容量分析法

（一）容量分析法的特点

容量分析法（也称滴定法），是将已知浓度的滴定液（标准物质溶液）由滴定管滴加到被测药物的溶液中，直至滴定液与被测药物反应完全（通过适当方法指示），然后根据滴定液的浓度和被消耗的体积，按化学计量关系计算出被测药物的含量。

当滴定液与被测药物完全作用时，反应达到化学计量点。在进行容量分析时，当反应达到化学计量点时应停止滴定，并准确获取滴定液被消耗的体积。但在滴定过程中反应体系常常无外观现象的变化，必须借助适当的方法指示化学计量点的到达。其中，最常用的方法是借助指示剂的颜色改变来判断化学计量点。即在滴定过程中，当反应体系中的指示剂的颜色发生变化时终止滴定。指示剂的颜色变化点通常被称为滴定终点。但滴定终点与反应的化学计量点不一定恰好符合，两者之差被称为滴定误差。滴定误差是容量分析误差的来源之一，为了减少滴定误差，就需要选择合适的指示剂，使滴定终点尽可能接近滴定反应的化学计量点。

容量分析法所用仪器价廉易得，测定结果准确，通常情况下其相对误差在0.2%以下。但本法的专属性（选择性）较差，一般适用于含量较高的试样的分析。所以，容量分析法被广泛应用于化学原料药的含量测定。

（二）容量分析法的有关计算

1.滴定度 系指每1 ml规定浓度的滴定液所相当的被测药物的质量。《中国药典》用毫克（mg）表示。如用碘量法测定维生素C的含量时，《中国药典》规定：每1ml碘滴定液（0.05 mol/L）相当于8.806 mg的维生素C（C6H8O6）。

2.滴定度的计算 在容量分析中，被测药物分子（A）与滴定剂（滴定液中的反应物质单元，B）之间按一定的摩尔（mol）比进行反应，反应可表示为：

当反应完全时，被测药物的量（WA）与滴定剂的量（WB）之间的关系为：

被测药物的量可由下式计算：

式中，a与b分别为被测药物与滴定剂进行反应的最简摩尔数，MA与MB分别为被测药物与滴定剂的摩尔质量（分子量）nB为被测药物消耗的滴定剂的摩尔数，mB为滴定液的摩尔浓度（mol/L），VB为被测药物消耗的滴定液的体积。

单位体积（VB=1ml）的滴定液相当于被测药物的质量，被称为“滴定度”，以T表示，量纲为mg/ml。 T是滴定液浓度的一种特殊表示形式。使用T可使滴定结果的计算简化，即：WA=T×VB。故此被各国药典所采用。

因为不同被测药物的摩尔质量以及与滴定剂反应的摩尔比不同，同一滴定液对不同被测药物的滴定度是不同的，计算通式如下：

式中，m为滴定液的摩尔浓度（mol/L）， a为被测药物的摩尔数，b为滴定剂的摩尔数，M为被测药物的毫摩尔质量（分子量，以mg表示）。

如用碘量法测定维生素C［M（C6H8O6） =176.13］的含量时，碘滴定液的摩尔浓度为0.05 mol/L（以I2为单元），化学反应式如下：

由反应式可知，维生素C与碘的摩尔比为1∶1，滴定度计算如下：

再如，用溴酸钾法测定异烟肼［M（C6H7N3O） =　137.14］的含量时，溴酸钾滴定液的摩尔浓度为0.016 67 mol/L（以KBrO3为单元），化学反应式如下：

则，滴定度

3.含量的计算 用容量分析法测定药物的含量时，滴定方式有两种，即直接滴定法和间接滴定法。其测定结果的计算方法分述如下。

（1）直接滴定法：本法是用滴定液直接滴定被测药物，则被测药物的百分含量计算式为：

在《中国药典》收载的容量分析法中，均给出了滴定度值。根据供试品的称取量（W）、滴定体积（滴定液被消耗的体积，V）和滴定度（T），即可计算出被测药物的百分含量。

在实际工作中，所配制的滴定液的摩尔浓度与《中国药典》中规定的摩尔浓度不一定恰好一致，而《中国药典》中给出的滴定度是指在规定浓度下的滴定度。所以，此时不能直接应用上式计算。应将滴定度乘以滴定液的浓度校正因数（F），换算成实际的滴定度（T′=T×F），或将滴定体积校正为规定浓度时应消耗的体积（V′=V×F）。其中：

于是，被测药物的百分含量可由下式求得：

因为，F是由滴定液的标定获得，V由滴定过程读取。所以，在学习过程中应注意掌握滴定反应的原理，才能明确被测药物与滴定剂在反应中的摩尔比，即反应式中的a与b的数值，进而正确计算滴定度和百分含量。

（2）间接滴定法：间接滴定法包括生成物滴定法和剩余量滴定法。

1）生成物滴定法：本法系指被测药物与化合物A作用，定量生成化合物B，再用滴定液滴定化合物B。该法的百分含量计算方法与直按滴定法相同，只是在计算滴定度时需考虑被测药物与化合物B以及化合物B与滴定剂三者之间的化学计量关系（摩尔比）。

如葡萄糖酸锑钠的含量测定：取本品约0.3g，精密称定，置于具有塞的锥形瓶中，加水100 ml、盐酸15 ml与碘化钾试液10 ml，密塞，振摇后在暗处放置10 min，用硫代硫酸钠滴定液（0.1 mol/L）滴定，至近终点时，加淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失。每1 ml硫代硫酸钠滴定液（0.1 mol/L）相当于6.088 mg的锑。

反应式如下：

可见，1 mol锑（葡萄糖酸锑钠）与碘化钾作用生成1 mol碘，而1 mol碘消耗2 mol硫代硫酸钠。所以，硫代硫酸钠滴定液（0.1 mol/L）对葡萄糖酸锑钠［M（Sb）= 121.76］的滴定度：

2） 剩余量滴定法：剩余量滴定法亦称回滴定法，本法是先加入定量过量的滴定液A，使其与被测药物定量反应，待反应完全后，再用另一滴定液B来回滴定反应后剩余的滴定液A。

本法常需进行空白试验校正，其百分含量则可按下式计算：

式中，为空白试验时消耗滴定液B的体积，为样品测定时消耗滴定液B的体积，FB为滴定液B的浓度校正因数，TA为滴定液A的滴定度，W为供试品的称取量。

示例：司可巴比妥钠的含量测定。

取本品约0.1 g，精密称定，置250 ml碘瓶中，加水10 ml，振摇使溶解，精密加溴滴定液（0.05 mol/L）25 ml，再加盐酸5 ml，立即密塞，并振摇1 min，在暗处放置15 min后，注意微开瓶塞，加碘化钾试液10 ml，立即密塞，摇匀后，用硫代硫酸钠滴定液（0.1 mol/L）滴定，至近终点时，加淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失，并将滴定的结果用空白试验校正。

已知司可巴比妥钠的摩尔质量M= 260.23；司可巴比妥钠与溴反应的摩尔比为1∶1；供试品的称取量W= 0.1022g；硫代硫酸钠滴定液（0.1 mol/L）浓度校正因数F= 1.038；供试品滴定消耗硫代硫酸钠滴定液15.73 ml；空白试验消耗硫代硫酸钠滴定液23.21 ml。

计算：溴滴定液（0.05 mol/L）的滴定度

讨论：在剩余量滴定法中，第一滴定液与第二滴定液的浓度是相当的。如上例中，第一滴定液为溴滴定液（0.05 mol/L），第二滴定液为硫代硫酸钠滴定液（0.1 mol/L）。因为溴等摩尔转化为碘，而碘与硫代硫酸钠反应的摩尔比为1∶2，所以溴滴定液与硫代硫酸钠滴定液的浓度比也是1∶2。因而，第一滴定液与第二滴定液经浓度校正后的消耗体积（V =V×F）是相当的。所以，在上述的计算式中，直接用硫代硫酸钠滴定液的校正体积代替溴滴定液的校正体积与溴滴定液的滴定度相乘计算含量。