• Введение
• 1. Литературный обзор
• 1.1 Физические свойства, используемые для установления подлинности лекарственных веществ [3]
• 1.2 Химические методы установления подлинности
• 1.2.1 Идентификация неорганических лекарственных вещетв [3]
• 1.2.2 Реакции образования солей и комплексных соединений [3]
• 1.3 Способы испытаний на чистоту [3]
• 1.4 Методы контроля содержания сульфата железа (III)
• 1.4.1 Качественный анализ
• 1.4.1.1 Качественные реакции на ион железа (III) [5,6]
• 1.4.1.2 Качественные реакции на сульфат-ион [5,6]
• 1.4.2 Химические методы анализа
• 1.4.2.1 Гравиметрический метод анализа
• 1.4.2.2 Титриметрический метод анализа
• 1.4.2.3 Сравнительная оценка методов, используемых в химическом анализе
• 1.4.3 Физико-химические методы анализа
• 1.4.3.1 Спектральные методы анализа
• 1.4.3.2 Электрохимические методы анализа
• 1.4.3.3 Хроматографические методы анализа
• 1.4.3.3 Сравнительная оценка методов, используемых в физико-химическом анализе
• 1.5 Основные требования к методам аналитической химии
• 1.6 Выбор аналитического метода контроля содержания сульфата железа (III) в лекарственных средствах
• 1.7 Теоритические основы и техника гравиметрического анализа
• 1.7.1 Классификация методов количественного анализа
• 1.7.2 Гравиметрический анализ
• 1.8 Химическая посуда и оборудование в гравиметрическом анализе
• 1.8.1 Химическая посуда
• 1.8.2 Аналитические весы
• 1.9 Операции гравиметрического анализа
• 1.9.1 Расчет навески исследуемого вещества и количества осадителя
• 1.9.2 Осаждение
• 1.9.3 Фильтрование и промывание
• 1.9.4 Высушивание и прокаливание
• 1.10 Вычисление результатов гравиметрического определения
• 2. Экспериментальная часть
• 2.1 Определение железа в растворах Fe₂ (SO₄) ₃
• 2.1.1 Условия проведения реакции осаждения
• 2.1.2 Посуда
• 2.1.3 Выполнения определения
• 2.1.4 Расчет дозы
• 2.2 Методики количественного и качественного анализа наличия сульфата в растворе

Введение

Сульфат железа (III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа (III):

Безводный сульфат железа (III) при нагревании разлагается:

Растворы щелочей разлагают сульфат железа (III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа (III) и железа (II), то в результате получится сложный оксид железа:

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа (III):

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа (III):

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа (III) (гетерозит):

1. Литературный обзор

Испытание на подлинность - это подтверждение идентичности анализируемого лекарственного вещества (лекарственной формы), осуществляемое на основе требований Фармакопеи или другой НД (нормативная документация) (ФС (фармакопейная статья), ФСП (фармакопейная статья предприятия)). Испытания выполняют физическими, химическими и физико-химическими методами. Свои особенности имеют испытания неорганических, элементорганических и органических ЛВ (лекарственное средство).

Подлинность ЛВ подтверждают показатели: описание внешнего вида, его физические свойства, физические константы и растворимость в различных растворителях. Они дают ориентировочную характеристику испытуемого ЛВ.

Физические свойства твердых ЛВ оценивают по форме кристаллов или по виду аморфного вещества, его устойчивости к свету, кислороду, содержащемуся в воздухе, гигроскопичности и степени выветривания, запаху, цвету, степени белизны. Степень белизны (по ГФ (государственная фармакопея) XI) ЛВ оценивают на спектрофотометрах СФ-18 по спектру отражения образца при его освещении белым светом. Для жидкостей устанавливают цвет, запах, летучесть, подвижность, воспламеняемость.

Температура плавления - это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое. По ГФ XI под температурой плавления понимают интервал температур между началом плавления (появление первой капли жидкости) и концом плавления (полным переходом вещества в жидкое состояние). Интервал между началом и концом плавления не должен превышать 2^оС. Температура плавления - постоянная характеристика для индивидуального ЛB. В присутствии даже небольшого количества примесей она изменяется, что используется для подтверждения степени чистоты ЛB.

Для JIB, неустойчивых при нагревании, согласно требованиям ГФ XI устанавливают температуру разложения, т.е. температуру, при которой происходит резкое изменение вещества (вспенивание). Если переход вещества из твердого в жидкое состояние нечеткий, то устанавливают только температуру начала или температуру конца плавления, что оговаривается в ФС или ФСП.

В ГФ XI приведены три метода определения температуры плавления. Применение того или иного метода зависит от физических свойств веществ: метод 1 и 1а применяют для легкорастираемых в порошок твердых ЛВ, устойчивых (метод 1) и неустойчивых (метод 1а) при нагревании; методы 2 и 3 используют для ЛВ, не растирающихся в порошок (жиры, воск, парафин, вазелин, смолы).

Температура затвердевания - наиболее высокая температура, при которой в течение короткого времени происходит переход ЛВ из жидкого в твердое состояние.

Температуру кипения устанавливают для жидких ЛВ. Это температура, при которой жидкость превращается в пар. Для практических целей по ГФ XI используют температурные пределы перегонки - интервал между начальной и конечной температурой кипения при нормальном атмосферном давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.). Начальной считают температуру кипения, при которой в приемник перегоняются первые 5 капель жидкости, а конечной - 95% жидкости.

Плотностью называют массу единицы объема вещества (массу 1 см³) при стандартной температуре (обычно 20°С). Определение плотности проводят с помощью пикнометра в тех случаях, когда следует установить эту константу с точностью до 0,001, или ареометра (в случае определения плотности с точностью до 0,01).

Вязкость (внутреннее трение) - свойство текучих тел (жидкостей) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой при определенной температуре. Для подтверждения качества жидких ЛВ, имеющих вязкую консистенцию, обычно определяют относительную вязкость (), принимая вязкость воды за единицу. Различают также динамическую (абсолютную), удельную, приведенную, характеристическую и кинематическую вязкость. Последнюю устанавливают с помощью вискозиметра Оствальда.

Растворимость - свойство газообразных, жидких и твердых веществ переходить в растворенное состояние. Растворимость в фармакопейном анализе рассматривают как свойство ЛВ растворяться в различных растворителях. Растворимость при постоянной температуре является одной из основных характеристик, с помощью которой подтверждают доброкачественность большинства ЛВ.

Для обозначения растворимости в ГФ XI приняты условные термины, указывающие количество растворителя (мл), необходимое для растворения 1 г ЛВ. Различают очень легко растворимые (до 1 мл), легко растворимые (от 1 до 10), растворимые (от 10 до 30), умеренно растворимые (от 30 до 100), мало растворимые (от 100 до 1000), очень мало растворимые (от 1000 до 10 000), практически нерастворимые (более 10 000 мл).

Методика определения растворимости по ГФ XI состоит в том, что навеска ЛВ вносится в отмеренный объем растворителя и непрерывно перемешивается в случае необходимости до 10 мин. при 20 ± 2°С. Растворившимся ЛВ считают в том случае, если в растворе при наблюдении в проходящем свете не наблюдается частиц вещества. Отклонения от этого общего правила: образование мутных растворов, растворение более продолжительное, чем в течение 10 мин. (такие ЛВ называют медленно растворимыми). Показатели растворимости в различных растворителях указываются в ФС. В качестве растворителей, кроме воды, используются растворы кислот и щелочей (карбонатов), а также различные органические растворители (этанол, метанол, хлороформ, эфир, ацетон, гексан, дихлорэтан, этилацетат) и масла.

Метод фазовой растворимости основан на правиле фаз Гиббса, которое устанавливает зависимость между числом фаз и числом компонентов в условиях равновесия. Суть установления фазовой растворимости состоит в последовательном прибавлении увеличивающейся массы ЛВ к постоянному объему растворителя при постоянной температуре и непрерывном встряхивании.

Затем с помощью диаграмм количественно определяют массу растворенного ЛВ, устанавливая процентное содержание в нем примеси.

Таким образом, метод фазовой растворимости позволяет осуществить количественную оценку степени чистоты ЛВ путем точных измерений значений растворимости. Он применим ко всем соединениям, которые образуют истинные растворы, и используется для изучения стабильности и получения очищенных (до 99,5%) образцов JIB.

1.2 Химические методы установления подлинности

1.2.1 Идентификация неорганических лекарственных вещетв [3]

Установление подлинности неорганических ЛВ основано на обнаружении с помощью химических реакций катионов и анионов, входящих в состав их молекул.

С точки зрения приемов выполнения испытаний и получаемых при этом результатов можно выделить несколько общих способов.

· Реакции осаждения основаны на образовании нерастворимых в воде продкутов реакции, аналитический эффект охарактеризовать по окраске или по растворимости осадков (в органических растворителях, кистотах, щелочах).

- Cульфат-ионы образуют белый осадок с ионами бария:

SO₄^{2 -} + Ba²⁺ BaSO₄

· Ионы железа (III) в растворе приобретают красное окрашивание в присутствии роданид-ионов, образуя малодиссоциирующее соединение:

Fe³⁺ + 3SCN ^- Fe (SCN) ₃

Ионы железа (III) осаждаются растворами гексацианоферрата (II) калия:

Fe³⁺ + K₄ [Fe (CN) ₆] KFe [Fe (CN) ₆] + 3K⁺

Ионы железа (III) - наиболее широко используемый в фармацевтическом анализе реактив. Взаимодествуя с фенолами, он образует ионы феноксидов железа, окрашенные в синий, феолетовый или красный цвет, напрмер:

Окрашенные комплексы с ионами железа (III) образуют практически все органические соединения, содержащие в молекуле фенольный гидроксил. Если он связан в сложноэфирную группу, то реакцию выполняют после гидролиза.

Различную окраску в зависимости рт рН среды имеют комплексные соединения иона железа (III) и салицилат-иона:

Структура этих комплексов обусловлена наличием у салицилат-иона не только фенольного гидроксила, но и карбоксильной группы.

Ионы железа (III) образуют окрашенные в красный цвет с ацетат-ионом:

3Fe³⁺ + 9CH₃OO ^- + 2H₂O [ (CH₃OO) ₆Fe₃ (OH) ₂] ⁺ CH₃OO ^- + 2CH₃COOH

а с бензоат-ионом - бензоат железа (розовато-желтый осадок):

1.3 Способы испытаний на чистоту [3]

Определение примесей и приблизательную оценку их количество осуществляют колоприметрическим или нефелометрическим методами путем сравнения с эталонными растворами, нормирующими предельное содержание примеси.

Испытание на сульфаты основано на реакции с ионами бария:

SO₄^{2 -} + Ba²⁺ BaSO₄

Образуется белая опаслесценция, не исчезающая от добавления хлороводородной кислоты.

Испытание на соли железа (II) и (III) оснавано на образовании окрашенных феррилсульфосалицилатных солей или комплексов при взаимодействии с раствором сульфасалициловой кислоты. Окраска и состав комплексов зависят от рН среды:

В щелочных средах рН 9-11,5 образуется косплекс желтого цвета ( 416 нм), а при рН > 12 он разлагается с депротонированием анионного бис-комплекса:

1.4 Методы контроля содержания сульфата железа (III)

а) Реакция с (NH₄) ₂S. Сульфид аммония дает черный осадок сульфида железа:

2Fе³⁺ + З (NH₄) ₂S Fe₂S₃ + 6NH₄⁺

Осадок растворим в кислотах, при этом происходит изменение степени окисления железа:

Fe₂S₃ + 6HCl 2FeCl₃ + 3H₂S (восстановитель)

+

2FeCl₃ + H₂S 2FeCl₂ + 2HCl + S

--------------------------------------------------

Fe₂S₃ + 4HCl 2FeCl₂ + 2H₂S + S

б) Реакция с гидроксидом натрия. Едкие щелочи или аммиак образуют осадок гидроксида железа:

Fe³⁺ + 3NaOH Fe (OH) ₃ + 3Na⁺

Осадок красно-бурого цвета, растворимый в кислотах и не растворимый в избытке щелочей (отличие от А1 (ОН) ₃ и Сг (ОН) ₃). Гидроксид железа (Ш) нерастворим в солях аммония, в этом его отличие от Fе (ОН) ₂.

в) Реакция с NH₄SCN. Тиоцианат аммония образует с ионами жедеза (III) осадок кроваво-красного цвета:

Fe³⁺ + 3NH₄SCN Fe (SCN) ₃ + 3NH₄⁺

Приведенное уравнение характеризует реакцию лишь в общем виде, в действительности же в зависимости от избытка тиоцианат-ионов образуются окрашенные комплексные ионы состава [Fe (SCN) _n] (^-n+3).

Условия проведения реакции:

1) рН 2;

2) избыток раствора тиоцианата усиливает окраску;

3) проведению реакции мешают анионы фосфорной, мышьяковой, фтороводородной кислот, образующих с Fе³⁺ устойчивые комплексные соединения, например [FeF₆] ^3-;

4) нитрит-ионы мешают проведению реакции, так как образуют с SCN ^- окрашенное в красный цвет соединение NOSCN.

г) Реакция с К₄ [Fе (СN) ₆]. Ферроцианид калия осаждает ион железа (Ш) в виде ферроцианида железа:

4FеС1₃ + 3К₄Fе (CN) ₆] Fе₄ [Fe (СN) ₆] ₃ + 12КCl

Образуется осадок берлинской лазури, при малых концентрациях Fе³⁺ раствор окрашивается в синий цвет.

Условия проведения реакции:

1) pH 2. В щелочной среде происходит разложение берлинской лазури:

Fе₄ [Fе (СN) ₆] ₃ + 12NaОН 4Fе (ОН) ₃ + 3Na₄ [Fe (CN) ₆],

а в сильнокислой среде осадок растворяется;

2) в присутствии оксалатов осадок не выпадает, появляется синее окрашивание, так как образуются комплексные ионы [Fе (С₂O₄) ₃] ^3-;

3) осаждению мешает избыток реактива, ведущий к образованию растворимой формы берлинской лазури, переходящей в коллоидный раствор состава КFе [Fе (СN) ₆];

4) мешают окислители, окисляющие К₄ [Fе (СN) ₆] до К₃ [Fе (СN) ₆], и восстановители, восстанавливающие Fе³⁺ до Fе²⁺;

д) Реакция с сульфосалициловой кислотой. Сульфосалициловая кислота в кислых растворах при pH 2-2,5 образует с ионом железа (III) устойчивый комплекс винно-красного цвета. Эта реакция при указанной кислотности является специфичной для железа (III):

Выполнение реакции: на часовое стекло помещают каплю исследуемого раствора, 1-2 капли 2 М раствора НС1, затем 3 капли 5% -ного водного раствора сульфосалициловой кислоты. В присутствии железа (III) появляется вино-красное окрашивание [5].

1.4.1.2 Качественные реакции на сульфат-ион [5,6]

б) Определение сульфат-ионов

· Метод осаждения. Метод основан на реакции взаимодействия сульфат-ионов с ионами бария, сопровождающейся образованием малорастворимого мелкокристаллического осадка сульфата бария. Осадок сульфата бария отфильтровывают, промывают, прокаливают, взвешивают и рассчитывают в нем содержание SO4^2-. На этом принципе основано определение свободной, пиритной и сульфидной серы в каменном угле, рудах и минералах с той лишь разницей, что серу предварительно окисляют до сульфатной серы.

Уравнение реакции:

Ba²⁺ + SO₄^{2 -} BaSO₄

Весовая форма при этом методе определения идентична форме осаждения. При обработке осадка при переведении его в весовую форму могут произойти следующие нежелательные процессы:

а) при озолении фильтра может произойти восстановление сульфата бария:

BaSO₄ + 2C 2CO₂ + BaS

Обратный переход сульфида бария в сульфат происходит в процессе длительного нагревания осадка на воздухе:

BaS + 2O₂ BaSO₄

б) при прокаливании при слишком высокой температуре наблюдается термическое разложение сульфата бария:

BaSO₄ BaO + SO₃

Превращение весовой формы ВаSO₄ в другую форму приводит к неверным результатам, и работу приходится переделывать. Иногда образовавшийся ВаS или ВаО обрабатывают 2-3 каплями Н₂S0₄ и затем осторожно нагревают под тягой до полного разложения избытка кислоты, что узнают по прекращению выделения паров S0₃.

При этом происходят реакции:

BaS + H₂SO₄ BaSO₄ + H₂S, BaO + H₂SO₄ BaSO₄ + H₂O

H₂SO₄ H₂O + SO₃

Однако следует иметь в виду, что обработка осадка в тигле серной кислотой может привести к неверным результатам, если работа выполняется недостаточно тщательно. Поэтому к обработке осадка серной кислотой прибегают только в исключительных случаях [11].

1.4.2.2 Титриметрический метод анализа

Титриметрический метод анализа является разделом количественного анализа, в котором содержание вещества определяется путем точного измерения объема раствора реагента (титранта), вступившего в химическую реакцию с определяемым веществом. Концентрация раствора титранта должна быть точно известна.

Процесс постепенного приливания раствора-титранта к раствору анализируемого вещества называют титрованием. Момент, когда титрант добавили в исследуемый раствор в количестве, химически эквивалентном определяемому веществу, называют точкой эквивалентности. Для определения этого момента в исследуемый раствор добавляют индикатор. Окраска индикатора изменяется, когда реакция между определяемым веществом и титрантом доходит до конца. Практически изменение цвета не точно совпадает с точкой эквивалентности. В этом случае говорят о точке конца титрования (к. т. т.). т.е. это такой момент титрования, когда по изменению окраски раствора индикатора или по другим признакам замечают конец реакции. Обычно к моменту конца титрования количество прибавляемого титранта больше или меньше, чем эквивалентное.

Титрование будет тем точнее, чем ближе к точке эквивалентности лежит точка конца титрования. Разница между точкой эквивалентности и точкой конца титрования обуславливает индикаторную ошибку титрования. Достигнув точки конца титрования, добавление титранта прекращают. По затраченному объему титранта и его концентрации вычисляют результаты анализа.

В зависимости от типа используемых реакций титриметрические методы разделяют на четыре группы:

1) методы кислотно-основного титрования, основанные на использовании реакций нейтрализации;

2) методы окислительно-восстановительного титрования;

3) методы осаждения;

4) методы комплексообразования.

По способу проведения титриметрические методы разделяют на:

1) прямое титрование;

2) обратное титрование;

3) титрование заместителя.

Независимо от типа используемой реакции для любого титриметрического определения необходимо иметь:

1) титрант - рабочий титрованный раствор;

2) индикатор (иногда раствор титранта одновременно является индикатором);

3) измерительную посуду для точного установления объемов реагирующих веществ [7].

а) Определение ионов железа (III)

· Перманганатометрия. Определение соединений железа (III) перманганатометрическим методом основано на предварительном восстановлении Fe³⁺ до Fe²⁺ соответствующим восстановителем и последующем титровании желез (II) стандартным раствором перманганата. Восстановление железа (III) до железа (II), может быть проведено цинком, алюминием, висмутом, хлоридом олова (II), жидкими амальгамами и др. Из металлов чаще всего пользуются гранулированным цинком, цинковой пылью или амальгамированным цинком. Восстановление металлическим цинком или амальгамированным цинком целесообразно проводить при отсутствии в анализируемом растворе других ионов, способных восстанавливаться (например, титана, ванадия, хрома, молибдена и т.п.) [11].

· Комплексонометрическое титрование. Данное определение основано на реакции: Fe³⁺ + Н₂Y^{2 -} = FеY ^- + 2Н⁺, lgв = 25,1. Титрование проводят при рН=2,54 в горячем растворе для увеличения скорости реакции комплексообразования. Конечная точка титрования фиксируется с помощью металлоиндикаторов, например салициловой или сульфосалициловой кислот. Мешают все ионы, образующие в подобной среде устойчивые комплексы с ЭДТА (в том числе и хром). Не мешают медь марганец, магний, цинк. Стоит отметить, что большие количества фосфорной кислоты также мешают определению [11].

· Иодометрия. Ионы Fe³⁺ окисляют I ^- в кислом растворе:

2Fe³⁺ + 2I ^- = 2Fe²⁺ + I₂ (a)

Окисление происходит количественно. Реакция (a) составляет основу иодометрического определения железа (III). Раствор должен быть довольно кислым (~0,1 М НС1) для подавления гидролиза иона Fe³⁺, однако сильнокислый раствор создавать нельзя, чтобы не вызвать окисление иодида кислородом воздуха.

Серная кислота для подкисления нежелательна из-за образования сульфатных комплексов железа, препятствующих реакции (a). Наличие в растворе фосфат-, пирофосфат - и фторид-ионов вообще недопустимо, так как железо с этими анионами образует комплексные соединения, которые иодид уже не окисляют. Большого избытка НС1 также следует избегать, так как хлоридные комплексы железа затрудняют протекание реакции (a).

Способность пирофосфата и некоторых других анионов связывать железо в комплекс, не реагирующий с иодидом, используют в практике для определения железа в смеси с другими окислителями, такими, как Сr₂О₇^{2 -} или Сu²⁺. Анализ смеси окислителей производится путем титрования двух порций раствора (обычно двух аликвот). К первой части раствора добавляют KI и по количеству выделившегося иода определяют сумму окислителей. К другой порции добавляют пирофосфат натрия или калия для связывания железа (III) и затем KI. В этой части раствора количество выделившегося иода пропорционально содержанию только второго окислителя. Концентрация железа рассчитывается по разности объемов тиосульфата, затраченного на титрование первой и второй порций анализируемого раствора [12].

б) Определение сульфат-ионов

· Комплексонометрия [19].

Обратное титрование:

SO₄^{2 -} + BaSO₄ ;

+ H₂Y^{2 -} BaY^{2 -} + 2H⁺.

Титрование заместителя:

SO₄^{2 -} + BaSO₄ ;

BaSO₄ Ba²⁺;

Ba²⁺ + H₂Y^{2 -} BaY^{2 -} + 2H⁺.

1.4.2.3 Сравнительная оценка методов, используемых в химическом анализе

Химические методы определения ионов железа (III) и сульфат-ионов

1.1.1. 1.4.3 Физико-химические методы анализа

Гравиметрический и титриметрический методы химического анализа дают возможность определять количественный состав самых разнообразных веществ. Однако выполнение определений этими методами иногда связано с большими трудностями, возникающими главным образом в тех случаях, когда в ходе анализа необходимо предварительно отделить определяемую составную часть от примесей. Особенно трудно выделять индивидуальные вещества из очень сложных смесей, компоненты которых обладают близкими свойствами. Часто интересующая химика-аналитика составная часть содержится в анализируемом веществе в столь малых количествах, что выделение ее обычными химическими методами практически невозможно.

К недостаткам химических методов анализа относится и сравнительно небольшой предел их чувствительности, несмотря на относительно большую точность определений.

Наконец, для выполнения анализа объемным и в особенности весовым методом, как правило, требуется много времени. Между тем на производстве скорость аналитического определения часто играет решающую роль. Поэтому наряду с химическими методами анализа все более широко применяются физические и физико-химические методы, отличающиеся многими преимуществами по сравнению с химическими методами. Иногда эти методы анализа называют "инструментальными".

Методы анализа, основанные на наблюдении изменений физических свойств анализируемой системы, происходящих в результате определенных химических реакций, называют физико-химическими методами.

Физические и физико-химические методы анализа отличаются большой чувствительностью и быстротой выполнения аналитических определений. Например, пользуясь радиоактивационным методом, можно определять в анализируемых веществах 10^-9% примесей, что во много раз превосходит возможности весового, объемного, и других методов анализу. Время, требуемое для завершения анализа физическими и физико-химическими методами, иногда измеряется минутами.

Физико-химические методы количественного анализа не следует смешивать с физико-химическим анализом по Н.С. Курнакову, с помощью которого изучают физические свойства систем в зависимости от их химического состава.

Существенным недостатком большинства физико-химических методов является то, что для их практического применение требуются эталоны, стандартные растворы и градуировочные графики [11].

1.4.3.1 Спектральные методы анализа

Спектральные методы анализа основаны на изучении спектров излучения, поглощения и рассеивания. К этой группе относятся:

1) Эмиссионный спектральный анализ, основанный на изучении эмиссионных - спектров (спектров испускания или излучения) элементов анализируемого вещества; этот метод дает возможность определять элементарный состав вещества.

2) Абсорбционная спектроскопия, основанная на изучении спектров поглощения исследуемого вещества. Различают исследования в ультра-фиолетовой, в видимой и в инфракрасной областях спектра.

Абсорбционный спектральный анализ включает:

а) спектрофотометрический и б) колориметрический методы.

Спектрофотометрия основана, на определении спектра поглощения или измерении светопоглощения при строго определенной длине волны, которая соответствует максимуму кривой поглощения данного исследуемого вещества. Колориметрия основана, на сравнений интенсивностей окрасок исследуемого окрашенного раствора и стандартного, окрашенного раствора строго определенной концентрации.

3) Анализ по спектрам комбинационного, рассеяния света, основанный на явлении, открытом одновременно, советскими физиками Г.С. Ландсбергом и Л.И. Мандельштамом и индийским физиком Ч.В. Раманом. Это явление, обусловливаемое молекулярной структурой исследуемого вещества, сопровождается изменением длины волны расceиваемого данной средой света.

К оптическим методам анализа также относятся:

Турбидиметрия, основанная на измерении количества света, поглощаемого неокрашенной, суспензией. В турбидиметрии свет, поглощенный раствором или прошедший через него, измеряют так же, как и при колориметрии окрашенных растворов.

Нефелометрия, основанная на использовании явлений отражения или рассеивания света окрашенными или неокрашенными частицами взвешенного в растворе осадка.

Люминесцентный, или флуоресцентный, анализ, основанный на флуоресценции веществ, облученных ультрафиолетовым светом, и измерении интенсивности излучаемого ими видимого света. Флуоресцентные методы нашли широкое применение для определения следов различных примесей в неорганических и органических соединениях.

Фотометрия пламени (пламенная фотометрия), основанная на распылении анализируемого раствора в пламени, выделении характерной для данного элемента световой волны и измерении интенсивности излучения [11].

а) Определение ионов железа (III)

· Градуировочный график. Железо (III) с сульфосалициловой (2-гидрокси-5-сульфобензойной) кислотой образует комплексный катион моносульфосалицилата железа FeSSal краснофиолотового цвета (I) (= 510 нм, = 1800, = 1,1) при рН=4,0-8,0 доминирует комплексный анион дисульфосалицилата железа Fe (SSal) ₂^3-, а в интервале рН=8,0-11,5 образуется трисульфосалицилат железа Fe (SSal) ₃^{6 -} желтого цвета (3) = 416 нм, = 5800, = 1,2510³³). При pH > 12 происходит разложение комплексного соединения с выпадением в осадок гидроксида железа [15].

· Спектрофотометрия. Определение основано на определении оптической плотности окрашенных комплексных соединений железа (III) и титана (IV) с сульфосалициловой кислотой при pH = 6,0. По оптической плотности стандартных растворов этих комплексных соединений, измеренной при аналитической длине волны, вычисляют соответствующие молярные коэффициенты поглощения, измеряют оптическую плотность анализируемого раствора, содержащего Fe (III) и Тi (IV) и вычисляют содержание компонентов, используя закон аддитивности оптических плотностей [15].

б) Определение сульфат-ионов

· Турбидиметрический метод. В работе используют реакцию образования дисперсной системы - малорастворимого в кислых растворах сульфата бария, П=1,1•10^-10

SO₄^{2 -} + Ba²⁺ BaSO₄

Для обеспечения избирательности определения сульфатов относительно карбонатов, фосфатов, хроматов реакцию проводят в кислой среде [15].

1.4.3.2 Электрохимические методы анализа

К электрохимической группе методов анализа относятся:

1) Электровесовой анализ, основанный на выделении из растворов электролитов веществ, осаждающихся на электродах при прохождении через раствор постоянного электрического тока. Выделившийся при электролизе металл (окисел) взвешивают и по массе осадка судят о содержании вещества в растворе.

Разновидностью электровесового анализа является метод внутреннего электролиза, основанный на использовании электрического тока, возникающего при погружении в анализируемый раствор двух электродов, составляющих гальваническую пару, например Zn и Рt.

Выделившееся на электродах вещество взвешивают и по массе осадка судят о содержании его в растворе.

2) Кондуктометрия, основанная на измерении электропроводности анализируемых растворов, изменяющейся в результате химических реакций и зависящей от свойств электролита, его температуры и концентрации растворенного вещества.

3) Лотенциометрия, основанная на измерении изменяющегося в результате химической реакции потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор.

Величина потенциала электрода зависит от концентрации соответствующих ионов в растворе при других постоянных условиях измерения. Потенциалы измеряют при помощи специальных приборов - потенциометров.

4) Полярография, основанная на измерении силы тока, изменяющейся в зависимости от напряжения в процессе электролиза, в условиях, когда один из электродов имеет очень малую поверхность.

При полярографических измерениях таким электродом являются капли ртути, вытекающие из очень тонкого отверстия капиллярной трубки, а также платиновый (вращающийся), графитовый, серебряный и другие электроды.

5) Кулонометрия, основанная на измерении количества электричества, израсходованного на электролиз определенного количества вещества. В основе этого метода лежит закон Фарадея.

С перечисленными электрохимическими методами анализа тесно связаны методы амперометрического и высокочастотного титрования [11].