Фотометрия

 

Фотометрические (абсорбционные) методы анализа основа­ны на способности анализируемого вещества избирательно по­глощать свет.

Анализ веществ, основанный на измерении светопоглощё-ния, включает спектрофотометрию и фотоколориметрию.

Спектрофотометрия основана на поглощении монохромати­ческого света, т. е. света определенной длины волны (1-2 нм) в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.

Такого рода измерения поглощения света осуществляются при помощи спектрофотометров различных марок, в которых используется всегда монохроматический поток световой энер­гии, получаемый посредством оптической системы, называемой монохроматором.

Поглощение в ультрафиолетовой (УФ) и видимой областях спектра связано в основном с возбуждением электронов.

Поглощение света в инфракрасной области спектра (ИК) обусловлено молекулярными колебаниями.

В зависимости от диапазона длин волн, при которых измеряют светопо-глощение растворов химических ве­ществ, методы, основанные на измере­нии светопоглощения, подразделяются на спектрофотометрию в УФ-области спектра с диапазоном длин волн 200- 400 нм, спектрофотометрию в види­мой области спектра (400-760 нм) и спектрофотометрию в инфракрасной области спектра (760-20 000 нм). Но обычно единицей измерения длин волн ИК-спектров является микрон (1 мк= = 10^-4 см) или волновое число (см^-1), т. е, число волн в 1 см.

 

В фармацевтическом анализе чаще используется спектроско­пия в УФ- и видимой области спектра.

Метод УФ-спектроскопии включен в ГФ IX, ГФ X и МФ II, а также в последние издания фармакопеи почти всех стран для определения подлинности, чистоты и количественного опреде­ления вещества в препаратах.

Абсорбционный спектр или спектр поглощения представляет собой графическое изображение количества света, поглощенно­го веществом при определенных значениях длин волн.

Для построения характеристической кривой поглощения - величины длин волн (Я,) при УФ-спектроскопии или волновые числа (см^-1) при ИК-спектроскопии - наносят на ось абсцисс, а величину погашения (Л)¹ или проценты пропускания (Г) (при ИК-спектроскопии) - на ось ординат (рис. 5, 6).

При построении кривых спектров погашения в УФ- и види­мой части спектров можно использовать величины удельных показателей погашения (Ј^1%i_CM) или молярного показателя поглощения (е)², где е - оптическая плотность 1 М раствора ве­щества при толщине слоя в 1 см; Ј^1%i_CM - величина погашения раствора, содержащего 1 г вещества в 100 мл раствора при тол­щине слоя в 1 см.

Эти величины определяются экспериментально, для многих веществ они приведены в литературе.

Характеристикой спектра поглощения является положение максимумов (минимумов) поглощения света веществом, а так­же интенсивность поглощения, что характеризуется оптической плотностью (D) или удельным показателем поглощения (Ј^1% 1см) при определенных длинах волн.

УФ-спектрофотометрическое измерение проводят обычно в растворах. В качестве растворителей используется дистиллиро-

 

ванная вода, кислоты, щелочи, спирты (этиловый, метиловый) и некоторые другие органические растворители.

Растворитель не должен поглощать свет в той области спектра, что и исследуемое вещество. Характер спектра может изменяться в различных растворителях, а также при изменении рН среды.

Факторами, обусловливающими поглощение света исследуе­мыми веществами, является наличие в их молекулах так назы-

 

Каждая функциональная группа в молекуле вещества ха­рактеризуется поглощением света в определенной области спектра, что и используется для целей идентификации и коли­чественного определения вещества в препарате.

Кроме хромофоров, в состав молекулы могут входить функ­циональные группы, которые сами по себе не поглощают в близ­ком ультрафиолете, но могут влиять на поведение сопряжен­ного с ними хромофора. Такие группы, называемые ауксохро-мами, обычно вызывают появление поглощения при больших длинах волн и с большим значением коэффициента погашения, чем это свойственно данному хромофору. Примеры ауксохро-мов: -SH, -NH₂, -ОН.

ИК-спектры для большинства органических соединений, в отличие от УФ-спектров, характеризуются наличием большего числа пиков поглощения (см. рис. 6). Поэтому метод ПК-спект­роскопии дает возможность получить наиболее полную инфор­мацию о строении и составе анализируемого вещества, позво­ляющую идентифицировать очень близкие по структуре соеди­нения.

В ГФ X и МФ II метод ИК-спектроскопии принят для иден­тификации многих органических лекарственных веществ с по­лифункциональными группами в их молекулах путем сравнения со спектрами стандартных образцов, снятых в одинаковых ус­ловиях. В оригинальной литературе последних лет приведены! ИК-спектры антибиотиков, гормонов, кумаринов и многих дру­гих Лекарственных веществ органической природы. В связи с-возрастающими требованиями к качеству лекарств ИК-спектро-скопия как один из надежных методов идентификации приобре­тает все большее значение.

27.06.2015