем объем раствора NaOH: Ответ:

 

 

6

Уравнения реакций количественного  определения пирацетама методом Кьельдаля:

Индикатор – метиловый красный. Переход окраски – от зеленой через бесцветную до пурпурной. Формула индикатора:

Устройство прибора для  количественного определения лекарственных  веществ по методу Кьельдаля:

Прибор состоит из парообразователя а, реакционной колбы б емкостью 200 мл (из термостойкого стекла) с длиной горла около 12 см (колба Кьельдаля), насадки, состоящей из брызгоуловителя в с соответственно изогнутыми трубками г и д, вертикально поставленного холодильника е длиной 10-12 см, трубки к диаметром 5 мм и конической колбы-приемника ж.

 

Дано:	Решение: Рассчитаем титр соответствия: Найдем массу навески пирацетама: Найдем массовую долю пирацетама: Ответ:

 

7

Дано:	Решение: Содержание калиевой соли бензилпенициллина вычисляют по следующей формуле:: Ответ:

 

 

8

Уравнение реакции количественного определения пропранолола гидрохлорида методом неводного титрования:

Допустимые пределы содержания пропранолола гидрохлорида в растворах  для инъекций равны:

- для 0,1% раствора:

- для 0,2% раствора:

 

9

Уравнение реакции количественного  определения стрептоцида методом нитритометрии:

Переход окраски индикатора тропеолина 00 в смеси с метиленовым синим в точке конца титрования - от красно-фиолетовой до голубой.

Дано:	Решение: Найдем молярную массу эквивалента  стрептоцида: Рассчитаем титр соответствия: Найдем массу навески: Ответ:

 

10

Дано:	Решение: Рассчитаем удельный показатель поглощения: Левомицетин соответствует требованиям ФС по значению удельного показателя поглощения, т.к. он составляет не менее 290 и не более 305.

 

11

Температурой затвердевания  называют наиболее высокую, остающуюся в течение короткого времени  постоянной температуру во время  перехода вещества из жидкого состояния  в твердое.

Определение производят в  приборе, состоящем из толстостенной  пробирки а с внутренним диаметром 20±1 мм, снабженной пробкой, в которой укреплены термометр б и мешалка в. Рекомендуются укороченные термометры с ценой деления шкалы 0,5°. Мешалку можно применять стеклянную или из проволоки, согнутую на конце петлей под прямым углом.

Пробирку укрепляют на пробке во второй толстостенной наружной пробирке г (диаметром около 35 мм), служащей воздушной баней. Прибор помещают в сосуд д емкостью 1000 мл, наполняемый водой или охладительной смесью таким образом, чтобы уровень жидкости в сосуде был выше вещества во внутренней пробирке. Температуру в сосуде измеряют с помощью второго термометра е:

Методика определения. 10 г фенола, находящегося в жидком состоянии (твердое вещество предварительно расплавляют при возможно более низкой температуре), помещают во внутреннюю сухую пробирку прибора и укрепляют термометр таким образом, чтобы ртутный шарик находился посередине слоя вещеста. Пробирку с фенолом вставляют в наружную пробирку и укрепляют в сосуде, жидкость в котором должна иметь температуру на 5° ниже ожидаемой температуры затвердевания. При постоянном перемешивании испытуемого вещества отмечают температуру каждые 30 секунд. Вначале происходит постепенное понижение температуры, затем она остается некоторое время постоянной или немного повышается перед тем, как стать постоянной, а затем снова падает. Отмечают наиболее высокую температуру, остающуюся короткое время постоянной с момента затвердевания фенола. Эту температуру и принимают за температуру затвердевания.

Для того чтобы вызвать  затвердевание, можно вносить кристаллик твердого фенола.

Температура затвердевания  не менее 40,4°.

12

В воде очищенной и воде для инъекций в сравнении с  эталонами определяются:

- Хлориды. К 10 мл воды добавляют 0,5 мл азотной кислоты, 0,5 мл раствора нитрата серебра, перемешивают и через 5 минут сравнивают с эталоном, состоящим из 10 мл 0,0002% раствора хлор-иона и такого же количества реактивов, какое добавлено к воде. Опалесценция не должна превышать эталон.

Эталонный раствор хлор-иона

0,659 г слегка прокаленного  хлорида натрия растворяют в  воде в мерной колбе емкостью 1 л и доводят водой до метки  (раствор А). 5 мл раствора А разводят водой до 1 л (раствор Б). Этот раствор содержит 0,002 мг хлор-иона в 1 мл, т. е. 0,0002%.

- Сульфаты. К 10 мл воды прибавляют 0,5 мл разведенной соляной кислоты и 1 мл раствора хлорида бария, перемешивают и через 10 минут сравнивают с эталоном, состоящим из 10 мл 0,001% раствора сульфат-иона и такого же количества реактивов, какое добавлено к воде. Муть, появившаяся в испытуемом растворе, не должна превышать эталон.

Эталонный раствор сульфат-иона

1,814 г сульфата калия,  высушенного при 100-105° до постоянного  веса, растворяют в воде в мерной  колбе емкостью 1 л и доводят  водой до метки (раствор А). 10 мл раствора А разводят водой до 1 л (раствор Б). Этот раствор содержит 0,01 мг сульфат-иона в 1 мл, т. е. 0,001%.

- Кальций. К 10 мл воды прибавляют 1 мл раствора хлорида аммония, 1 мл раствора аммиака, 1 мл раствора оксалата аммония, перемешивают и через 10 минут сравнивают с эталоном, состоящим из 10 мл 0,003% раствора кальций-иона и такого же количества реактивов, какое добавлено к воде. Муть, появившаяся в испытуемом растворе, не должна превышать эталон.

Эталонный раствор кальций-иона

0,749 г карбоната кальция,  высушенного при 100-105° до постоянного  веса, взбалтывают в мерной колбе  емкостью 100 мл с 10 мл воды, приливают  понемногу разведенной соляной  кислоты до растворения и после  удаления пузырьков углекислого  газа доводят объем раствора  водой до метки (раствор А). 10 мл раствора А разводят водой до 1 л (раствор Б). Этот раствор содержит 0,03 мг кальций-иона в 1 мл, т.е. 0,003%.

- Тяжелые металлы. К 10 мл воды прибавляют 1 мл разведенной уксусной кислоты, 1-2 капли раствора сульфида натрия, перемешивают и через 1 минуту сравнивают с эталоном, состоящим из 10 мл 0,00005% раствора свинец-иона и такого же количества реактивов, какое добавлено к воде. Наблюдение окраски производят по оси пробирок диаметром около 1,5 см, помещенных на белой поверхности. Окраска испытуемой воды не должна превышать эталон. В сравниваемых растворах допустима лишь слабая опалесценция от серы, выделяющейся из сульфида натрия.

- Аммиак. 10 мл воды не должны содержать аммиака более чем 1 мл эталонного раствора, разведенного водой до 10 мл (не более 0,00002% в препарате).

Эталонный раствор аммиака

0,628 г хлорида аммония,  высушенного в эксикаторе над  серной кислотой, растворяют в  воде в мерной колбе емкостью 1 л и доводят водой до метки  (раствор А). 10 мл раствора А разводят водой до 1 л (раствор Б). Этот раствор содержит 0,002 мг аммиака в 1 мл, т.е. 0,0002%.

13

Изображена схема синтеза парацетамола (п-ацетаминофенола):

 

14

1)

В состав фенола входит гидроксогруппа:

Качественный анализ фенола на основе функциональной группы:

- Характерной качественной реакцией на фенолы является образование окрашенных комплексов с солями трехвалентного железа. в случае с фенолом – фиолетовая окраска:

Качественный анализ фенола:

- Реакция с бромной  водой (обесцвечивание):

- Индофеноловая проба (синяя окраска):

- Реакция Либермана: (синяя окраска):

- Реакция с реактивом Миллона. При взаимодействии фенола с реактивом Миллона (смесь нитратов одно- и двухвалентной ртути, содержащая азотистую кислоту) появляется красная или оранжевая окраска. При малых количествах фенолов возникает желтая окраска. Нагревание ускоряет эту реакцию. Вероятно, что при этой реакции вначале образуется 2-нитрозофенол, который переходит в 1,2-хинонмоноксим:

Метод количественного анализа:

- Название: Бромид-броматометрия;

- Способ титрования: Обратное;

- Рабочий раствор (титрант): Na₂S₂O₃;

- Индикатор: Крахмал;

- Фактор эквивалентности  действующего вещества: 1/6;

- Уравнения реакций:

2)

В состав прокаинамида гидрохлорида входят две аминогруппы и амидная группа:

Качественный анализ прокаинамида гидрохлорида на основе функциональных групп:

- В присутствии хлороводородной кислоты после нагревания образуется светло-зеленый осадок. Действуя на выделенно основание прокаинамида бензоилхлоридом, получают бензоилпрокаинамид:

- Качественное определение  аминогруппы:

Для качественного определения  аминогруппы используют реакцию  с азотистой кислотой. Третичные амины алифатического типа при взаимодействии с HNO₂ образуют альдегид и нитрозоамин:

Первичные амины. Конечными  продуктами реакции первичных ароматических аминов с HNO₂ являются диазониевые соли:

- Качественное определение  амидной группы:

Наиболее общий метод  химической идентификации амидов - их кислый или щелочной гидролиз с последующей идентификацией амина:

В данном случае соль диазония неустойчива, т.к. образуется из первичного алифатического амина: