Применение перманганатометрии в фармацевтическом анализе


Применение перманганатометрии в фармацевтическом анализе. Приведите примеры перманганатометрического определения лекарственных веществ, рассчитайте молярную массу эквивалента анализируемых веществ.
Перманганатометрическое титрование – метод количественного определения веществ с применением титранта – раствора перманганата калия, KMnO4.
Сущность метода. Перманганат калия, KMnO4 – сильный окислитель, обладающий интенсивной фиолетово – малиновой окраской. В зависимости от кислотности титруемого раствора окислительные свойства перманганат - иона проявляются по - разному.
В сильнокислой среде перманганат ион MnO4- восстанавливается до катионов марганца (II) Mn2+, которые обладают очень слабой розоватой окраской, практически бесцветны:
MnO4- + 5e + 8H+ = Mn2+ + 4H2OСтандартный окислительно – восстановительный потенциал редокс – пары MnO4-, H+|Mn2+ при комнатной температуре равен 1,51 В, то есть имеет довольно высокое значение. Это позволяет оттитровать кислым раствором перманганата калия целый ряд восстановителей, причем большинство таких реакций протекают с большой скоростью. С ростом концентрации ионов водорода в растворе реальный потенциал рассматриваемой редокс – пары возрастает и эффективность перманганат - иона как окислителя повышается:
E = E0 + (0,0595)∙ lg ([MnO4-]∙[H+]5[Mn2+])Поскольку в окислительно - восстановительной полуреакции участвуют 5 электронов, то молярная масса эквивалента перманганата калия как окислителя в кислой среде равна:
M (15 KMnO4) = M (KMnO4)5 = 31,608 г/моль.В нейтральной среде перманганат - ион восстанавливается до диоксида марганца MnO2:
MnO4- + 3e + 2H2O = MnO2 + 4OH-Стандартный окислительно - восстановительный потенциал редокс - пары MnO4-|MnO2 при комнатной температуре равен 0,60 В, что ниже значения в сильнокислой среде. Это снижает эффективность окислительной способности перманганата калия. Диоксид марганца MnO2 представляет собой осадок бурого цвета. Его образование затрудняет фиксацию КТТ, которую определяют визуально, кроме того, диоксид марганца может адсорбировать определяемое вещество, что приводит к ошибкам анализа.
В сильнощелочной среде перманганат - ион восстанавливается до манганат – иона MnO42-:
MnO4- + e = MnO42-Образующийся манганат – ион обладает зеленой окраской умеренной интенсивности, окрашивает раствор в зеленый цвет, что затрудняет фиксацию КТТ.
Образовавшийся манганат - ион вступает в реакцию с водой:
3MnO42- + 2H2O = 2MnO4- + MnO2 + 4OH-Образующийся диоксид марганца и перманганат – ион искажают результаты анализа.
Стандартный окислительно – восстановительный потенциал редокс – пары MnO4-| MnO42- также невелик, при комнатной температуре равен 0,56 В.
Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что перманганатометрическое титрование целесообразно проводить в сильнокислых средах.
Условия проведения перманганатометрического титрования.
1) Влияние pH среды. Кислая среда создается введением серной кислоты. Азотную кислоту применять нельзя, так как она сама является сильным окислителем. Хлороводородную кислоту нельзя использовать потому, что часть хлорид - ионов будут окисляться перманганат – ионами до хлора. В сернокислой же среде побочные процессы, способные исказить результаты анализа отсутствуют.
2) Влияние температуры. Как правило проводят при комнатной температуре. Исключениями являются определение щавелевой кислоты и оксалат ионов, которые проводят при нагревании титруемого раствора.
3) Фиксация КТТ. При перманганатометрическом титровании не применяют посторонний индикатор, так как сам титрант обладает интенсивной фиолетово - малиновой окраской. Окраска раствора в КТТ ослабляется медленно, в течение одной - двух минут. Это обстоятельство необходимо иметь в виду во избежание перетитровывания раствора.
4) Ход титрования. Определение вещества проводят медленно, по каплям, для того чтобы в растворе не протекало побочных реакций из-за локального избытка окислителя.
5) Оборудование. Применяются бюретки со стеклянными кранами, так как резина взаимодействует с перманганатом калия.
6) Приготовление титранта. Разложение перманганат – ионов ускоряются на свету, при нагревании, под действием кислот и оснований, в присутствии катионов марганца (II) Mn2+, диоксида марганца MnO2, который осаждается на стенках сосуда, образуя темный налет.В силу указанных обстоятельств стандартный раствор перманганата калия не готовят по точной навеске, а готовят стандартизуют, как правилу по стандартному раствору щавелевой кислоты.
Применение перманганатометрии. Преимущественно данный метод титрования используют для определения веществ, которые по сравнению с перманганат – ионом являются восстановителями, таких как H2O2, MgO2, NaNO2, металлическое железо и другие металлы, гидразоны R - NH - NH - R и др.
Перманганатометрическое титрование на примере определения раствора пероксида водорода(фармакопейный метод).
SolutioHydrogeniiperoxydidiluta – Раствор перекиси водорода.
H2O2M = 34,0147 г/моль.
Состав. Пергидроля 10 г
Антифебрина 0,05 г
Воды до 100 мл
Пероксид водорода определяют прямым перманганатометрическим титрованием в сернокислой среде на основе реакции:
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2OТитрование ведут 0,1н. раствором перманганата калия при комнатной температуре до появления устойчивой окраски раствора.
Молекула пероксида водорода в указанной реакции отдает два электрона:
H2O2 - 2e = O2 + 2H+ ,поэтому фактор эквивалентности равен 1/2; молярная масса эквивалента составляет:
M 12H2O2= M H2O22 = 34,01472 = 17,0073 г/мольРасчет титра по определяемому веществу:
T= M 12H2O2∙c(KMnO4)1000= 17,0073∙0,11000=0,001701 г/млРасчет примерного объема титранта:
VKMnO4= Vп∙a∙XT∙Vк∙100%Согласно фармакопейной методике: a = 10 мл; Vп = 10 мл; X = 3%; Vк = 100 мл:
VKMnO4=10∙10 ∙3%0,001701∙100∙100%=17,63 млОпределение содержания определяемого вещества в процентах:

Приложенные файлы

  • docx 15596610
    Размер файла: 20 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий