库仑滴定法测定维生素c实验报告Word文档格式.docx
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=2e?
+br2
阴极:
2h++2e?
=h2(g)
滴定终点用双铂极电流指示法来确定。
即在双铂电极间加一小的电压(50-200mV),在终点前,电生出的br2立即被抗坏血酸还原为br?
离子,因此溶液未形成电对br2/br?
。
指示电极没有电流通过(仅有微小的残余电流),但当达到终点后,存在过量的br2形成br2/br?
可逆电对,使电流表的指针明显偏转,指示终点到达[6]。
图1采用电流法指示终点的库仑滴定装置
定量计算根据法拉第电解定律来计算,有
m=Q×
?
2)
上式中,m-被滴定抗坏血酸的质量(mg);
Q-电极反应所消耗的电量(本仪器所示电量为mc);
m-抗坏血酸的分子量(176.1);
F-Faraday(法拉第)常数,其值为96485c·
mol-1;
n-电极反应的电子转移数(2e-)。
1实验部分
1.1仪器和试剂
仪器:
(1)KLT-1型通用库仑仪(江苏电分析仪器厂);
(2)搅拌器;
(3)超声波清洗器;
(4)移液枪(量程上限为1000μL);
(5)电解池装置:
双铂极工作电极和双铂极指示电极。
试剂:
(1)电解液:
冰醋酸与0.3mol·
L-1Kbr溶液等体积混合;
(2)维生素c药片;
(3)蒸馏水若干。
1.2实验过程
1.2.1库仑仪的调节与准备
(1)将仪器面板上所有键全部弹出,“工作/停止”开关置于“停止”位置。
(2)“量程选择”旋至10mA档,“补偿极化电位”沿逆时针旋至“0”,开启电源,预热10min。
(3)指示电极电压调节:
按下“极化电位”键和“电流”、“上升”键,调节“补偿极化电位”,使表指针摆至20(这时表示施加到指示电极上的电位为200mV),然后使“极化电位”键复原弹出。
1.2.2测量
(1)样品溶液配制:
准确称取一片维生素c药片于小烧杯中,用少量蒸馏水浸泡片刻,用玻璃棒小心捣碎,在超声波清洗器中(振动20min左右)助溶。
药片溶解后(药片中有少量辅料不溶),把溶液连同残渣全部转移到50mL容量瓶中,用蒸馏水定容。
(2)电解池准备:
向电解池中加入70mL电解液(使用量筒),用滴管向电解阴极管填充足够的电解底液。
连接好电极接线,然后将电解池置于搅拌器上。
(3)终点指示的底液条件预设:
“工作/停止”开关置于“工作”
位置。
向电解池中加几滴抗坏血酸样品溶液,
开动搅拌器,按下“启动”键,再按一下“电解”按钮。
这时即开始电解,在显示屏上显示出不断增加的毫库仑数,直至指示红灯亮,记数自动停止,表示滴定到达终点,可看到表的指针向右偏转,指示有电流通过,这时电解池内存在少许过量的br2,形成br2/br?
可逆电对,这就是终点指示的基本条件(以后滴定完毕都存在同样过量的br2)
(4)样品测定:
用移液器向电解池中加入500?
L样品溶液,令“启动”键弹出(这时数显表的读数自动回零),再按下“启动”键及按一下“电解”按键。
这时指示灯灭并开始电解,即开始库仑滴定,同时计数器同步开始计数。
电解至近终点时,指示电流上升,当上升到一定数值时指示灯亮,计数器停止工作,即滴定终点到达。
此时显示表中的数值,即为滴定终点时所消耗的毫库仑数,记录数据。
(5)平行测定样品溶液三份。
2结果与讨论
2.1实验结果
实验中药片质量以及三次平行测定的消耗电量如下,注意到单次测量的样品溶液中抗坏血酸含量为原来的1%,故由式
(2)可计算得表中数据。
表1维生素c药片中抗坏血酸含量的分析结果
药片中抗坏血酸含量/(mg/g)
维生素c药片的重量/g测量次数消耗电量/mc
单次值平均值相对平均偏差/%
1
0.11672
3104510401045817.2813.3817.2815.90.21
实验得出结果为维生素c药片中抗坏血酸含量为815.9mg/g。
2.2结果讨论
由测定的维生素c药片中抗坏血酸含量为815.9mg/g,则质量分数为81.6%,亦即0.1167g的一片药片中含有952.2mg的维生素c有效成分。
过程中结果测定的重现性好,灵敏度高,该方法值得推广和应用。
3思考题
1.Kbr提供br-离子来形成电对br2/br-;
冰醋酸则起到缓冲溶液(调节ph)的作用。
2.实验装置应尽量避免氧气存在,若o2浓度过高将会与br-、br2等物质发生氧化反应,导致抗坏血酸消耗过快,终点提前,最终导致结果偏低。
3.由于阴极不断析出h2,同时产生oh-,使溶液碱化。
如果不使用冰醋酸组成缓冲体系,在较高的ph值条件下,生成的br2发生歧化反应,生成的br含氧酸根氧化能力下降,原反应无法定量进行。
4.阴极需要增加保护套,防止生成的br2继续在阴极反应,导致电解效率小于100%;
而指示电极只是用来
测量溶液中的电对情况,加保护套会导致测量结果滞后,终点延后,结果偏高。
5.为了使库仑法电流效率达到100%,需要进行预电解,将电解液中的还原成分氧化,并残留一定量的br2,用以扣除电解液,保证电流效率为100%。
参考文献
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化学工业出版社,1990.
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[6]叶宪曾,张新祥等.仪器分析教程[m].第2版.北京:
北京大学出版社,20XX.1.
篇二:
维生素c药物分析设计性实验综述
药物分析设计性实验综述
维生素c及其制剂的含量测定
20XX年4月
摘要:
本文简要介绍了维生素c的结构、性质,详述了维生素c的鉴别及含量测定的方法,如滴定分析法,分光光度法,电极法,薄层色谱法和高效液相色谱法等,并讨论各种方法的优缺点。
关键词:
维生素c;
鉴别;
含量测定;
前言:
维生素c作为维持机体正常生理功能的重要维生素之一,不仅广泛参与机体氧化、还原等复杂代谢过程,还能促进体内胶原蛋白和粘多糖的合成,增加机体抵抗力。
缺乏时可引起造血机制障碍、贫血、微血管壁通透性增加,脆性增强,容易出血等坏血病症状,故其对人体健康有着重要的意
义。
维生素c是一种酸性己糖衍生物,具有烯醇式己糖内酯立体结构,分D和L两种立体构型,但只有L型有生理功效。
维生素c具有较强的还原性,在一定条件下氧化型和还原型可以互变,两者均具有生物活性。
其c2和c3位上两个相邻的烯醇式羟基极易解离而释放出h+,故维生素c虽然不含自由羧基,仍具有有机酸的性质。
维生素c呈无色无臭的片状结晶体,易溶于水,不溶于脂。
在酸性环境中稳定,遇空气中氧、热、光、碱性物质,特别是有氧化酶及痕量铜、铁等金属离子存在时可促进其破坏速度。
维生素c的剂型主要有片剂、颗粒剂、泡腾剂、注射剂等
维生素c分子结构图
1鉴别
鉴别方法有:
与氧化剂反应、薄层色谱法、紫外光谱法、红外光谱法等,本综述只讲述其中具有代表性的两种。
1.1与硝酸银反应:
:
除维生素c钙、维生素c钠、维生素注射液、维生素c银翘片,其余制剂均可用此方法。
1.1.1原理
维生素c与硝酸银发生氧化还原反应,产生黑色金属银沉淀
1.1.2方法
取维生素c0.2g,加水10mL溶解。
取该溶液5mL,加硝酸银试液0.5mL,即生成金属银的黑色沉淀。
1.2与二氯靛酚钠反应:
除维生素c注射液和维生素c钠制剂,其余均可用
此方法。
1.2.1原理
2,6-二氯靛酚是一种染料,其氧化型在酸性介质中呈玫瑰红色,在碱性介质中显蓝色,与维生素c反应后生成还原型无色的酚亚胺。
1.2.2方法
(1)取维生素c0.2g,加水10mL溶解。
取该溶液5mL,加二氯靛酚钠1~2滴,试液的颜色即消失。
(2)取维生素c银翘片10片,除去糖衣,精密称定,研细,混匀,充分研磨,精密称定适量(约相当于维生素c0.2g),置100mL量瓶中,加新煮沸的冷开水10mL、稀醋酸10mL,振摇使充分溶解,用水稀释至刻度,摇匀滤过,取续滤液适量,用氨试液调节ph至中性,加入适量活性炭(每30mL续滤液中加0.5g活性炭),加热至沸,滤过。
取二氯靛酚钠试液数滴置点滴板,滴加滤液数滴,试液的蓝色即消退。
2含量测定
维生素c及其制剂的含量测定方法有:
滴定分析法、分光光度法、高效液相色谱法、电极法、薄层色谱法等。
2.1滴定分析法
滴定分析法中有碘量法、2,6-二氯吲哚酚滴定法、铁(Ⅲ)置换氧化还原滴定法、库仑滴定法、氢氧化钠两点电位滴定法等。
其中碘量法操作简单较为广泛使用,并被中国药典收录为维生素c的含量测定方法。
2.1.1碘量法
chp20XX采用本法对维生素c原料、片剂、颗粒剂、泡腾颗粒剂、泡腾片、注射剂及维生素c银翘片进行含量测定。
为消除辅料对测定的干扰,滴定前要进行必要的处理。
如片剂溶解后应滤过,取续滤液测定;
注射液测定前应加丙酮2mL,以消除抗氧化剂亚硫酸氢钠对测定的影响。
(1)取维生素c原料药约0.2g,精密称定,加新沸过的冷水100mL于稀醋酸10mL使溶解,加淀粉指示液lmL,立即用碘滴定液(0.05mol/L)滴定,至溶液显蓝色并在30秒钟内不褪,每lmL碘滴定液(0.05mol/L)相
当于8.806mg的c6h8o6。
(2)取维生素c片20片,精密称定,研细,精密称取适量(约相当于维生素c0.2g),置100mL量瓶中,加新沸过的冷水100mL与稀醋酸10mL的混合液适量,振摇使维生素c溶解并稀释至刻度,摇匀,迅速滤过,精密量取续滤液50mL,加淀粉指示液lmL,立即用碘滴定液(0.05mol/L)滴定,至溶液显蓝色并持续30秒钟不褪。
每lmL碘滴定液(0.05mol/L)相当于8.806mg的c6h8o6。
(3)精密量取维生素c注射液适量(约相当于维生素c0.2g),加水15mL与丙酮2mL,摇匀,放置5分钟,加稀醋酸4mL与淀粉指示液lmL,用碘滴定液(0.05mol/L)滴定,至溶液显蓝色并持续30秒钟不褪。
直接碘量法在滴定过程中发现溶液里的不溶物吸附碘,而且溶液与空气接触时间较长。
但是此法简捷、快速、方便,结果也较准确,适合测定多批量样品。
2.1.2间接碘量法
先加过量的碘标准液与配制好的维生素c溶液反应完全,用硫代硫酸钠滴定过量的碘至蓝色刚好消失。
I2+2na2s2o3=na2s4o6+2naI
间接碘量法消除了不溶物吸附作用的影响,缩短了Vc液与空气的接触时间,避免了碘的挥发对实验结果造成的影响。
2.1.3返滴定碘量法
药典中常采用将碘溶解在KI溶液中以增大碘的溶解度。
此实验取20%的KI溶液5ml于250ml锥形瓶中,精确量取0.01mol/Lcuso4溶液1ml加入锥形瓶中使其充分反应,再加2ml淀粉指示液。
Vc液溶于冰乙酸介质中,用其进行滴定至恰使蓝色消失为止。
cuI2不稳定随即分解为cu2I2和游离的碘。
空白试验:
取20%的KI溶液5ml于锥形瓶中,加蒸馏水1ml,再加10滴淀粉指示剂溶液,然后用溶于冰乙酸介质中的Vc液进行滴定,边摇边滴定,直至与测定颜色(:
库仑滴定法测定维生素c实验报告)一致为止。
反滴定碘量法的空白实验消除了因KI中含有碘而产生的系统误差,也消除了人眼对溶液变色的敏感程度不同而对实验造成的误差。
由于样品液能与KI中本身含有的碘作用,也消除了因KI中含有的碘产生的误差。
反滴定法比滴定法更准确,但操作较繁琐,适合测定少批量样品。
2.1.4铁(Ⅲ)置换氧化还原滴定法
基于将测定抗坏血酸的碘滴定(药典)法和铁铵矾滴定法相结合,曾盔[1]
等先用铁铵矾基准物氧化碘化钾置换出相当量的I2,再在维生素c药物溶液滴定中让相当量的I2定量氧化抗坏血酸。
合适的反应条件是:
乙酸介质,碘离子过量,室温置暗处置换反应10min。
将该法用于维生素c药物中抗坏血酸的测定,结果与药典法结果相符。
2.1.5库仑滴定法
汪瑗[2]等用库仑滴定法测定维生素c的含量,以0.5mol/L溴化钾一1mol/L硝酸钾一1mol/L醋酸(1:
1:
l)的混合溶液为电解液,在阳极发生br2与维生素c分子中一c=c一不饱和双键发生加成反应,测定样品中维生素c的含量。
用库仑滴定法测维生素c的含量,可以达到药典法测其含量的相同精度,而且可以省去标定碘溶液等繁琐的操作过程。
用此法测其含量既可靠、灵敏、准确、快速,又适用于微量分析,具有明显的优越性。
2.1.6氢氧化钠两点电位滴定法
根据维生素c用naoh滴定时可定量中和1个羟基的性质,结合两点电位滴定法的原理,谢志方[3]提出了用naoh作滴定剂测定Vc含量的两点电位滴定法。
该法避免了直接电位滴定法滴定时间过长,需记录大量数据,数据处理复杂等缺点,简化了滴定操作过程及终点的确定,可用于测定维生素c片中Vc的含量。
2.2分光光度法
2.2.1紫外分光光度法
紫外分光光度法的基础是物质对紫外光的选择性吸收,是基于分子里价电子的能级之间的跃迁所产生的吸收。
运用此方法具有分析速度快、重复性好、无污染等的特点。
紫外吸收法除了与可见吸收光谱一样,可以进行定量分析,可以测定物质的物理化学常数之外,还可以对物质进行定性的分析以及结构的分析
用cu2+作为催化剂加速维生素c的氧化,以eDTA络合校正背景作参比,利用氧化前后吸光度的差值直接测定维生素c的含量。
亦可利用定量过量的碘酸钾溶液,在弱酸性条件下与碘化钾生成I3的显色反应,抗坏血酸可将一部分的I3还原,剩余的I3用紫外分光光度计测定[4]。
2.2.2重铬酸钾分光光度法
蔡卓[5]等以重铬酸钾为显色剂,利用其与维生素c的褪色反应,通过测定反应体系吸光度(350nm)变化值,确定维生素c的含量.、操作简便、准确可靠、重现性好、灵敏度高,便于推广使用。
篇三:
实验十库仑滴定法测砷
实验十库仑滴定法测砷
一.实验目的
通过本实验学习库仑滴定法的基本原理;
了解电极反应与化学反应,
掌握滴定终点的确定方法。
二.方法原理
库仑分析法是根据电解过程中所消耗的电量来求被测的浓度或含量,
它的理论依据是法拉弟定律:
m=Q*m/(nF),则c=m/(m*V)=Q/(nFV),F=96487库仑。
库仑滴定法是由电解产生的“滴定剂”来测定微量或痕量物质的一种分析方法,“滴定剂”的量根据法拉弟定律求出。
在本实验中反应方程式:
h2Aso3-+I3-+h2o=hAso42-+3I-+3h+,h2Aso3-是被测物,此反应要求ph5~9;
是I3-“滴定剂”,在恒电流的情况下于双铂片阳极上由KI氧化产生,3I-=I3-+2e。
铂丝阴极置于烧结玻璃管内,以保持100%的电流效率,2h++2e=h2。
终点利用两个铂片电极作为指示系统,以电流上升法检测(也可用淀粉指示剂)。
在整个滴定期间由于电生的I3-被As(III)所消耗,所以没有电流流过;
当As(III)全部被氧化成As(V)后,产生过量的I3-;
I3-可以在负极还原,I-在正极氧化,由于有氧化还原反应发生,因此就有电流通过指示系统,指示终点到达。
三.仪器与试剂
1.通用库仑仪
2.磁力搅拌器
3.0.2mol/LKI:
称取大约3gKI,溶解于100mL水中,加入0.01gna2co3以
防止空气的氧化作用。
4.0.2mol/L磷酸盐缓冲液:
将大约3gK2hpo4溶解于65mL水中,
以3mol/Lhcl把溶液ph调节到8.0±
0.2。
5.淀粉溶液:
0.5%(新配置)
四.操作步骤
1.将25mLKI、25mL磷酸盐缓冲液和1.00mL试液加到电解池中,用磷酸盐
缓冲液充满隔阴极的管子。
2.把隔离阴极接到电解系统的负极,双铂片电极接到电解系统的正极;
把两
个铂片电极分别接到指示系统(即测量系统)的正极和负极。
3.开启电源前将所有琴键全部释放,“工作/停止”键置“停止”位置,电流
微调放在最大位置,开启电源预热30min。
4.调节“量程”键使用10毫安的电解电流;
按下“电流”键和“上升”键;
按下“极化电位”键,用“补偿极化电位”旋钮将极化电位调至200mV(即表中20μA的位置),弹出“极化电位”键。
5.开启搅拌器,按下“启动”键,将“工作/停止”键置“工作”位置,按一
下“电解”键,则终点指示灯、灭电解开始。
电解至终点时电流表指针向右突变(约达到20μA),终点指示灯即亮,仪器读数即为消耗的总电量毫库仑数。
6.将“工作/停止”键置“停止”位置,弹出“启动”键,电量读数自动回零。
再往电解池中加入1.00mL试液,再次电解。
重复实验3~4次,直至电量相差小于10毫库仑。
五、实验关键
100%的电流效率,同一个人移液,壁上的亚砷酸要冲洗下来。
六、结果处理
根据几次实验结果,求出所消耗电量的平均值,计算亚砷酸试液的
浓度(以mol/L表示)
七、整理
洗净电解池和电极,关掉仪器。
八、思考题
1.写出库仑滴定反应及各电极上的电极反应式。
2.采用库仑滴定法时,必须满足哪些条件?