Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

контроль качества и безопасность ЛП

.pdf
Скачиваний:
225
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
4.05 Mб
Скачать

При определении окислителей в раствор, содержащий окислитель, вводят избыток ио- дида калия. В результате окисления иодид-ионов определяемым окислителем выделяется эквивалентное количество иода, который титруют раствором натрия тиосульфата:

2S2O32– + I2 S4O2–6 + 2I

При определении восстановителей применяется как прямое, так и обратное титрова- ние. Иодометрическим методом определяются многие ЛС, являющиеся восстановителями, например тиосульфат натрия, аскорбиновая кислота, метионин, изониазид, фурацилин, анальгин, раствор формальдегида, глюкоза и др. Иодометрический метод применяется для количественного определения β-лактамидов: суммы пенициллинов в солях бензилпенициллина, полусинтетических цефалоспоринов, цефалексина и цефалотина. Метод основан на окислении иодом продуктов щелочного гидролиза пенициллинов или цефалоспоринов.

Для определения антипирина используется реакция электрофильного замещения; для определения кофеина реакция образования периодида, в обоих случаях применяют спо- соб обратного титрования.

Определение дихлорида ртути. Вначале ртути дихлорид переводят в калия тетраиод- меркуриат (при взаимодействии с калия иодидом).

HgCl2+4KI K2HgI4+2KCl

Последний восстанавливают раствором формальдегида в щелочной среде до металли- ческой ртути, которую окисляют избытком титрованного раствора иода в кислой среде в присутствии избытка калия иодида:

K2HgI4 + H–CО–H + 3NaOH Hg+ H–CО–ONa + 2NaI + 2KI + 2H2O

Hg + I2 + 2KI K2HgI4

Избыток титранта (I2) оттитровывают раствором тиосульфата натрия.

101

Определение анальгина. В основе определения лежит реакция окисления серы суль- фитной до сульфатной раствором иода.

Для предотвращения гидролиза анальгина навеску помещают в сухую колбу и раство- ряют в 90% спирте. Чтобы исключить окисление формальдегида, который может окис- ляться иодом только в щелочной среде, к раствору анальгина добавляют 0,01 н раствор хлороводородной кислоты. В результате реакции окисления анальгина ио- дом образуются бисульфат натрия и две молекулы иодоводородной кислоты, одна из ко- торых образует соль (гидроиодид) с 4-метиламиноантипирином-продуктом гидролиза анальгина:

HSO3+ I2 + H2O → HSO4+ 2I+ 2H+ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NaO3S

 

 

CH2

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

I +

 

H

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C6H5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

N

 

 

 

 

 

 

CH3

 

I

 

+ HC

 

 

+ NaHSO4 + H I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

CH3

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C6H5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение аскорбиновой кислоты основано на восстановительных свойствах и про- водится иодатометрическим или иодометрическим методами.

Определение кофеина в кофеин-бензоате натрия основано на образовании осадка ко-

феина периодида при взаимодействии препарата с избытком титрованного раствора иода в кислой среде. После отфильтровывания осадка в части фильтрата определяют избыток иода путем титрования раствором тиосульфата натрия:

 

 

 

O

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

O H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

H3C

 

N

 

 

N

 

 

H3C

 

N

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2 I + H I

 

 

 

+

 

 

 

+

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

3

O

 

N

N

 

 

 

O

N

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

I

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кофеин

 

 

 

 

 

периодид кофеина

Определение сульфата меди основано на реакции:

2Cu2+ + 4I2CuI + I2

Cu2+ + e Cu+ ; E0 = 0,15 B

I2 + 2e 2I ; E0 = 0,54 B

Нормальный потенциал системы Cu2+ / Cu+ , равный 0,15 В, ниже потенциала системы I2 / 2I , равного 0,54 В, однако равновесие может быть смещено вправо вследствие малой растворимости меди (I) иодида в присутствии достаточного избытка иодида. В реально протекающей полуреакции нормальный потенциал системы Cu2+/Cu+ равен 0,86 В:

Cu2+ + I + e CuI (тв.); E0 = 0,86 B

поэтому равновесие реакции:

2Cu2+ + 4I2Cu+ (тв.) + I2

смещено вправо. В этой реакции иодид служит не только восстановителем меди (II), но и осадителем меди (I). Выделившийся иод титруют раствором тиосульфата натрия.

Определение формальдегида и глюкозы основано на окислении альдегидной группы этих соединений раствором иода в щелочной среде, где образуется гипоиодид:

I2 + 2NaOH NaOI + NaI + H2O

102

Образовавшийся гипоиодид окисляет альдегиды до карбоновых кислот:

RCHO + NaOI + NaOH RCOONa + NaI + H2O

NaOI + NaI + H2SO4 Na2SO4 + I2 + H2O

Затем в раствор прибавляют серную кислоту, чтобы выделить иод из гипоиодита, не вступившего в реакцию взаимодействия с альдегидом, и оттитровывают иод раствором тиосульфата натрия. В этих определениях необходимо строго соблюдать условия методик

количество реактивов и порядок их прибавления.

При определении суммы пенициллинов в солях бензилпенициллина и феноксиметил- пенициллине препарат пенициллина подвергают щелочному гидролизу, при этом проис- ходит раскрытие бета-лактамного кольца с образованием соответствующей пенициллино- вой кислоты в открытой тиольной форме. Эта тиольная форма окисляется шестью эквива- лентами иода до SO3H-группы. Еще два эквивалента иода расходуются на окисление про- межуточного продукта кислоты пенальдиновой до кислоты дегидропенальдиновой:

 

 

H

 

 

H

 

 

 

 

 

H S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

H

HS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

C

3

R

 

N

 

 

C

 

 

 

 

 

C

 

 

C

 

CH3

 

R N C

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH N

 

 

 

 

C

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

N

 

C

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

H

 

 

пенициллоиновая кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тиольная форма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пенициллоиновой кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO3S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

N

 

 

 

C

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2N

 

 

C

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

пенициламиновая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(диметилцистеиновая)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пенальдиновая кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

C

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дегидропенальдиновая

кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогичным образом проводят количественное определение полусинтетических це- фалоспоринов цефалексина и цефалотина.

При иодометрическом определении β-лактамидов (пенициллинов и цефалоспоринов) используют стандартные образцы, так как реакция взаимодействия иода с продуктами ще- лочного разрушения пенициллинов не протекает строго стехиометрически. Этим же целям стандартизации служит поддержание определенного значения рН среды, температурных условий и времени анализа.

6.2.2. Броматометрия

Метод броматометрии основан на применении в качестве титранта бромата калия, ко- торый в кислой среде является сильным окислителем:

BrO3+ 6H+ + 6e Br + 3H2O (E0 = 1,52 B)

Обычно в анализируемый раствор перед титрованием добавляют бромид калия, кото- рый при взаимодействии с броматом в кислой среде выделяет бром. Образующийся бром используется как окислитель:

Br2 + 2e 2Br

В качестве индикаторов при прямом броматометрическом определении чаще приме-

103

няют кислотно-основные индикаторы (метиловый оранжевый, метиловый красный, конго красный), которые в конечной точке титрования необратимо окисляются избытком окис- лителя (обесцвечиваются). При обратном титровании избыток брома определяют иодо- метрически:

Br2 + 2KI I2 + 2KBr

I2 + Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6

Броматометрический метод применяется для количественного определения ЛС, кото- рые являются восстановителями, например изониазида, а также фенолов (фенола, тимола, резорцина, кислоты салициловой, синэстрола и др.) и первичных ароматических аминов (например, стрептоцида). Определение фенолов и ароматических аминов основано на ре- акции электрофильного замещения бромирования.

В случае изониазида при титровании протекает следующая реакция:

O

 

 

C

 

NH

 

NH2

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2 Br2 + H2 O

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ N2 + 4 H Br

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

N

6.2.3. Перманганатометрия

Метод основан на реакциях окисления определяемого вещества перманганат-ионами. Титрование проводят в сильнокислых, чаще всего сернокислых растворах. Хлороводо- родную и азотную кислоты применять не следует, так как в присутствии этих кислот мо- гут протекать конкурирующие окислительно-восстановительные реакции. Основное урав- нение перманганатометрии имеет следующий вид:

MnO4+ 5e + 8H+ Mn2+ + 4H2O

Индикатором конца титрования служит слабо-розовая окраска титранта пермангана- та калия.

Достоинства перманганатометрического метода следующие:

в связи с высоким окислительным потенциалом системы

MnO4+ 8H+/ Mn2+ (E0 =1,51B)

растворы калия перманганата в кислой среде можно применять для определения многих веществ, которые не взаимодействуют с более слабыми окислителями;

большинство окислительно-восстановительных реакций с участием MnO4-ионов протекает стехиометрически и при оптимально выбранных условиях с достаточной скоро- стью;

возможно титрование без индикатора;

перманганат калия является легкодоступным реагентом.

Недостатки метода:

перманганат калия трудно получить в химически чистом состоянии. Поэтому титр 0,1 н раствора KMnO4 следует часто проверять, а 0,02 н и 0,01 н растворы для хранения не

готовят;

 

 

 

 

окислительно-восстановительные

реакции

с

участием

MnO4-иона требуют строгого соблюдения условий, рекомендуемых методикой анализа (рН, температуры и т.д.).

Перманганатометрически легко определять содержание пероксида водорода в раство-

ре:

5H2O2+2KMnO4+3H2SO4 = 2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O

или

104

5H2O2 + 2 MnO4+ 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O

6.3. Нитритометрическое титрование лекарственных веществ

Нитритометрия титриметрический метод, применяемый для количественного опре- деления первичных ароматических аминов (сульфаниламиды, производные n- аминобензойной и n-аминосалициловой кислот, дифенилсульфона, аминоакридина), их ацилированных производных (после предварительного гидролиза) или ароматических нитропроизводных, которые легко могут быть восстановлены до ароматических аминов (левомицетин). Этот метод может быть также использован для определения вторичных ароматических аминов (фелиевая кислота, дикаин, хиноцид), гидразидов (изониазид) и других соединений. В нитритометрии титрантом является нитрит натрия, в неводной сре- де эфиры азотистой кислоты алкилнитриты.

Первичные ароматические амины при действии нитрита натрия в кислой среде обра- зуют соли диазония, а вторичные ароматические амины нитрозопроизводные:

 

 

NaNO2 + HX → NaX + HNO2 ;

+H+

+X

 

 

HNO2 → H2ONO → NOX → RNH2NO → R–N=N–OH → R–NÅN·X ;

 

 

соли диазония

+H+

+NO2

+R2NH

 

HNO2 → H2ONO → N2O3 + H2O → R2NHÅNO → R2NNO,

нитрозопроизводное

где R = Ag; X = Cl , Br , HSO4, OAs .

Титрование проводят при температуре не выше 15–20°С, а в некоторых случаях при охлаждении до 0–5°С, так как соли диазония непрочные соединения и легко разлагаются.

Конечную точку титрования определяют двумя способами:

 

 

 

электрохимическим (потенциометрическое титрование);

 

 

 

визуальным

(с

помощью

внутренних

и

внешних

индии-

каторов).

При потенциометрическом титровании в качестве индикаторного электрода применя- ют платиновый электрод; электродом сравнения служит насыщенный каломельный элек- трод.

Внутренние индикаторы указываются конкретно в частных статьях ГФ. В качестве внутренних индикаторов используют тропеолин 00 (4 капли раствора), тропеолин 00 и 2 капли раствора метиленового синего, нейтральный красный (2 капли 0,5% раствора в на- чале и 2 капли в конце титрования) и др. Индикатор тропеолин 00, который в кислой среде окрашен в красно-фиолетовый цвет, от избытка HNO2 становится бесцветным или слабо- желтым. Титрование со смесью индикаторов (тропеолин 00 + метиленовый синий) ведут до перехода окраски от красно-фиолетовой до голубой, с нейтральным красным от ма- линовой до синей. Выдержку в конце титрования с нейтральным красным увеличивают до двух минут.

Иодкрахмальная бумага как внешний индикатор может быть применена во всех слу- чаях нитритометрического определения фармакопейных препаратов. Индикатор иод- крахмальная бумага это пропитанная водными растворами крахмала и иодида калия фильтровальная бумага. Титруемую жидкость стеклянной палочкой наносят на полоску иодкрахмальной бумаги.

Титрование с иодкрахмальной бумагой ведут до тех пор, пока капля титруемого рас- твора, взятая через одну минуту после прибавления раствора нитрита натрия, не будет не- медленно вызывать синее окрашивание бумаги:

2KI + 2 NaNO2 + 4HCl I2 + 2 NO + 2NaCl + 2 H2O

105

6.4.Осадительное титрование лекарственных веществ

Вметоде осадительного титрования применяются реакции образования малораство- римых продуктов при взаимодействии с ЛВ. Наиболее часто для качественного анализа применяется реакция осаждения раствором серебра нитрата и раствором аммония тиоциа- ната. Многие ЛС соединения галогенов количественно характеризуются по реакции осаждения серебра нитратом (аргентометрия). Для анализа ЛВ применяется и меркуро- метрический способ, но более ограниченно вследствие ядовитости соединений ртути.

Определение момента эквивалентности проводится визуально по изменению цвета раствора или осадка в присутствии индикаторов или физико-химическими методами (ча- ще потенциометрическим). Индикаторы, используемые для установления момента экви- валентности в аргентометрическом титровании, можно разделить на три группы:

образующие окрашенные осадки;

образующие окрашенные комплексы;

адсорбционные.

Метод Мора используется для титрования хлоридов и бромидов, имеющих в титруе- мых растворах нейтральную реакцию, раствором нитрата серебра (прямое титрование). В качестве индикатора применяют хромат-ионы (хромат калия), образующие в момент пол- ного осаждения хлорид (бромид)-ионов оранжево-желтый осадок хромата серебра:

Реакция титрования:

Ag+ + Cl AgCl↓ . Ks (AgCl) =1,78 · 10–10

Реакция в конечной точке титрования:

2Ag+ +CrO42– Ag2CrO4 , Ks (Ag2CrO4) =2 · 1012

Растворимость хромата серебра значительно выше растворимости хлорида (бромида) серебра. Поэтому при малой концентрации хромат-ионов в присутствии избытка хлорид- ионов при добавлении стандартного раствора нитрата серебра в первую очередь происхо- дит осаждение хлорида серебра, и только после полного осаждения серебра хлорида (мо- мент эквивалентности) образуется серебра хромат. Титрование этим методом проводят при pH 7,0–10,0. В кислой среде равновесие

2CrO42– + H+ 2HCrO4Cr2O2– + H2O

смещено вправо и чувствительность индикатора резко понижается. Титрование иодид- ионов не дает удовлетворительных результатов, так как осадок иодида серебра адсорбиру- ет хромат-ионы и момент эквивалентности фиксируется неточно.

Метод Фольгарда основан на осаждении галогенидов избытком стандартного раство- ра нитрата серебра и титрования избытка нитрата серебра стандартным раствором тио- цианата аммония в кислой среде (обратное титрование). В качестве индикатора использу- ют раствор солей железа (III), например двойного сульфата железа (III) и аммония (квасцы железоаммониевые). После осаждения избытка ионов серебра в виде белого осадка тио- цианата серебра избыток титранта (тиоцианата аммония) образует с Fe3+ в растворе крас- ного цвета комплексы:

[Fe(SCN)]2+ ,[Fe(SCN)3]+ … [Fe(SCN) 6]3–

Ag+ + SCN →AgSCN

реакция титрования

SCN + Fe3+ [Fe(SCN)]2+

реакция в конечной точке титрования

106

Осадки иодида серебра и бромида серебра менее растворимы, чем роданид серебра, и поэтому избыток нитрата серебра титруют непосредственно раствором тиоцианата аммо- ния. Хлорид серебра, напротив, более растворим, чем роданид, и его следует отделять фильтрованием, чтобы в процессе титрования он не перешел в роданид:

SCN + AgCl AgSCN + Cl

Метод Фаянса предполагает применение адсорбционных индикаторов соединений, которые являются кислотами или их солями и в момент эквивалентности адсорбируются на осадке галогенида серебра и изменяют цвет осадка. В первую очередь, на осадке адсор- бируются ионы, одноименные с осадком. Например, при титровании раствора иодида ка- лия раствором нитрата серебра на осадке хлорида серебра до точки эквивалентности бу- дут адсорбироваться преимущественно иодид-ионы, и для нейтрализации отрицательного заряда к частицам осадка будут притягиваться положительно заряженные ионы К+ из рас- твора. После достижения точки эквивалентности адсорбироваться на осадке будут избы- точные ионы Ag+, и для нейтрализации уже положительного заряда осадка из раствора будут притягиваться отрицательно заряженные ионы, в том числе анионы индикатора, ко- торые изменяют желтый цвет осадка AgI на розовый (индикатор натрия эозиат):

Ag+ + I AgI

реакция титрования

Ag+ + AgI + IndAgI : Ag+ : Ind

розовый реакция в конечной точке титрования

Титрование с адсорбционными индикаторами проводится при определенном рН сре- ды, при котором преобладает ионная форма индикатора.

6.5. Комплексонометрическое титрование лекарственных веществ

Комплексонометрия титриметрический метод, основанный на реакциях комплексо- нообразования ионов металлов с комплексонами. Комплексонами называют полидентант- ные хелатообразующие органические соединения, отличающиеся наличием в их молеку- лах основных и кислотных групп, обеспечивающих образование прочных растворимых в воде комплексов (хелатов) с ионами различных металлов. Основной группой обычно яв- ляется третичная аминогруппа, в которой атом азота имеет неподеленную пару р- электронов; кислотной группой может быть ацетатная СН2СООН, карбоксильная СО- ОН и др. В качестве титранта наиболее часто применяется комлексон III (трилон Б, динат- риевая соль кислоты этилендиаминотетрауксусной, ЭДТА). Для написания формулы ЭДТА и ее ионов часто используют сокращения Н4Y, H3Y, H2Y2–, HY3–, Y4– (условное обозначение Na2H2Y):

NaOOC

 

 

H C

CH2

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

2

NCH2CH2N

 

HOOC

 

 

 

H2C

CH2

 

 

COONa

 

 

 

 

ЭДТА является шестидентантным лигандом, так как содержит четыре карбоксильные группы и два атома азота, имеющие каждый по неподелённой паре электронов. С боль- шинством металлов, имеющих более одного положительного заряда, ЭДТА образует бес- цветные хорошо растворимые в воде устойчивые хелатные комлексы октаэдрической структуры, которые состоят не менее чем из трех пятичленных хелатных колец (рис. 8, 9).

107

Рис. 8. Комплекс ЭДТА с ионом металла

Рис. 9. Комплекс ЭДТА с двухвалентным металлом

Хелаты ЭДТА с ионами металлов называют комлексонатами. Комплексонаты ионов металлов с координационным числом 6, например Са2+, содержат пять хелатных циклов, а с координационным числом 4, например Zn2+, – три хелатных цикла.

Наиболее ценным свойством ЭДТА как титранта является его способность реагиро- вать с ионами металла в соотношении 1:1 независимо от зарядов катиона, при этом происходит выделение двух ионов водорода, например:

Mg2+ + H2Y2– MgY2– + 2H+

Bi3+ + H2Y2– BiY+ 2H+

Для связывания ионов водорода в анализируемый раствор добавляют аммиачный бу- фер или щёлочь. Если определение проводят в кислой среде, то ионы водорода не связы- вают.

Точку эквивалентности в комплексонометрии устанавливают с помощью металлоин- дикаторов. Металлоиндикаторы это органические красители, образующие с ионами тит- руемого металла интенсивно окрашенные комплексы, цвет которых отличается от окраски свободного индикатора, свойственного ему при данном значении рН.

Комплекс индикатора с ионом металла должен быть достаточно устойчивым, но в 10 раз менее устойчивым, чем комплекс металла с ЭДТА. Концентрация индикатора в рас- творе должна быть максимально малой (индикатор должен связывать менее 0,01 ионов металла), изменение окраски индикатора должно быть чётким, контрастным и быстрым.

Одним из широко применяемых индикаторов является эриохром чёрный Т (кислотный хром чёрный специальный, хромоген чёрный специальный ЕТ-00), который представляет собой натриевую соль слабой трёхосновной кислоты:

108

OH OH

N N SO3Na

NO2

или сокращённо NaH2Ind, где Н протоны индикатора: натриевой соли 1-[(1-гидрокси-2- нафтил)азо]-6-нитро-2-нафтол-4-сульфо-кислоты.

Эриохром чёрный Т за счёт о,о′-диоксиазогруппы способен образовывать хелаты с ионами металлов. При рН<6,0 протон сульфогруппы диссоциирован и индикатор присут- ствует в виде иона красного цвета; при рН >7,0 преобладает форма Hind2– синего цвета; а при рН >12,0 – полностью депротонированный ион Ind3– жёлто-оранжевого цвета:

pH > 7,0

pH > 11,5

H2IndHInd2– Ind3–

красный синий жёлто-оранжевый

Комплексы металлов с эриохромом чёрным Т имеют красный цвет, поэтому для полу- чения чёткого перехода цвета (красный синий) необходимо проводить титрование с эри- охромом чёрным Т в щелочной среде при рН 7,0–11,0. При образовании комплексов ме- таллов в этом интервале второй протон фенольного гидроксила замещается ионом метал- ла, а полученный комплекс становится полностью депротонированным и для двухвалент- ных металлов имеет состав MеInd.

Эриохром чёрный Т применяется для титрования солей магния, цинка при рН 9,5– 10,0. Недостатком индикатора является малая устойчивость его растворов во времени. По- этому чаще его применяют в смеси с натрия хлоридом (1:100) (индикаторная смесь).

Прямое титрование применяют для определения ионов металлов, быстро реагирую- щих с ЭДТА, при условии существования подходящего индикатора для детектирования конечной точки титрования. В способе прямого титрования к аликвотной части анализи- руемого раствора прибавляют буферный раствор для создания необходимого значения рН, вводят и титруют стандартным раствором ЭДТА до изменения окраски раствора. Способ прямого титрования применяют для определения ионов Ca2+, Mg2+, Zn2+, Bi3+, Co2+, Mn2+ и других.

Процесс прямого комплексонометрического титрования состоит из трёх стадий:

1. Образование окрашенного комплекса индикатора с металлом. При добавлении инди- катора к раствору, содержащему определяемый катион, образуется окрашенный комплекс металла с индикатором. Например, при определении магния образуется красно-фиолетового цвета комплекс с эриохромом чёрным Т:

Hind2– + Mg2+ MgInd+ H+

синий красно-фиолетовый

Далее титруют раствором трилона Б до появления синего окрашивания.

2.Титрование раствором трилона Б свободных ионов магния. Индикатор добавляют в таком количестве, чтобы связать менее 0,01 (т.е. менее 1%) ионов металла. Следовательно, более 99,0% ионов металла находятся в свободном виде и в ходе титрования связываются комплексоном в бесцветный растворимый комплекс ЭДТА с магнием.

3.Разрушение комплекса металл-индикатор и образование более устойчивого ком- плекса металл-ЭДТА и свободного индикатора (конечная точка титрования). Конечная точка титрования достигается после того, как все ионы магния будут оттитрованы и до- бавлен избыток раствора трилона Б (1–2 капли) При этом красно-фиолетовая окраска рас- твора переходит в синюю:

109

Изменение окраски от красно-фиолетовой до синей свидетельствует о достижении момента эквивалентности.

Обратное титрование применяют в следующих случаях:

при отсутствии подходящего индикатора для прямого титрования определяемого

иона;

при медленном протекании реакции иона определяемого металла с ЭДТА;

в случае гидролиза ионов определяемого металла при оптимальной величине рН об- разования комплексоната. Обратное титрование применяют для определения катионов, образующих с ЭДТА очень устойчивые комплексы (например, Hg2+ условная константа устойчивости ~ 20, Pb2+ условная константа устойчивости ~18).

Канализируемому раствору, содержащему определяемый катион, добавляют избыток стандартного раствора ЭДТА (при оптимальном значении рH и в присутствии индикато- ра). Образуется комплекс определяемого катиона с ЭДТА, а избыток ЭДТА находят об- ратным титрованием стандартным раствором магния сульфата (или цинка сульфата) в

присутствии индикатора (чаще всего кислотного хром чёрного специального). Методом обратного титрования определяют Hg2+ и др.

Титрование по заместителю (вытеснительное титрование) используют наряду с мето- дом обратного титрования, когда невозможно провести прямое титрование. При титрова- нии по заместителю в анализируемый раствор вводят избыток ЭДТА в виде комплекса с магнием или цинком. Если катион определяемого металла образует с ЭДТА более устой- чивый комплекс, чем магний или цинк, то протекает реакция замещения:

MgY2– + M2+ MY2– + Mg2+

Выделившиеся ионы магния в количестве, эквивалентном содержанию определяемых ионов, находят прямым титрованием раствором ЭДТА:

Mg2+ + H2Y2– MgY2– + 2H+

ГФ XI принята общая фармакопейная статья «Комлексонометрическое титрование», в которой приведены методики определения катионов алюминия, висмута, кальция, свинца, магния и цинка, которые присутствуют в различных ЛС.

110