密度系指在規定的溫度下,單位體積內所含物質的質量,即質量與體積的比值;相對密度系指在相同的溫度、壓力條件下,某物質的密度與水的密度之比。除另有規定外,溫度為20℃。
純物質的相對密度在特定的條件下為不變的常數。但如物質的純度不夠,則其相對密度的測定值會隨著純度的變化而改變。因此,測定藥品的相對密度,可用以檢查藥品的純雜程度。
液體藥品的相對密度,一般用比重瓶(圖1)測定;易揮發液體的相對密度,可用韋氏比重秤(圖2)測定。液體藥品的相對密度也可采用振蕩型密度計法測定。
圖1 比重瓶
1.比重瓶主體 2.側管 3.側孔 4.罩 5.溫度計 6.玻璃磨口
用比重瓶測定時的環境(指比重瓶和天平的放置環境)溫度應略低于20℃或各品種項下規定的溫度。
1.比重瓶法
(1)取潔凈、干燥并精密稱定重量的比重瓶(圖1a),裝滿供試品(溫度應低于20℃或各品種項下規定的溫度)后,裝上溫度計(瓶中應無氣泡),置20℃(或各品種項下規定的溫度)的水浴中放置若干分鐘,使內容物的溫度達到20℃(或各品種項下規定的溫度),用濾紙除去溢出側管的液體,立即蓋上罩。然后將比重瓶自水浴中取出,再用濾紙將比重瓶的外面擦凈,精密稱定,減去比重瓶的重量,求得供試品的重量后,將供試品傾去,洗凈比重瓶,裝滿新沸過的冷水,再照上法測得同一溫度時水的重量,按下式計算,即得。
(2)取潔凈、干燥并精密稱定重量的比重瓶(圖1b),裝滿供試品(溫度應低于20℃或各品種項下規定的溫度)后,插入中心有毛細孔的瓶塞,用濾紙將從塞孔溢出的液體擦干,置20℃(或各品種項下規定的溫度)恒溫水浴中,放置若干分鐘。隨著供試液溫度的上升,過多的液體將不斷從塞孔溢出,隨時用濾紙將瓶塞頂端擦干,待液體不再由塞孔溢出,迅即將比重瓶自水浴中取出,照上述(1)法,自“再用濾紙將比重瓶的外面擦凈”起,依法測定,即得。
2.韋氏比重秤法
取20℃時相對密度為1的韋氏比重秤(圖2),用新沸過的冷水將所附玻璃圓筒裝至八分滿,置20℃(或各品種項下規定的溫度)的水浴中,攪動玻璃圓筒內的水,調節溫度至20℃(或各品種項下規定的溫度),將懸于秤端的玻璃錘浸入圓筒內的水中,秤臂右端懸掛游碼于1.0000處,調節秤臂左端平衡用的螺旋使平衡,然后將玻璃圓筒內的水傾去,拭干,裝入供試液至相同的高度,并用同法調節溫度后,再把拭干的玻璃錘浸入供試液中,調節秤臂上游碼的數量與位置使平衡,讀取數值,即得供試品的相對密度。
圖2 韋氏比重秤
1.支架 2.調節器 3.指針 4.橫梁 5.刀口 6.游碼 7.小鉤 8.細鉑絲 9.玻璃錘 10.玻璃圓筒 11.調整螺絲
如該比重秤系在4℃時相對密度為1,則用水校準時游碼應懸掛于0.9982處,并應將在20℃測得的供試品相對密度除以0.9982。
3.振蕩型密度計法
振蕩型密度計主要由U型振蕩管(一般為玻璃材質,用于放置樣品)、電磁激發系統(使振蕩管產生振蕩)、頻率計數器(用于測定振蕩周期)和控溫系統組成,:上海佳航AIpol-D70 全自動震蕩型密度計。
通過測定U型振蕩管中液體樣品的振蕩周期(或頻率)可以測得樣品的密度。振蕩頻率(T)與密度(ρ)、測量管常數(c)、振蕩管的質量(M)和體積(V)之間存在下述關系:
如果將c/(4π2×V)定義為常數A,M/V定義為常數B,則上述公式可簡化如下:
ρ=A×T2-B
常數A和B可以通過往振蕩管中加入兩種已知密度的物質進行測定,常用的物質為脫氣水(如新沸過的冷水)和空氣。分別往樣品管中加入干燥空氣和脫氣水(如新沸過的冷水),記錄測得的空氣的振動周期Ta和水的振動周期Tw,由下式計算出空氣的密度值da:
式中 da為測試溫度下的空氣密度,g/ml;
t為測試溫度,K;
p為大氣壓,kPa。
從表1中查出測得溫度下水的密度值dw,照下述公式可分別計算出常數A和常數B:
式中 Tw為試樣管內為水時觀測的振蕩周期,s;
Ta為試樣管內為空氣時觀測的振蕩周期,s;
dw為測試溫度下水的密度,g/ml;
da為測試溫度下空氣的密度,g/ml。
如果使用其他校準液體,則使用相應的振蕩周期T值和d值。
如果儀器具有從常數A和B以及樣品測得的振蕩周期計算密度的功能,則常數A和B無需計算,按照儀器生產商的操作說明直接讀取供試品的密度值。
物質的相對密度可根據下式計算:
相對密度=ρ/0.9982
式中 ρ為被測物質在20℃時的密度;
0.9982為水在20℃時的密度。
對儀器的一般要求 用于相對密度測定的儀器的讀數精度應不低于±0.001g/ml,并應定期采用已知密度的兩種物質(如空氣和水)在20℃(或各品種正文項下規定的溫度)下對儀器常數進行校準。建議每次測量前用脫氣水(如新沸過的冷水)對儀器的讀數準確性進行確認,可根據儀器的精度設定偏差限度,例如到±0.0001g/ml的儀器,水的測定值應在0.9982g/ml±0.0001g/ml的范圍內,如過該范圍,應對儀器重新進行校準。
測定法 照儀器操作手冊所述方法,取供試品,在與儀器校準時相同的條件下進行測定。測量時應確保振蕩管中沒有氣泡形成,同時還應保證樣品實際溫度和測量溫度一致。如必要,測定前可將供試品溫度預先調節至約20℃(或各品種正文項下規定的溫度),這樣可降低在U型振蕩管中產生氣泡的風險,同時可縮短測定時間。
黏度是影響測量準確度的另一個重要因素。在進行高黏度樣品的測定時,可選用具有黏度補償功能的數字式密度計進行測定,或者選取與供試品密度和黏度相近的密度對照物質(密度在供試品的±5%、黏度在供試品的±50%的范圍內)重新校準儀器。
表1 不同溫度下水的密度值
在手機上查看
溫馨提示:為規避購買風險,建議您在購買產品前務必確認供應商資質及產品質量。