物理常数测定.docx
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物理常数测定
章节名称：
第三章
物理常数测定
教学内容与学时分配：
第一节相对密度测定法
第二节馏程测定法
2
学时
教学目的和要求：
1．能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行物理常数测
定。
2．根据仪器使用操作规程，熟练使用相关仪器设备进行检测。
重点：
1．能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行物理常数测
定。
2．根据仪器使用操作规程，熟练使用相关仪器设备进行检测。
难点：
能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行物理常数测定。
教学过程（教学环节设计与方法）：
主要采用课堂复习、讲授方式为主，辅助以PPT操作演示；
教学手段：
1．由旧的知识引入新的知识，帮助学生主动在旧知识上构建新的知识体系。
2．开展以讲授为基本方法的参与式、互动式教学。
第三章物理常数测定
教学内容与学时分配：
第三节熔点测定法；
第四节凝点测定法；
第五节旋光度测定法；2学时
教学目的和要求：
1．能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行物理常数测
定。
2．根据仪器使用操作规程，熟练使用相关仪器设备进行检测。
重点：
1．能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行物理常数测
定。
2．根据仪器使用操作规程，熟练使用相关仪器设备进行检测。
难点：
能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行物理常数测定。
教学过程（教学环节设计与方法）：
主要采用课堂复习、讲授方式为主，辅助以PPT动作演示；
教学手段：
1．由旧的知识引入新的知识，帮助学生主动在旧知识上构建新的知识体系。
2．开展以讲授为基本方法的参与式、互动式教学。
P36思考习题：
1.2.3
第三章物理常数测定
教学内容与学时分配：
第六节折射率测定法；
第七节黏度测定法；
第八节PH值测定法；2学时
教学目的和要求：
1．能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行物理常数测
定。
2．根据仪器使用操作规程，熟练使用相关仪器设备进行检测。
重点：
1．能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行物理常数测
定。
2．根据仪器使用操作规程，熟练使用相关仪器设备进行检测。
难点：
能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行物理常数测定。
教学过程（教学环节设计与方法）：
主要采用课堂复习、讲授方式为主，辅助以PPT动作演示；
教学手段：
1、由旧的知识引入新的知识，帮助学生主动在旧知识上构建新的知识体系。
2、开展以讲授为基本方法的参与式、互动式教学。
第三章物理常数测定
学习目标：
1．了解物理常数测定法的意义。
2．理解各种物理常数测定法的原理。
3．识记《中国药典》（2010年版）二部附录Ⅵ中的各种方法要点。
4．会根据《中国药典》（2010年版）二部附录Ⅵ及各品种项下的要
求使用相应的测定方法。
工作任务：
1．能够根据不同药品的检验要求使用不同的测定方法对药品进行
物理常数测定。
2．根据仪器使用操作规程，熟练使用相关仪器设备进行检测。
工作环境和人员要求：
1．实验室的环境应符合《药品检验所实验室质量管理规范（试行）》
中的相关规定
2．操作人员必须符合《药品检验所实验室质量管理规范（试行）》
中的相关要求，
3．操作人员应遵守企业相关的管理制度。
物质的物理常数，在一定条件下是不变的．故可以利用它来做
性状的鉴别、检查物质的纯杂程度或测定物质的含最。
所以药品物
理常数的测定，也是检查药品纯度的方法之一。
《中国药典》中规定的物理常数测定法包括相对密度测定法、馏程
测定法、熔点测定法、凝点测定法、旋光度测定法、折射率测定法、
黏度测定法和pH值测定法。
第一节相对密度测定法
一、基础知识
相对密度系指在相同的温度、压力条件下．某物质的密度与水
的密度之比。
常用符号d表示。
除另有规定外，温度为80℃。
某
药品具有一定的相对密度，纯度变化，相对密度亦随同改变，测定
相对密度，可以区别或检查药品的纯杂程度。
1．仪器装置
液体药品的相对密度，一般用比重瓶测定。
比重瓶是一个固定
容积的玻璃瓶．瓶口装有玻璃瓶塞，塞中心有一小孔，瓶的容积有
10ml、25ml、50ml、100ml，四种规格，容积精密度要求很高。
测定易挥发液体的相对密度，可用韦氏比重秤。
韦氏比重秤由
玻璃锤、横梁、支柱、游码与玻璃同筒等构成。
玻璃锤具有一定体
积，当沉入水中时，恰能排出5g水（所受浮力与该液体的密度成正
比），玻璃锤内附有10～25℃的小温度计，可观察测定时的温度。
横粱的右半段分为等距离的10等份，1～9号处刻有1～9的号码。
在第10等份处有一挂钩．可以挂玻璃锤和游码，横梁的左端有一
指引，当比重秤平衡时，可与固定在支柱左上方的另一指针对准。
游码分四种，即5g、0.5g、0.05g、0.005g，每种两个，各游码放
在横梁右端挂钩上时分别表示1、0．1、0．0l、0.001，如将四种
游码分别放在横梁第9格位置上时，则表示0．9、0．09、0009、
0．0009。
2．注意事项
（1）温度高于规定温度时，易挥发的液体药物则不用比重瓶法。
（2）韦氏比重秤法中，装供试品的玻璃圆筒必须保持清洁干燥；
装蒸馏水与供试品的高度应一致，用蒸馏水捌好位置就不应再变，
这样玻璃锤浸入液面内的深度就会一致-玻璃锤应全部浸入液面
下；比重秤使用前应注意校正零点。
二、技能实训
1）范围:
本标准规定了相对密度测定法操作要求，适用于物质相对
密度的测定。
2．引用标准:
《中国药典》（2010年版）二部附录ⅥA。
3．要求:
根据《中国药典》（2010年版）中各品种项下的具体要求。
4．仪器与用具:
比重瓶（常用规格5ml、lOml、25ml、50ml）、韦
氏比重秤（20℃时相对密度为1）、分析天平（万分之一）、恒温水浴
箱（温度控制在20℃±0.1℃）、玻璃最筒（250ml、500ml）、温度计
（0-50℃，分度值为0.1℃）。
5．相对密度测定法的操作规范
（1）比重瓶法
操作时先精密称定干燥后瓶的质量，装满供试品后，装上温度
计，置20℃（或各品种项下规定的温度）的水浴中放置数分钟，使
内容物的温度达到20℃（或各品种项下规定的温度），用滤纸除去
溢出侧管的液体，立即盖上罩。
将比重瓶自水中取出，用滤纸将比
重瓶外面擦净．精密称定．减去比重瓶的质量，求得供试品的质量
后，将供试品倾去，洗净比重瓶，装满新沸过的冷水，再如上法测
得同一温度时水的质量，按下式计算：
供试品的相对密度=供试品质量/水质量
2））韦氏比重秤法
测定时．取20℃时相对密度为1的韦氏比重秤，用新沸过的
冷水将所附玻璃网筒装至八分满，置20℃（或各品种项下规定的温
度）的水浴中，搅动玻璃圆筒内的水，调节温度至20℃（或各品种
项下规定的温度），将悬于秤端的玻璃锤浸人网筒内的水中，秤臂
右端悬挂游码于1．0000处，调节秤臂左端平衡用的螺旋使平衡，
然后将玻璃网筒内的水倾去．拭干，装入供试液至相同的高度，并
用同法调节温度后一再把拭干的玻璃锤浸入供试液中，调节秤臂上
游码的数量与位置使之平衡，读取数值，即得供试品的相对密度。
如该比重秤系在4℃时相对密度为1，则用水校准时游码应悬
挂于0.9982处，并应将在20℃测得的供试品相对密度除以0．9982。
6．实验记录:
按要求进行原始记录。
第二节馏程测定法
一、基础知识
馏程系指一种液体照下述这方法蒸馏，校正到标准压力
[101.3KPa（760mmHg）]下，自开始馏出第5滴算起，至供试品仅剩
3-4mL或一定比例的容积馏出时的温度范围.某些液体药品具有一
定的馏程,测定馏程可以区别或检查药品的纯杂程度。
1．仪器装置
蒸馏装置由蒸馏瓶、冷凝管、量筒、温度计、加热装置等部分组
成。
馏程在130℃以上用水冷却，馏程在130℃以上用空气冷凝。
量筒为具有0．5℃刻度的25ml量筒。
温度计要求为分浸型且具有
0．5℃刻度，预先经过校正，温度计汞球的上端与蒸馏瓶出口支管
的上壁相齐。
根据供试品馏程的不同，可选用不同的加热器，通常
馏程在80℃以下时用水浴（其液面始终不得超过供试品液面），
80℃以上时用直接火焰或其他电热器加热。
2．注意事项
（1）为防止蒸馏时发生爆沸现象，应在蒸馏前加一些止爆剂．但
切勿任将近沸点时再加入，否则将引起爆沸冲料。
止爆剂用一次后
即失去作用，故每次都要新加。
（2）易燃品切勿直火加热，沸点在80~0以下者应用水浴加热。
（3）蒸馏速度不宜过快，火力不宜过强，热源不要直接与未浸
液体部分的蒸馏瓶壁接触，以免产生过热蒸气，使温度增加，造成
测定结果有误差。
（4）第5滴馏出液应是在冷凝管下端出口处算起。
（5）沸点与大气压有关，测定州气压如在101．3kPa以上，每
高0．36kPa，应将测得温度减去0.1℃，如在101．3kPa以下，每
低0．36kPa应增加0.1℃。
二、技能实训
1．范围：
本标准规定了物质馏程测定法方法和操作要求，适用于
物质馏程的测定。
2．引用标准：
《中国药典》（2005年版）二部附录ⅥB。
3．要求：
根据《中国药典》（2（1f]j年版）中各品种项下的具体要
求。
4．仪器与用具：
国产19标准磨L1蒸馏装置一套，温度计（分浸
式，分度值为O．5℃，预先经过校正）．气压计。
5．操作步骤
取供试品25ml，经长颈的干燥小漏斗，转移至干燥蒸馏瓶中，
加入洁净的无釉小瓷片数片，插上带有磨口的温度计，冷凝管的下
端通过接流管接以25mL量筒为接收器。
水浴加热。
调节温度，使
每分钟馏出2～3mL，注意检读自冷凝管开始馏出第5滴时与供试
品仅剩3～4ml,或一定比例的容积馏出时，温度计上所显示的温度
范围，即为供试品的馏程。
其他液体蒸馏，如州直接火焰加热，则将蒸馏瓶置于石棉板中
心的小圆孔上（石棉板宽12～l5cm．厚O.3～0.5cm，孔径2.5～
3．0cm），并使蒸馏瓶壁与小网孔边缘紧密贴合，以免蒸气继续受
热，然后用直接火焰加热使供试品受热沸腾。
6．实验记录:
按要求进行原始记录。
第三节熔点测定法
一、基础知识
熔点系指按照规定的方法测定，物质由固体熔化成液体的温
度、熔融同时分解的温度或在熔化时自初熔至全熔的一段温度。
“初
熔”系指供试品在毛细管内开始局部液化出现明显液滴；“全熔”
系指供试品全部液化。
熔融同时分解是指供试品在一定温度下熔融
同时分解产生气泡、变色或浑浊等现象。
熔点是物质的物理常数，测定熔点可鉴别药物．也可反映药物
的纯杂程度。
如果药品的纯度变差，则熔点下降，熔距增长。
因此，
熔点是药品的重要物理常数，多数固体原料药都需做熔点测定。
测
定熔点的药品，应是遇热晶型不转化、其初熔点和终熔点容易分辨
的药品。
（．仪器装置
（1）容器：
供盛装传温液用。
可用b形管、烧杯或其它适宜容器。
（2）：
搅拌器：
玻璃棒或磁力搅拌器等。
（3）温度计：
供测定传温液的温度及供试品的熔点用。
、
（4）毛细管：
供放置供试品用。
（5）加热器：
用于加热传温液，加热速度应可以控制。
（6）传温液：
熔点在80℃以下者，用水；熔点在80℃以上者，用
硅油或液体石蜡。
2．测定方法
依照待测药物的性质不同，《中同药典》（2005年版）测定熔点
的方法有二种：
相于测定易粉碎的同体药品；第二法用于测定不易
粉碎的固体药品，如脂肪、脂肪酸、蜡、羊毛脂等；第三法用于测
定凡士林或其他类似物质。
当各品种项下未注明时，均系指第一法。
这里仅介绍第一法。
测定前，取供试品适最，研成细粉．除另有规定外，应按照各
药品项下干燥失重的条件进行干燥。
若该药品为不检查干燥失重、
熔点范围低限在135℃以上、受热不分解的供试品，采用105℃干
燥；熔点在135℃以下或受热分解的供试品，可在五氧化二磷干燥
器中干燥过夜或用其他适宜的干燥方法干燥，如恒温减压干燥。
测定时，分取供试品适量，置熔点测定用毛细管中，轻击管擘
或借助长短适宜的洁净玻璃管，垂直放在表面皿或其他适宜的硬质
物体上，将毛细管自上口放入使自由落下，反复数次，使粉末紧密
集结在毛细管的熔封端。
装入供试品高度为3mm。
另将温度汁放人
盛装传温液的容器中，使温度计汞球部的底端与容器的底部距离
2．5cm以上；加入传温液以使传温液受热后的液面恰好在温度计
的分浸线处。
将传温液加热．依温度上升至较规定的熔点低限约低
lO℃时，将装有供试品的毛细管浸入传温液，贴附在温度计上（可
用橡皮圈或毛细管夹同定），位置须使毛细管的内容物恰好在温度
计汞球中部。
继续加热，调节升温速率为每分钟上升1.0～1．5℃，
加热时需不断搅拌，使传温液温度保持均匀．记录供试品在初熔
至全熔时的温度，重复测定3次，取其平均值，即得。
测定熔融同时分解的供试品时，方法如上，但调节升温速率应
使每分钟升温2．5～3．O℃；供试品开始局部液化时（或开始产生
气泡时）的温度作为初熔温度；供试品固相消失全部液化时的温度
作为全熔温度。
遇有固相消失不明显时．应以供试品分解物开始膨
胀上升时的温度作为全熔温度。
某些样品无法分辨其初熔、全熔时，
可以其发生突变时的温度作为熔点。
3．注意事项
（1）测定熔点时，应注意毛细管的规格大小。
由于毛细管内装
入供试品的量对熔点测定结果有影响，若内径过大，全熔温度会偏
高，故毛细管的内径必须符合药典规定。
（2）温度计必须经过校正，最好绘制校正曲线，否则会影响测
定结果的准确性。
（3）应崩不同传温液测定药物的熔点时，对某些供试品所得的
结果可能不一致。
因此．必须按药典规定选择传温液。
（4）熔点读数时，应注意正确判断初熔、全熔及熔融同时分解
时的温度。
二、技能实训
1．范围：
本标准规定了物质熔点测定方法和操作要求，适用于物
质熔点的测定。
2．引用标准：
《中国药典》（2010年版）二部附录VIC。
3．要求：
根据《中国药典》（2010年版）中各品种项下的具体要
求。
4．仪器与用具：
熔点测定仪（分度值为0.1℃）、温度计（分浸式，
分度值为0.5℃，经熔点测定用对照品校正）、容器（放置传温液）、
搅拌器、熔点测定毛细管（由中性硬质玻璃制成，长9cm以上，内
径0.9-1.1mm,壁厚0.10-0.15mm，一端熔封）、传温液。
5．操作步骤
（1）样品填装（研碎迅速，填装结实，3mm为宜）。
（2）毛细管安装在温度计精确位置，同定在b形管中心位置。
（3）加热升温测定，注意观察，作好记录。
加热升温速度：
一般样品为1～1．5℃／min．对于熔融并分
解的样品为2．5～3．0℃／min，在接近熔点时控制在0.2-0.3℃
/min。
每个样品至少填装三支毛细管，平行测定三次。
6．实验记录：
按要求进行原始|己录。
第四节凝点测定法
一、基础知识
1．定义：
凝点系指一种物质照下述方法测定，由液体凝结为固体
时，在短时间内停留不变的最高温度。
某些药品具有一定的凝点，
纯度变更，凝点亦随之改变。
测定凝点可以区别或检查药品的纯杂
程度。
2．仪器装置
二、技能实训
1．范围：
本标准规定了物质凝点测定法方法和操作要求。
适用丁
物质凝点的测定。
2．引用标准：
《中国药典》（2∞5年版）二郎附录ⅥD。
3．要求：
根据《中同药典》（2010年版）中各品种项下的具体要求。
4．仪器与用具：
试管（内径约25mm、长约170mm；内径约40mm、
长约160mm各一支）、软木塞、温度计（刻度为O．1℃）、搅拌器。
5．操作步骤
取供试品（如为液体，量取15ml；如为固体，称取15-20g，加微
温使熔融），置内管中，使迅速冷却，并测定供试品的近似凝点。
再将内管置较近似凝点约高5-10℃的水浴中，使凝结物仅剩极微
量未熔融.烧杯中加入较供试品近似点约低5℃的水或其他适宜的
冷却液.用搅拌器不断供试品,每隔30秒观察温度1次,至液体开始
凝结,停止搅拌并每隔5-10秒观察温度1次,至温度计的汞柱在一
点能停留约1分钟不变,或微上升至最高温度后停留约1分钟不变,
即将该温度作为供试品的凝点.
6.实验记录:
按要求进行原始记录.
第五节旋光度测定法
一、基础知识
1．物质的旋光度
（如具有不对称碳原子
）的液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的振动平
偏振光旋转的度数称为旋光度。
旋光度有右旋
和左旋之分：
偏振光向有旋转（顺时针方向）称为“有旋”·用符号
“+”表示；偏振光向左旋转（逆时针方向）称为“左旋”，用符号“一”
表示。
偏振光透过长1dm，且每lmL中含有旋光性物质1g的溶液
时，在一定波长与温度下，测得的旋光度称为比旋度。
比旋度是旋
光物质的重要物理常数，可以用来区别药物或检查药物的纯杂程
度，也可以用来测定含量。
物质的旋光度不仅与其化学结构有关，而且还和测定时溶液的
浓度、光路长度以及测定时的温度和偏振光的波长有关。
《中国药
典》规定，除另有规定外，测定温度为20％，测定管长度为ldm（如
使用其他管氏，应进行换算）-使用钠光谱D线（589·3nm）作光源，
在此条件下测定的比旋度用[a]D20表示。
测定药物的比旋度时，取供试液，测定旋光度值，按下列公式
计算比旋度：
对液体供试品[a]D20=a/ld
对固体供试品[a]D20=100a/lc
式中[a]D20——比旋度；
D——钠光谱的D线；
T——测定时的温度；
z——测定管长度，dm；
a——测得的旋光度；
d——液体的相对密度；
c——每100mI．溶液中含有被测物质的质量（按干燥品或
无水物计算），g/100mL。
如果已知比旋度，可将测得的旋光度代入下式，计算药物的含
量：
C=100a/[a]
2．仪器装置
旋光计：
《中国药典》规定，应使用读数至0.0lo。
并经过检
定的旋光计。
旋光计的检定：
可用标准石英旋光管进行校正．读数误差应符
合规定。
3．注意事项
（1）每次测定前应以溶剂做空白校正，测定后，再校正1次，以确
定在测定时零点有无变动。
如第2次校正时发现零点有变动，则应
重新测定旋光度。
（2）配制溶液及测定时，均应调节温度至20℃±0．5℃（或各品种
项下规定的温度）。
（3）供试物质的溶液应充分溶解，供试液应澄清。
（4）物质的比旋度与测定光源、测定波长、溶剂、浓度和温度等因
素有关。
因此，表示物质的比旋度时应注明测定条件。
4．应用
（1）药物鉴别：
具有旋光性的药物，在“性状”项下，一般都收载
有“比旋度”的检验项目。
测定比旋度值可用来鉴别药物或判断药
物的纯杂程度。
《中国药典》要求测定比旋度的药物很多，如．肾
上腺素、硫酸夸宁、葡萄糖、丁溴东莨菪碱、头孢噻吩钠等。
（2）杂质检查：
具有光学异构体的药物，一般具有相同的理化性质，
但其旋光性能不同，一般有左旋体、有旋体和消旋体之分，通过测
定药物中杂质的旋光度，可以对药物的纯度进行检查。
（3）含量测定具有旋光性的药物，特别是在无其他更好的方法测
定其含量时，可采用旋光度法测定。
《中国药典》采用旋光度法测
定含量的药物有葡萄糖注射液、葡萄糖氯化钠注射液、右旋糖酐氯
化钠注射液、右旋糖酐葡萄糖注射液等。
二、技能实训
1．范围：
本标准规定了物质旋光度测定法的方法和操作要求，适
用于物质旋光度的测定。
2．引用标准：
《中国药典》（2010年版）二部附录VIE。
3．要求：
根据《中国药典》（2010年版）中各品种项下的具体要
求。
4．仪器与用具：
旋光仪（读数至0.01o,并经过检定）、分析天平
（千分之一）、量瓶。
5．操作要点和步骤
（1）原理：
葡萄糖分子中含有不对称碳原子，具有旋光性，在一
定条件下，其水溶液的比旋度介于+52.5o—+53.0o之间，根据旋
光度a与浓度C的比例可进行含量测定。
（2）步骤：
精密量取本品适量（约相当于葡萄糖lOg），置lOOml。
量瓶中，加氨试液0．2mL（10％或10％以下规格的本品可直接取样
测定），用水稀释至刻度，摇匀，静置lO分钟，测定旋光度。
用读
数至0．01。
并经过检定的旋光计，将测定管（管长度为ldm）用供
试液冲洗数次，缓缓注人供试液适量（注意勿使发生气泡），置于旋
光计内检测读数，记录旋光度。
同法读取旋光度3次，取3次的平
均值作为样品的旋光度。
与2．0852相乘，即得lOOmL供试液中含
有葡萄糖的质量（g）。
测定前用水校正零点，测定后用水核对零点，若零点变动，应
重测。
6．实验记录：
按要求进行原始记录，
三、思考习题：
1．什么叫旋光度?
什么叫比旋度?
两者有什么关系?
2．5％果糖溶液，在lcm的测定管中．20℃时测得的旋光度a=-4．64。
求该物质的比旋光度。
3．取某浓度的葡萄糖注射液．置2dm的测定管中，测得旋光度为
+10．63o。
，空自+1.2o。
，求注射液的葡萄糖百分含量。
葡萄糖
[a]D20=+52.75o。
第六节折射率测定法
一、基础知识
1．折射率
光线自一种透明介质进入另一种透明介质时，由于两种介质的
密度不同，从而使光的传
播方向发生改变，并遵从折射定律。
根据折射定律．折射率是光线
入射角的正弦与光线折射
角的正弦的比值，即：
n=sini/sinr
式中n—折射率；
sini——光线的入射角的正弦值；
sinr——光线折射角的正弦值。
在一定的条件下（介质、温度、光的波长），折射率为一常数。
药品检验中测定的折射率系指光线从空气进入供试品的折射
率。
物质的折射率因温度或光线波长的不同而改变。
透光物质的温
度升高，折射率变小；光线的波长越短．折射率就越大。
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