费休氏水分测定法

费休氏水分测定法费休氏水分测定法 1 简述 费休氏水分测定法是利用碘在吡啶和甲醇溶液中氧化二氧化硫 时需要定量的水参加反应的原理来测定样品中的水分含量 本法可 适用任何可溶解于费休氏试液但不与费休氏试液起化学反应的药品 的水分测定 故对遇热易破坏的样品仍能用本法测定 基本反应为 I2 SO2 H2O 2HI SO3 上述反应是可逆的 但有吡啶存在时 无水吡啶能定量地吸收 HI 和 SO3 生成氢碘酸吡啶和亚硫酸吡啶 C5H5N I2 C5H5N SO2 C5H5N H2O 2C5H5N HI C5H5N SO3亚 硫酸吡啶亦不稳定 能与水发生副反应 消耗一部分水 因而干扰 测定 C5H5N SO3 H2O C5H5NHSO4H 加入无水甲醇可使亚硫酸吡啶转变成稳定的甲基硫酸氢吡啶 避免了上述副反应的发生 C5H5N SO3 CH3OH C5H5NHSO4CH3 滴定的总反应为 C5H5N I2 C5H5N SO2 C5H5N CH3OH H2O 2C5H5N HI C5H5N HSO4CH3 1 由上式可知 吡啶与甲醇不仅作为溶剂 而且参与滴定反应 此外 吡啶还可以与二氧化硫结合降低其蒸气压 使其在溶液中保 持比较稳定的浓度 1 1 容量滴定法 根据碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中能与水起定量反应的原 理 由滴定溶液颜色变化 由淡黄色变为红棕色 或用永停滴定法 指示终点 利用纯水首先标定出每 1ml 费休氏试液相当于水的重量 mg 再根据样品与费休氏试液的反应计算出样品中的水分含量 1 2 库仑滴定法 与容量滴定法相同 库仑滴定法也是根据碘和二氧化硫在吡啶 有些型号仪器改用无臭味的有机胺代替吡啶 和甲醇溶液中能与 水起定量反应的原理来进行测定的 与容量滴定法不同 在库仑滴定法中 碘是由含碘化物的电解 液在电解池阳极电解发生碘 2I I2 2e 2 只要滴定池中存在水 发生的碘就会按反应 1 进行反应 当 所有的水都反应完毕 阳极电解液中会剩余少许过量的碘 此时 双铂电极就能检测出过量的碘 并停止产生碘 根据法拉第定理 产生碘的数量与流过的电流和时间成正比 在反应 1 中 碘和水 以 1 1 反应 1 摩尔水 18 0g 对应于 2 96487 库仑 也就是说 每毫克水会消耗掉 10 72 库仑的电量 当电源固定时 根据电解至 终点的时间即可计算出水分含量 本法尤其适合于药品中微量水分 0 0001 0 1 的测定 并具有很高的精确度 而且含水量是根 据电解电流和电解时间计算 只须加入供试品前 先将电解液通电 流电解至碘刚生成少许 停止电解 再加入供试品继续电解即可 不需用标准水标定滴定液 用库仑滴定法测完水分的操作 见各仪器的操作规程 以下仅 介绍容量滴定法的操作规程 2 仪器与用具 2 1 实验条件与要求由于费休氏试液吸水性强 因此在配制 标定及滴定中所用仪器均应洁净干燥 试液的配制过程中应防止空 气中水分的侵入 进入滴定装置的空气亦应经干燥剂除湿 试液的 标定 贮存及水分滴定操作均应在避光 干燥环境处进行 2 2 仪器及器具的处理 分析天平 感量 0 1mg 大台秤 水 分测定仪或磨口自动滴定管 最小分度值 0 05ml 永停滴定仪 电磁搅拌器 凡与试剂或费休氏试液直接接触的物品 玻璃仪器须 在 120 至少干烤 2 小时 取出置干燥器内备用 2 3 用具和装置 1000ml 干燥的锥形瓶一个 500ml 干燥量筒 一个以及用作安全 洗气和放置干燥剂瓶 4 个 配有双孔橡皮塞 载重 1000g 的架盘天平及配套砝码 3 试液 3 1 试剂 3 1 1 碘 将碘平铺于干燥的培养皿中置硫酸干燥器内干燥 48 小时以上 以除去碘表面吸附的水分 3 1 2 无水甲醇 AR 含水量 0 1 原包装 3 1 3 吡啶 AR 含水量 0 1 原包装 3 1 4 二氧化硫一般使用压缩的二氧化硫气体 用时通过硫酸 脱水 3 1 5 浓硫酸 AR 3 1 6 无水氧化钙 CP 3 2 费休氏试液的配制 用架盘天平 称得 1000ml 锥形瓶的重 量 再分别称取碘 110g 吡啶 158g 置锥形瓶中 充分振摇 加入 吡啶后 溶液会发热 应注意给予冷却 用 500ml 量筒量取无水甲 醇 300ml 倒入锥形瓶中 塞上带有玻璃弯管的双孔橡皮塞 称其 总重量 将锥形瓶置于冰水浴中 缓缓旋开二氧化硫钢瓶的出口阀 气体流速以洗气瓶中的硫酸和锥形瓶中溶液内出连续旗袍为宜 直 至总重量增加至 72g 为止 再用无水甲醇稀释至 1000ml 摇匀 避 光放置 24 小时备用 4 费休氏试液的标定及供试品的测定 4 1 自身作指示剂法 4 1 1 用具包括干燥器一个 30ml 锥形瓶和翻口橡皮塞数个或 带橡皮塞的供注射用抗生素的小瓶数个 10ml 自动滴定装置 2 套 分别贮放费休氏试液和无水甲醇 4 1 1 2 准备将磨口自动滴定管装置的下支管连接一个经硅胶 瓶除湿的双联球 顶部的上支管连接一个装有硅胶的干燥管 取一 带橡皮塞的玻瓶 将两个注射器针头刺入橡皮塞至小瓶中 一个针 头供排气用 另一个针头用乳胶管与滴定管尖端相连 供加入费休 氏试液用 把试液加入干燥的贮液瓶中 旋转活塞使贮液瓶与滴定 管接通 挤压双联球使试液压至零刻度 注意不要用力过猛 否则 试液将从上支管冲出 旋转活塞 接通滴定管尖端 用试液排出乳 胶管与注射器针头中的空气 直至排出的液体与试液的颜色一致时 为止 关闭活塞 4 1 2 标定取重蒸馏水约 10 30mg 精密称定 置干燥的带橡 皮塞玻瓶中 通过有无水甲醇的滴定装置加无水甲醇 2ml 后 立即 用费休氏试液滴定 在不断振摇下 溶液由浅黄色变为红棕色即得 另以 2ml 无水甲醇作空白对照 按下式计算即得 F W A B 式中 F 每 1ml 费休氏试液相当于水的重量 mg W 称取重蒸馏水的重量 mg A 滴定所消耗费休氏试液溶积 ml B 空白所消耗费休氏试液溶积 ml 标定应取 3 份以上 3 次连续标定结果应在 1 以内 以平均 值作为费休氏试液的强度 4 1 3 供试品的测定取供试品适量 约消耗费休氏试液 1 5ml 精密称定 置干燥具塞玻璃瓶中 通过贮有无水甲醇的滴 定装置加入无水甲醇 2ml 在不断振摇下用费休氏试液滴定至溶液 由浅黄色变为红棕色 另以 2ml 无水甲醇作空白试验 按下式计算 机得 供试品中水分含量 A B F 100 W 式中 A 供试品所消耗费休氏试液的量 ml B 空白所消耗费休氏试液溶积 ml W 供试品的重量 mg 4 1 4 滴定完毕后 将费休氏试液移入贮存瓶中