Лекция 0 Катионы, анионы. Химические методы анализа Общие реакции на подлинность
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
Химические методы анализа Общие реакции на подлинность Испытание на подлинность - это подтверждение идентичности анализируемого лекарственного средства или лекарственной формы на основании требований ГФ или другой НД. Подлинность неорганических лекарственных средств устанавливается путём обнаружения катионов и анионов, а органических - по функциональным группам с помощью различных типов химических реакций (осаждения, окисления-восстановления, комплексообразования, разложения, конденсации и др.). В ГФ XI, вып. 1, в разделе «Химические методы анализа. Общие реакции на подлинность» (с.159-165) приведены унифицированные методики для идентификации ионов и некоторых функциональных групп. Для определения подлинности лекарственного средства рассчитывают навеску с учётом чувствительности реакции. Чувствительность характеризуется минимальным количеством анализируемого г/иона, которое удаётся обнаружить с помощью данной реакции, при соблюдении необходимых условий её выполнения. Обычно навески, указанные в методиках выше, чем установленная чувствительность реакции. В большинстве общих методик, приведённых в ГФ указана масса иона в граммах, необходимая для выполнения реакции. Для того, чтобы провести реакцию на конкретное лекарственное вещество необходимо сделать расчет навески. Пример расчёта навески для определения Провести испытание калия йодида по показателю «Подлинность» (ФС 42-3805-99) 1-я реакция на ион калия (ГФ XI, вып. 1, с. 161). масса иона калия: 0,01 - 0,02 г Молекулярная масса KI - 166,01 Ионная масса калия - 39,09 Расчёт навески (а): 166,01 г KI содержит 39,09 г иона К, а, г KI – 0,01 г иона К а min=166.1×0.01/39.09=0.04 г 166,01 г - 39,09 г а, г KI - 0,02 г иона К а max= 166.01x0.02/39,09 = 0.08 г АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НЕОГРАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ. I. РЕАКЦИИ НА КАТИОНЫ
1.ГФ Растворы едких щелочей (NaOH, KOH) выделяют из растворов солей аммония при нагревании газообразный аммиак (реакция разложения).  Выделяющийся аммиак обнаруживают следующими способами:
 2. Реактив Несслера – раствор тетрайодмеркурата (II) калия в КОН – K2[HgI4] образует с солями аммония желтое окрашивание (следы аммония) или желто-бурый осадок:  2. Ион натрия (Na+) 1. ГФ Соль натрия, смоченная хлористоводородной кислотой и внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в желтый цвет. 2. ГФ Соли натрия образуют желтый кристаллический осадок с цинка уранилацетатом в уксуснокислой среде.  Осадок нерастворим в уксусной кислоте. 3. ГФ ХII (вместо реакции 2.) К 2 мл раствора натриевой соли (7–10 мг натрий-иона) прибавляют 2 мл 15 % раствора калия карбоната и нагревают до кипения; осадок не образуется. К раствору прибавляют 4 мл раствора калия пироантимоната и нагревают до кипения. Охлаждают в ледяной воде и при необходимости потирают внутренние стенки пробирки 3. Ион калия (К+) 1. ГФ Соль калия, внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в фиолетовый цвет, а при рассмотрении через синее стекло пламя имеет пурпурно-красный цвет. 2. ГФ Соли калия с раствором винной кислоты в присутствии натрия ацетата и спирта образуют белый осадок кислой соли калия гидротартрата. Осаждению способствует: охлаждение растворов, встряхивание пробирки и потирание стеклянной палочкой о стенки пробирки.  Реакция проводится в среде натрия ацетата, необходимого для связывания выделяющихся ионов водорода. При этом образуется уксусная кислота, в которой осадок КНС4Н4О6 нерастворим:  Осадок калия гидротартрата растворяется в минеральных кислотах и растворах едких щелочей:  3. ГФ Соли калия с натрия кобальтинитритом (гексанитро (III) кобальтатом натрия) в уксуснокислой среде; образуют желтый кристаллический осадок гексанитро(III) кобальтата калия и натрия. KCI + Na3[Co(NO2)6]→ K2Na[Co(NO2)6]↓ + 2KNO3 4. Ион кальция (Са2+) 1. ГФ Соль кальция, смоченная хлористоводородной кислотой, окрашивает бесцветное пламя горелки в кирпично-красный цвет. 2. ГФ Раствор аммония оксалата осаждает из растворов солей кальция белый осадок кальция оксалата:  Осадок растворим в разведенных минеральных кислотах и нерастворим в уксусной кислоте: 
ГФ Соли магния с раствором натрия гидрофосфата в присутствии аммония гидроксида и аммония хлорида образует белый кристаллический осадок магний-аммоний фосфата:  Осадок растворяется в минеральных кислотах и уксусной кислоте:  Реакцию осаждения магний-аммоний фосфата проводят в присутствии аммония хлорида во избежание выпадения в щелочной среде осадка Mg(OH)2. Следует избегать и избытка NH4CI, так как в этом случае образуются растворимые комплексы [MgCI3]- и [MgCI4]2-.
1. ГФ Натрия сульфид образует с солями Fe2+ черный осадок:  Осадок растворим в минеральных кислотах:  2. ГФ Растворы солей железа (II) с раствором калия феррицианида (гексацианоферратом (III) калия) образуют синий осадок феррицианида железа(II) (гексацианоферрата(III) железа(II)) «турнбулевая синь», возможно также образование KFe[Fe(CN6)]:  Осадок нерастворим в минеральных кислотах, но разрушается едкими щелочами с образованием гидроксида железа (II) – зеленый осадок, буреющий на свету: 
1. ГФ Натрия сульфид осаждает из растворов солей железа (III) осадок сульфида железа черного цвета:  Осадок растворим в минеральных кислотах:  2. ГФ Растворы солей железа (III) образуют в кислой среде хлористоводородной кислоты разведенной с раствором калия ферроцианида (гексацианоферрата (II) калия) синий осадок «берлинской лазури»:  Осадок нерастворим в минеральных кислотах, но разрушается едкими щелочами с образованием бурого осадка Fe(OH)3:  3. ГФ При добавлении к раствору соли Fe3+ раствора аммония тиоцианата образуется тиоцианат железа красного цвета: 
1. Реакция восстановления Ag+ из аммиачного раствора серебра нитрата до металлического серебра при нагревании с раствором формальдегида (реакция «серебряного зеркала»): AgNO3 + 2NH4OH →[Ag(NH3)2]NO3 + 2Н2O t0 2[Ag(NH3)2]NO3 + HCOH + H2O → 2Ag↓ + HCOONH4 + 2NH4NO3 + NH3↑ Металлическое серебро образует на стенках пробирки тонкую блестящую пленку - «серебряное зеркало». 2. Реакция осаждения кислотой хлороводородной или натрия хлоридом. Образуется белый творожистый осадок AgCl: AgNO3 + HCl → AgCl↓+HNO3 Белый творожистый Осадок серебра хлорида нерастворим в кислоте азотной разведенной, растворяется в растворе аммиака с образованием комплексного соединения: AgCl + 2NH4OH→[Ag(NH3)]Cl + 2Н2O 3. Реакция осаждения раствором натрия гидроксида или раствором аммиака: 2AgN03 + 2NH4OH → Ag2O↓ + 2NH4NO3 черный осадок Осадок серебра оксида нерастворим в избытке натрия гидроксида, растворяется в избытке раствора аммиака с образованием комплексного соединения: Ag2O + 4NH4OH → 2[Ag(NH3)2]OH +ЗН2O
1. ГФ Растворы солей цинка образуют с сульфид-ионом осадок цинка сульфида белого цвета:  Осадок легко растворим в разведенной соляной кислоте и нерастворим в уксусной:  2. ГФ Соли цинка с гексацианоферратом (ΙΙ) калия образуют белый студенистый осадок гексацианоферрата (ΙΙ) цинка:  Осадок нерастворим в разведенных минеральных кислотах, растворим в щелочах. 3. Раствор гидроксида натрия выделяет из растворов солей цинка белый студенистый осадок Zn(OH)2, растворимый в избытке реактива с образованием цинкатов:  доказывает амфотерность Zn2+ цинка и растворимость оксида в кислотах и щелочах ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O
1. Калия йодид образует с солями свинца (ΙΙ) желтый осадок дийодида свинца, растворимый в избытке реактива с образованием бесцветного раствора:  2. Растворы хромата калия и дихромата калия образуют с растворами солей свинца желтый осадок хромата свинца: 
1. ГФ Йодид калия из подкисленных растворов солей висмута выделяет черный осадок, который растворяется в избытке реактива с образованием раствора оранжево-желтого цвета (осаждение с последующим комплексообразованием):  2. ГФ Соли висмута с натрия сульфидом образуют коричневато-черный осадок висмута сульфида, растворимый в концентрированной азотной кислоте. 2BiCl3+3Na2S → Bi2S3↓+3NaCl
1. Раствор аммиака осаждает сначала из растворов солей меди (ΙΙ) осадок основной соли голубовато-зеленого цвета, который растворяется в избытке реактива с образованием окрашенного в интенсивно-синий цвет прозрачного комплекса:  2. Гексацианоферрат (II) калия образует с солями меди (II) красно-бурый осадок гексацианоферрата (II) меди: 
1. ГФ Растворы солей ртути (II) с эквимолекулярным количеством йодида калия образуют красный осадок дийодида ртути, растворимый в избытке реактива.  2. ГФ При действии щелочей на водные растворы солей ртути (II) образуется желтый осадок ртути оксида (II): 
1. ГФ ХII Около 15 мг лекарственного средства растворяют в 2 мл воды. К полученному раствору или к 2 мл раствора, приготовленного как указано в частной фармакопейной статье, прибавляют 0,5 мл хлористоводо- родной кислоты разведенной 8,3 % и 0,5 мл реактива тиоацетамида; осадок не образуется. Затем по каплям прибавляют раствор натрия гидроксида раз- веденный 8,5 %; образуется гелеобразный белый осадок, растворимый при последующем прибавлении раствора натрия гидроксида разведенного 8,5 %. Постепенно прибавляют 10 % раствор аммония хлорида; снова образуется гелеобразный белый осадок. 2.Реакция осаждения раствором натрия гидроксида или раствором аммиака: Al3+ + 3NaOH →Al(OH)3↓ + 3Na+ Эквив. Белый желатинообразный осадок Al3+ + 3NH4OH→Al(OH)3↓ + 3NH4+ Al(OH)3 + NaOH → NaAl(OH)4↓ Реакция прокаливания с раствором кобальта нитрата: 4А13+ + 2Со(NОз)2→2Со(АlO2)2 + 4NO↑ Плав синего цвета
1. Галогенид – ионы (Cl-, Br-, I-) 1.1. Хлорид – ион ГФ Растворы хлоридов с серебра нитратом образуют белый творожистый осадок хлорида серебра:  Осадок растворяется в аммиаке и не растворяется в азотной кислоте:  1.2. Бромид – ион
HNO3  Осадок трудно растворим в растворе аммиака и нерастворим в азотной кислоте разведенной. 2. ГФ Бромиды идентифицируют по реакции выделения брома в окислительно-восстановительной реакции между бромид-ионом и хлорамином в кислой среде. Выделяющийся бром извлекают хлороформом, слой хлороформа окрашивается в желто-бурый цвет:  1.3. Йодид-ион 1  . ГФ Растворы йодидов образуют с серебра нитратом желтый творожистый осадок:Осадок нерастворим в растворах азотной кислоты и аммиака, растворим в растворе тиосультфата натрия. 2. ГФ Йодиды легко окисляются, являясь восстановителями. Под действием слабых окислителей выделяется йод, сильные окислители могут окислить выделившийся йод далее до бесцветных гипойодидов или йодатов (IO-, IO3-). Поэтому в реакции окисления йодидов до йода очень важен выбор окислителя и его концентрация. ГФ рекомендует для этой цели два реактива – раствор хлорида железа (III) или раствор натрия нитрита:  Выделяющийся йод извлекают хлороформом, слой хлороформа окрашивается в фиолетовый цвет. 3. ГФ При нагревании 0,1 г лекарственного средства с 1 мл серной кисло- ты концентрированной выделяются пары фиолетового цвета. 2 I- + H2SO4 → SO32- + I2↑ + H2O 2. Сульфат-ион (SO42-) ГФ Сульфаты с раствором бария хлорида образуют белый осадок бария сульфата:  Осадок нерастворим в растворах минеральных кислот и щелочей. 3. Карбонат (гидрокарбонат) – ионы (СО32-, HCO3-) 1. ГФ При действии на карбонат-ион или гидрокарбонат-ион разведенных минеральных кислот появляются пузырьки диоксида углерода вследствие разложения выделяющейся нестойкой угольной кислоты (реакция вытеснения слабой угольной кислоты из соли сильной минеральной кислотой): 
4Na2СO3 + 4MgSO4 + 4 H2О → 3Mg СO3 · Mg (OН) 2 ·3H2О↓ + 2Na2 SO4 + 2Na2 HСO3 to → Na2СO3 + СO2↑ + H2О 4. Нитраты и нитриты (NO3-, NO2-) 1. ГФ (общая) Нитраты и нитриты образуют синее окрашивание с раствором дифениламина в концентрированной серной кислоте (pеакция окислительния дифениламина до дифенилбензидинвиолета):  Нитраты. 2. К лекарственному средству (2–5 мг нитрат-иона) прибавляют по 2–3 капли воды и серной кислоты концентрированной, кусочек металлической меди и нагревают; выделяются пары бурого цвета. Нитриты. 2. К лекарственному средству (около 30 мг нитрит-иона) прибавляют 1 мл серной кислоты разведенной 16 %; выделяются желто-бурые пары (отли- чие от нитратов). Реакция разложения 2NaN02 + H2SO4 → NO↑+ N02 ↑+ Na2SO4 + H2O Желто-коричневые пары 3. Несколько кристаллов антипирина растворяют в фарфоровой чашке в 2 каплях хлористоводородной кислоты разведенной 8,3 %, прибавляют 2 капли раствора нитрита (около 1 мг нитрит-иона); появляется зеленое окрашивание (отличие от нитратов). Реакция электрофильного замещения  5. Фосфат-ион (РО43-)
 2. ГФ Магнезиальная смесь (раствор соли магния, содержащий аммония хлорид и аммиак) осаждает из растворов белый кристаллический осадок магния-аммония фосфата:  Осадок легко растворим в разведенных минеральных кислотах. 3. ГФ Молибдат аммония в азотнокислых растворах при нагревании осаждает фосфат-ион в виде осадка фосфомолибдата аммония желтого цвета:  6.Сульфит-ион (SO32-) 1.ГФ Сульфит-ион с бария хлоридом образует белый осадок бария сульфита, растворимый в хлористоводородной кислоте разведенной (отличие от сульфатов) Na2SO3 + BaCl2 → ВаSO3↓ + 2NaCl ВаSO3↓+ НCl → ВаCl + SO2↑+ H2О 2. ГФ Из солей кислота сернистая вытесняется сильной минеральной кислотой (хлористоводородной кислотой разведенной). Сернистая кислота разлагается с выделением сернистого газа, который обнаруживают по характерному резкому запаху. Na2SO3 + 2НCl → 2NaCl + SO2↑+ H2О 7. Борат-ион (BO33-) 1. Реакция образования борно-этилового эфира, который горит пламенем, окаймленным зеленым цветом:  2. Куркумовая бумага, смоченная раствором борной кислоты или ее производных, подкисленных хлороводородной кислотой, окрашивается в красно-бурый цвет, а при смачивании раствором 1% аммиака становится буровато-зеленой:  |