物理常数测定法教案

1、讲授题目章（单元）名第二章 药物的鉴别节（课文）名第四节 物理常数测定法一、相对密度测定法二、馏程测定法三、熔点测定法授课时数2授课日期年 月 日课型（请打）讲授课 讨论课 实验课 习题课 其他 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）教学目标（掌握、理解、了解）1、熟悉物理常数的概念，及在药物分析中的意义2、熟悉相对密度、馏程的概念和意义3、熟悉比重瓶法、韦氏比重秤法的仪器、原理和方法4、熟悉馏程测定装置的组合和拆分及使用5、掌握熔点测定法的原理及方法。知识重点物理常数、相对密度、馏程、熔点的概念知识难点韦氏比重秤法的测定原理和仪器的使用方法教学方法讲授、仪器展示教 具板书、实物课后作业思考题

2、：室温对相对密度测定的影响；蒸馏速度对测定结果的影响课后记事药学学生化学基础较好，物理知识、能力较差，对物理常数理解力不强第四节 物理常数测定法物理常数是表示药物的物理性质的重要特征常数，在一定条件下是完全不变的。各种药物因分子结构以及聚集状态不同，反映物理常数也不同。测定药物的物理常数，既可以判断其真伪，又能检查其纯度，还可用于测定某些药物的含量。 中国药典2000年版附录中收载的物理常数测定有相对密度、馏程（或沸程）、熔点、凝点、比旋度、折光率、百分吸收系数、黏度等测定法。在药品质量标准的性状项下，常列有该药品的物理常数，作为考核该药品的质量标准之一。一 相对密度测定法（一）基本原理相对密

3、度（relative density）系指在共同的特定条件下（如同一温度等），某物质的密度与另一参考物质的密度之比。即在相同条件下，物质比纯化水重的倍数，通常用来表示。中国药典2000年版除另有规定外，均指时的比值。（二）测定方法相对密度测定均系指液体药物的相对密度。测定液体的相对密度方法，因其使用仪器不同可分为比重瓶法、韦氏比重秤法、比重计法。（一）比重瓶测定法 本法适用于测量一般液体的相对密度，如果测定易挥发液体的相对密度或室温超过20等，则可用韦氏比重秤测定。本法优点是测得相对密度准确，而且供试品用量少。比重瓶，常用的容量规格为5ml、10ml、25ml、50ml。取洁净、干燥并精密称定

4、的比重瓶，装满供试品（温度应低于20或按各药品规定的温度）后，装上温度计（瓶中应无气泡）。置20（或各药品规定的温度）左右的水浴中浸泡1020分钟，使内容物的温度达到20（或各药品规定的温度）1，用滤纸除去溢出的液体，立刻盖上罩。然后将比重瓶自水浴中取出，再用滤纸将比重瓶的外壁擦干，精密称定，减去比重瓶的重量，求得供试品的重量后，将供试品倾去，洗净比重瓶，装满新沸过的冷水，再照上法测得同一温度时水的比重，按下式计算即得：（二）韦氏比重秤法1韦氏（Westphal）比重秤原理 本法原理是依据一定体积的物体（如比重秤的玻璃锤），在各种液体中所受的浮力与该液体的相对密度成正比。当供试品量足够供测定用

5、时，可选用此法，其测定结果准确可靠，而且手续简便迅速，在秤上可直接读得相对密度读数。2韦氏比重秤构造 是由玻璃锤、横梁、支柱、砝码和玻璃圆筒等五部分构成韦氏比重秤的主要部分为玻璃锤 （有的锤内附有1025的小温度计，可以观察测定时的温度），玻璃锤具有一定的体积，当沉入水中时，恰好能排开5g的水（一定温度时）。横梁的右半臂分为等距离的10等分，为10格，19格处刻有19的字样。在第10格处有一秤钩，可以挂上玻璃锤及砝码，横梁的左端有一指针，当比重秤平衡时，可与固定支架左上方的另一指针对准。有4种游码，每种2个。各游码在衡量右端挂钩时，分别表示比重1、0.1、0.01、0.001。如果安放在横梁第

6、6格位置上，则分别表示比重0.6、0.06、0.006。玻璃圆筒（若供试品较多时）可用50ml比色管代替。3韦氏比重秤法的使用方法 取20时相对密度为1的韦氏比重秤，安放在温度适当的室内，应避免受热或受冷、受气流及震动的影响，并将其牢固的安装在水泥平台上，其周围不得有强烈磁流及腐蚀气体等。使用时先将仪器盒内各种物件依次取出，将玻璃锤和玻璃圆筒洗净、干燥，再将调节器螺丝放松，将托架升至适当高度后旋紧螺丝。横梁置于托架的玛瑙刀座上，用等重砝码挂于横梁右端的小钩上，调整水平螺丝，使指针与支架左上方另一指针对准，即为平衡。将等重砝码取下，换上整套玻璃锤。此时必须保持平衡，但允许0.005的误差，否则应

7、予以校正。用新沸过的冷水将所附玻璃圆筒（或50ml比色管）装至体积的80%左右，置20（或该药品项下规定温度）左右的水浴中，搅动玻璃圆筒内的水，调节温度至20（或该药品项下规定温度）1（一般操作时用冰水或适当温度的水进行调节至规定温度）。将悬于秤端的玻璃锤浸入圆筒内的水中，秤臂右端悬挂游码于1.000比重处，调节调整螺丝或秤臂左端平衡用的螺丝使平衡，然后将玻璃圆筒内的水倾去，拭干。装入供试液至相同的高度，并用同法调节温度后，再把拭干的玻璃锤沉入供试液中，调节秤臂上游码的数量与位置使平衡，读取数值，即得供试品的相对密度。若该比重秤系在4时相对密度为1，则用水校正时，游码应悬于0.9982处，并将

8、在20测得的供试品比重除以0.9982。（三）注意事项1比重瓶必须是洁净干燥的。2供试品或水装瓶时必须注意不要有气泡。3调节温度时，先将供试品充满瓶内，不加瓶塞，将瓶置于水浴中适当时间后依气温加以调节。4温度调好后，小心塞紧瓶塞，瓶塞毛细管中必须充满液体，待瓶内无气泡，用滤纸将瓶塞颈部的水拭干，再将比重瓶取出，用滤纸将瓶外全部拭干，此时应用戴细布手套的手指拿住瓶颈，以免液体受体温膨胀外溢。然后快速称量，否则影响结果的准确性。5室温低于20时，可不必迅速称量，比重瓶的毛细管由于液体体积缩小，使毛细管有部分液体缩小而充满气体，其重量可忽略不计。6供试品如为油类，测定后应尽量倾出油滴，用乙醚或石油醚

9、冲洗数次，待油类完全洗去，再用醇、水冲洗，最后用水冲洗干净，方能测定水的重量。洗瓶时不要忘记洗涤瓶塞。7采用新煮沸数分钟并冷却的水，其目的是除去水中少量的空气。二、 馏程测定法（一）基本原理沸点（或称沸腾温度）系指液态物质的蒸汽压力随温度上升而增大，当蒸汽压力与大气压力相等时，液体呈现沸腾现象，此时温度即为该物质的沸点。馏程系指一种液体照下述方法蒸馏，校正到标准压力101.3kPa（760mmHg）下，自开始蒸馏出第5滴算起，至供试品仅剩34ml，或一定比例的容积蒸馏出时的温度范围。（二）测定方法（一）仪器 中国药典馏程测定法采用的是国产19号标准磨口蒸馏装置一套。蒸馏瓶；冷凝管。馏程在130

10、以下用水冷却，馏程在130以上用空气冷凝管；C为具有0.5ml刻度的25ml量筒；D为分浸型具有0.5刻度的温度计，预先经过校正，温度计汞球的上端与蒸馏瓶出口支管的下壁相齐；根据供试品馏程的不同，可选用不同的加热器，通常馏程在80以下时用水浴（其液面始终不得超过供试品的液面），80以上时用直接火焰或电热器加热。（二）操作方法 取供试品25ml，经长颈的干燥小漏斗，转移至干燥的蒸馏瓶中，加入洁净的无釉小瓷片数片，插上带有磨口的温度计，冷凝管的下端通过接流管接以25ml的量筒为接收器。如用直接火焰加热，则将蒸馏瓶置石棉板中心的小圆孔上（石棉板宽1215cm，厚0.30.5cm，孔径2.53.0cm

11、），并使蒸馏瓶壁与小圆孔边缘紧密贴合，以免气化后的蒸气继续受热，然后用直接火焰加热使供试品受热沸腾，调节温度，使每分钟馏出23ml，注意检读自冷凝管开始馏出第5滴时与供试品仅剩34ml或一定比例的容积馏出时，温度计上所显示的温度范围，即为供试品的馏程。（三）注意事项1供试品的沸点在80以下者用水浴，其液面始终不得超过供试品的液面。如系易燃性药物乙醚、氯仿等可用恒温水浴或蒸气水浴锅，切勿在水浴下再用明火加热，以免引起火灾。 2供试品的沸点在80以上时用直接火焰或其他电加热器加热，同时火源（如酒精喷灯或煤气灯等）始终不能超过供试品液面，以免发生过热蒸汽，温度计指示较高的温度，使测定结果造成误差。3

12、为防止蒸馏时发生爆沸现象，应加入一些止爆剂或用一端封闭的毛细管或洁净的小瓷片，在蒸馏开始前加入，切不可在将近沸腾时再加，否则将引起爆沸而冲出瓶外，如为易燃物质更会引起火灾！宜特别注意。止爆剂经一次沸腾后即失去作用，每次必须新加，如蒸馏中途停止，再继续蒸馏之前，应再补充新的止爆剂，如用毛细管为止爆剂，应取长度超过蒸馏瓶的直径能倒立于瓶中为宜。 4蒸馏速度不宜过快，调节温度，使每分钟馏出23ml，火力不宜太强，以免产生过热蒸汽。5温度计校正，温度为分浸型具有0.5刻度者，其准确度可按熔点测定法项下校正。6馏出液5滴时检读温度，此5滴应在冷凝管下端出口处算起。7勿在空气流动地方操作，否则影响读数，最

13、好在室温恒温2025进行蒸馏。8开始加热至初馏点应为510分钟，馏出90%至干点（即终沸点）为35分钟。9馏程在80以下的供试品，量取及测量馏出物体积时，均宜在510水浴中进行。馏程在80以上的在常温下进行。10测定时，如要求供试品在馏程范围内馏出不少于90%以上时，应使用100ml蒸馏瓶，并量取供试品50ml，接受器用50ml量筒。11中国药典2000年版规定，测定时气压如在101.3kPa（760mmHg）以上，每高0.36kPa（27mmHg）应将测得的温度减去0.1，如果在101.3kPa（760mmHg）以下，每低0.36kPa（27mmHg），应增加0.1。三、 熔点测定法（一）基

14、本原理熔点（Melting Point）系指一种物质按规定方法测定，由固体熔化成液体的温度或融熔同时分解的温度或在熔化时初熔至全熔经历的温度范围。某些药品具有一定的熔点，测定熔点可以鉴别药物，检查药物的纯净程度，因此熔点在药品标准中是比较重要的项目。依照物质的性质不同，测定法可以分为三种：测定易粉碎的固体药品；测定不易粉碎的固体药品（如脂肪、脂肪酸、石蜡、羊毛脂等）；测定凡士林或类似的物质。一般熔点多采用前两种。（二）测定方法仪器：1容器 供放置传温液用， b形玻璃管或其他适宜的容器，能耐电炉丝或直火加热，规格大小可按温度计及实用的需要来选择。2温度计 供测定传温液的温度及供试品熔点用。中国药

15、典规定可用分浸型具有0.5刻度的温度计，预先用熔点测定用标准品校正。校正时温度计浸入传温液的深度应与测定供试品时浸入传温液的深度一致。3熔点测定毛细管（简称毛细管） 供放置供试品用，应选用中性硬质玻璃毛细管，有市售，需用时用重铬酸钾洗液浸泡过夜，然后用自来水和水洗涤干净，干燥后一端熔封即可应用。管长约9cm以上（浸入传温液6cm以上时，管长应适当增加，使露出液面3cm以上），内径0.91.1mm，壁厚0.10.15mm。为便于保存，可拉制成两倍长度的毛细管，两端熔封，临用时居中截开，分成两支使用。4传温液 熔点在80以下者用水；熔点在80以上者用液状石蜡、硅油、硫酸等；熔点在300以上者用硫酸

16、钾-硫酸溶液（37）。目前常用硅油作为传温液，其优点无色透明，对热稳定且无腐蚀性。使用后如变黑，可用活性炭处理脱色。5加热装置 酒精灯等。本套装置简单，使用方便，能准确控制升温速度，所测得熔点于外热式者相同，而且重现性很好。操作方法：1测定易碎的固体药品 取供试品研成细粉，除另有规定外，应参照各药品项下干燥失重的条件干燥，若该药品不检查干燥失重、熔点范围低限在135以上、受热不分解的供试品，可采用105干燥，熔点在135以下的或受热分解的供试品，可在五氧化二磷干燥器中干燥24小时或其他适宜的干燥方法干燥。分取供试品适量，置毛细管中，轻击管壁或借助长短适宜的洁净玻璃管，垂直放在表面皿或适宜的硬质

17、物体上，将毛细管自上口放入，使自然落下，反复数次，使粉末紧密集结毛细管的熔封端，装入供试品的高度为3mm。另将温度计放入盛装传温液的容器中，使温度计汞球部的底端与容器的底部距离在2.5cm以上（用内加热的容器，温度计的汞球与加热器上表面距离2.5cm以上）。加入传温液至传温液加热后的液面浸至温度计的分浸线处，将传温液加热，待温度上升至规定的熔点低限尚低约10时，将毛细管浸入传温液，贴附在温度计上，位置须使毛细管内的供试品部分刚好处在温度计汞球中部；继续加热，调节升温速度使温度每分钟上升11.5，加热时须不断搅拌使温度保持均匀。供试品在毛细管内开始局部液化时的温度，作为初熔温度；供试品全部液化（

18、澄明）时的温度，作为全熔温度。2测定熔融时分解的供试品的熔点：方法如上述。但调节升温速度，使每分钟上升2.53.0。供试品开始局部液化时（或开始产生气泡时）的温度作为初熔温度；供试品固相全部液化时，有时固相消失不明显，应以供试品分解物开始膨胀上升时的温度作为全熔温度。某些药品无法分辨初熔、全熔时，可记录其发生突变时的温度，该温度和初熔、全熔温度一样，均应在各药品项下规定的范围以内。（三）注意事项1毛细管的大小 由于毛细管内装入供试品量对熔点测定结果有影响，内径大了，全熔温度会偏高0.20.4之间，故毛细管的内径必须按规定选用。2温度计的使用 温度计必须经过校正，最好绘制校正曲线，否则测定结果不

19、准确。3传温液的使用 应用不同传温液测定某些药物的熔点时，所得的结果不一致。因此选择传温液必须按规定使用，也可选用确知对测定结果无影响的适宜的传温液。因硫酸具有腐蚀性、磷酸能腐蚀温度计，故300以下用硅油或液状石蜡作为传温液较好。4供试品的使用 供试品必须研细并经干燥，才能使测定得结果准确，熔点范围低限在135以上，受热不分解的供试品，可采用105干燥；熔点在135以下的或受热分解的供试品，可在五氧化二磷干燥器中干燥过夜。一般说，除另有规定外，应参照各该药品项下干燥失重的温度干燥。供试品装入熔点测定管时应尽量装尽紧，可用一长短适宜的洁净长玻璃管，垂直放在玻璃板或适宜的硬质物体上，将毛细管自上口放入，使自由落下，反复数次，使粉末紧密集结管底为止。 5加热要求 升温速度对熔点测定结果有明显影响，所以应严格控制升温速度。一般的供试品在加热到规定的熔点尚低约10时，升温以每分钟上升15为宜；熔融分解的供试品，升温速度尽可能保持每分钟上升3。仪器应有调压器，要反复调节好升