密度、熔点、旋光检验法

相对密度检验法有关密度的概念1.密度ρ物质在一定温度下，每单位体积物质的质量。以符号d表示。单位：g/cm32.相对密度d某一温度下物质的质量与同体积某一温度下水的质量之比。3.密度与相对密度的关系温度下的水的密度温度下的物质密度ttd当用密度瓶或密度天平测定液体的相对密度时，以测定溶液对同温度水的相对密度比较方便．通常测定液体在20℃时对水在20℃时的相对密度，以表示。和之间可以用下式换算：204d2020d2020d204d=2020d×0.99823二、密度测定的意义组成一定的药品具有一定的相对密度，当其组分或纯度变更，相对密度亦随之改变；因此，测定相对密度，可以鉴别或检查药品的纯杂程度。相对密度测定方法中国药典中的相对密度测定法有二种：比重瓶法（密度瓶法）韦氏比重秤法（适合测定易挥发液体的相对密度）1.密度瓶法原理与构造：利用具有已知的同一密度瓶，在一定温度下，分别称取等体积的样品试液与蒸馏水的质量。两者的质量比，就是该样品试液的密度。常见的密度瓶有两种：普通密度瓶、带温度计密度瓶。带温度计的密度瓶常用的密度瓶是测定液体相对密度的专用精密仪器，是容积固定的玻璃称量瓶，其种类和规格有带温度计的精密度瓶和带毛细管的普通密度瓶，见图。在一定温度下，同一密度瓶分别称取等体积的样品溶液和蒸馏水的质量，两者之比即为该样品溶液的相对密度。测定方法先把密度瓶洗干净，再依次用乙醇、乙醚洗涤，烘干并冷却后，精密称重。装满样液盖上瓶盖，置20℃水浴内浸0.5小时，使内容物的温度达到20℃，用滤纸来吸去支管标线上的样液，盖上侧管帽后取出。用滤纸把瓶外擦干，置天平室内30分钟后称重。将样液倾出，洗净密度瓶，装入煮沸30分钟并冷却到20℃以下的蒸馏水，按上法操作。测出同体积20℃蒸馏水的质量。按下式计算式中m0——空密度瓶质量，g；m1——密度瓶和水的质量，g；m2——密度瓶和样品的质量．g；0.99823——20℃时水的密度，g／cm3。01022020mmmmd99823.02020204dd比重瓶法注意事项1、瓶必须洁净、干燥，操作顺序为先称量空比重瓶重，再装供试品称重，最后装水称重。2、装过供试液的比重瓶必须冲洗干净，如供试品为油剂，测定后应尽量倾去，连同瓶塞可先用石油醚和氯仿冲洗数次，俟油完全洗去，再以乙醇、水冲洗干净，再依法测定水重。3、供试品及水装瓶时，应小心沿壁倒入比重瓶内，避免产生气泡，如有气泡，稍放置待气泡消失后再调温称重。供试品如为糖浆剂、甘油等黏稠液体，装瓶时更应缓慢沿壁倒入，因黏稠度大产生的气泡很难逸去而影响测定结果。4、将比重瓶从水浴中取出时，应用手指拿住瓶颈，而不能拿瓶肚，以免液体因手温影响体积膨胀外溢。5、测定有腐蚀性供试品时，为避免腐蚀天平盘，可在称量时用—表面皿放置天平盘上，再放比重瓶称量。6、当室温高于20℃或各品种项下规定的温度时，必须设法调节环境温度至略低于规定的温度。否则，易造成虽经规定温度下平衡的比重瓶内的液体在称重过程中因环境温度高于规定温度而膨胀外溢，从而导致误差。2、韦氏比重天平法韦氏比重天平法适用于有机化学试剂中易挥发液体相对密度的测定。测定仪器：韦氏天平恒温水浴：准确度为0.1℃韦氏比重法原理测定方法将韦氏天平安装好（如图），把浮锤挂在小钩上，如果两个指针没有相对正，则旋转调整螺丝，使两个指针对正为止。向玻璃筒中注入煮沸30min并冷却至20℃的水，将浮锤浸入水中，玻璃筒置于20℃的恒温水浴中，将单位游码挂在小钩上，这时天平应保持平衡。将玻璃筒中水倾出，玻璃筒及浮锤先用乙醇，再用乙醚洗涤数次，吹干。注入预先调整至20℃的样品，同样置于20℃的恒温水浴中。调节游码都放在刻度上，如果在同一刻度上，需要放两个游码，则将小的游码挂在大游码的脚钩上。如果样品的相对密度大于1，则单位游码挂在小钩上，待天平保持平衡，记录读数。注意事项1、韦氏比重秤应安装在固定平放的操作台上，避免受热、冷、气流及震动的影响。2、玻璃圆筒应洁净，在装水及供试液时的高度应一致，使玻璃锤沉入液面的深度前后一致。3、玻璃锤应全部浸入液体内。馏程测定法基本原理沸点和溜程液体的蒸气压随温度升高而增大。当蒸气压增大到与外界大气压相等时，液体沸腾，此时的温度称为沸点。液体的沸点随所受到的压力而改变。通常所说的沸点，是指在101.3KP(760㎜汞柱）压力下液体沸腾的温度纯物质一般具有固定的沸点，所以沸点是物质的重要物理常数之一。不纯的物质其沸点往往为一个区间，称为沸点范围或馏程药典中溜程的定义：标准压力（101.3KPa）下，自开始馏出第5滴算起，至供试品仅剩3～4mL，或一定比例的容积馏出时的温度范围。测定馏程的意义某些液体药品在一定的气压下具有一定的馏程，测定馏程可以区别药品或检查药品的纯杂程度。仪器装置操作方法取供试品25ml，经长颈的干燥小漏斗小心转移至干燥洁净的蒸馏瓶中，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量筒接受器，开启冷凝管冷却水。如用直接火焰加热，则将蒸馏瓶置石棉板中心的小圆孔上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；然后用直接火焰或适宜的加热器加热使供试品受热沸腾。调节温度，使每分钟馏出2～3ml。注意检读自冷凝管开始馏出第5滴时至供试品仅剩3～4ml，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。注意事项1、冷却方法和冷却水的流速根据供试品馏程的不同，可选用不同的冷却方法：通常馏程在130℃以下的，用水冷却冷凝管；馏程在130℃以上的，使用空气冷凝管。冷却水的流由馏程高低决定，对馏程较低的液体药品，如乙醚需加大冷却水流速。2、温度计的位置对馏程影响较大，应安装准确，使温度计汞球的上端与蒸馏瓶支管下壁处于同一水平，并使温度计与蒸馏头的纵轴重合，不可偏向管壁。3、根据供试品馏程的不同，可选用不同的加热器：通常对馏程在80℃以下的供试品，使用水浴加热；馏程在80℃以上的供试品可用直火或调温电热套等。4、为防止蒸馏时发生暴沸现象，可预先加一些沸石或加入数根一端封闭的玻璃毛细管（开口端朝下，长度要使上端能立在蒸馏瓶的颈部）5、随着加热进行，当有小气泡从沸石上升时（同时参考浴液温度），就要调整加热速度，使沸腾逐渐开始；当蒸气沿瓶颈缓慢上升时，温度计读数也缓慢升高，至蒸气顶端到达温度计汞球部位时，温度计汞柱急剧上升，此时更应控制加热，使冷凝液逐滴馏出，防止开始时馏出过快。控制馏速为每分钟2～3ml，（约每秒1滴），并时刻注意和记录温度计读数。6、蒸馏装置的受热部分（包括蒸馏头）要用挡风板挡住，防止流动空气对沸腾蒸气的冷却影响7、弯形接流管与量筒之间不要密闭，须与大气相通，使蒸馏在常压下进行。8、测定馏程时，必须同时记录大气压力，并对测得的馏程加以校正：每增高或减少0.36KPa，即増加或减少1℃还有一些其他的注意事项参考药典熔点测定实验原理熔点是固体物质与其熔融态达到平衡时的温度，纯物质具有固定和敏锐的熔点。少量可熔性杂质能使熔点降低，并使其出现较大的熔融温度间隔(熔程)。图1.加热时间与相应温度变化曲线有明显的相变化过程！！在测熔点时，一定要注意加热速度，在接近熔点时，加热升温速度一定要慢，一般以每分钟上升1℃左右为宜。三、实验装置图（一）毛细管测熔点图2毛细管测熔点的仪器装置Thiele管3~4mm四、实验步骤样品的装填3～4mm紧实取0.1g干燥样品置于洁净的表面皿中，用玻棒研成细粉，将熔点管开口端向下插入堆集的样品粉末中，使样品进入管内，再将熔点管开口端向上，垂直桌面上下振动，使样品进入管底。装紧样品的高度为3~4mm，擦去管外粉末，即为样品管，可直接使用。熔点的测定将装填好样品的熔点管如图2c，用橡皮圈固定在温度计上，再将此温度计按图2a所示插入浴中，小火缓慢加热。开始升温速度可以较快，当温度低于熔点10～15℃时，使升温速度改变至每分钟1～2℃，接近熔点时，升温要更慢，每分钟约上升0.5℃。当熔点管内样品开始出现萎缩或塌落、湿润现象，有液滴呈现时，表示已开始溶化，记录此时的温度(即始熔温度)，继续微热至全部样品消失成为透明液体时，为全熔。记录的始熔和全熔时的温度，即为样品的熔程。纯物质的熔程一般不超过0.5～1℃。多次测量！！（二）显微熔点测定显微熔点测定仪旋光测定【实验原理】偏振光通过某种物质后，其振动面将以光的传播方向为轴线转过一定的角度，这种现象叫做旋光现象。旋转的角度称为旋光度。凡能使线偏振光通过后将其振动面旋转一定角度的物质，称作旋光性物质。旋光性物质不仅限于像石英、朱砂等固体，还包括糖溶液、松节油等具有旋光性质的液体。不同的旋光性物质可使偏振光的振动面向不同方向旋转。若面对光源，使振动面逆时针旋转的物质称为左旋物质；使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物质。【实验仪器】123456789101112图1旋光仪构造示意图1.底座；2．度盘调节手轮；3．刻度盘；4．目镜；5．度盘游标；6．物镜；7．检偏片；8．测试管；9．石英片；10．起偏片；11．会聚透镜；12．钠光灯光源测量采用半荫法，钠光灯发出的光经起偏片后成为平面偏振光，在半波片（劳伦特石英片）处产生三分视场。检偏片与刻度盘连在一起，转动度盘调节手轮即转动检偏片，可以看到三分视场各部分的亮度变化情况，如图2所示。其中（a）、（c）为大于或小于零度视场，（b）为零度视场，（d）为全亮视场。找到零度视场，从度盘游标处装有放大镜的视窗读数。a．或零度视场b．零度视场c．或零度视场d．全亮视场图2零度视场的分辨【实验内容】(1)接通电源并开启仪器电源开关，约5分钟后钠光灯发光正常，就可以开始工作；(2)调节旋光仪的目镜，使视场中a、b区域及分界线十分清晰；转动检偏器，观察并熟悉视场明暗变化的规律；(3)熟悉角游标尺的读数方法，记录最大仪器误差；(4)检查仪器零位是否准确，即在仪器未放试管时，将旋光仪调到图2（b）所示的状态，看到视场两部分亮度均匀且较暗时，记下刻度盘上左右两游标窗口上的相应读数，作为零位读数；(5)将盛满已知浓度（共四种）或未知浓度（一种）糖溶液的试管依次放入仪器内，重调目镜使a、b区域分界线清晰，再旋转检偏器使视场亮度均匀且较暗，如图2（b）所示的状态，从刻度盘上左右窗口记下相应的角度；(6)由偏振光被旋转的方向确定物质的旋光性（左旋还是右旋）；(7)利用已知的和测出的作图。确定糖溶液的旋光率；(8)从所作的曲线上查找出待测糖溶液的浓度。注意事项（1）溶液应装满试管，不能有气泡。如果试管中有气泡，应使气泡处于试管凸起处；（2）试管和试管两端透明窗均应擦净才可装上旋光仪；（3）操作中注意将试管放妥，避免将其摔踤；（4）仪器电源不要反复连续地开关，若钠光灯熄灭，需停几分钟后再开。WZZ-1自动指示旋光仪(实物图片)光源小孔光栅物镜滤色片偏振镜Ⅱ偏振镜Ⅰ磁旋线圈样品管光电倍增管自动高压蜗轮蜗杆功率放大器选频放大器前置放大器计数器电机自动旋光仪工作原理示意图自动旋光仪测定原理光学零位原理若自然光依次经过起偏器和检偏器，以起偏器和检偏器的通光方向正交时作为零位，检偏器偏离正交实验步骤开启恒温器旋光仪开关称取试样配制溶液调节温度仪器调零旋光度测定读取数据试样溶液恒温20分温度设定及旋光仪零点校正温度设定：调节超级恒温器的接点温度计，至30℃（以玻璃温度计为准）旋光仪零点校正：用蒸馏水清洗样品管后，向管内倒满蒸馏水（不产生气泡），用滤纸吸干管外壁的水，将样品管放入旋光仪中，调整旋光度的刻度值为零或其零刻度附近。注意事项：1.装上溶液后的样品管内不能有气泡产生，样品管要密封好，不要发生漏液现象；2.样品管洗涤及装液时要保管好玻璃片和橡皮垫圈，防止摔碎或丢失；3.配制溶液时要注意使固体全部溶解，并充分混均溶液；4.测定α∞时，要注意被测样品在20℃恒温（移到超级恒温器中恒温20min）；5.必须对旋光仪调零校正，若调不到零，需要进行数据校正。旋光现象