Home » Тема: Аналіз якості лікарських препаратів, що виявляють окисно-відновні властивості (II частина)

Тема: Аналіз якості лікарських препаратів, що виявляють окисно-відновні властивості (II частина)

25 Червня, 2024

Тема: Аналіз якості лікарських препаратів, що виявляють окисно-відновні властивості (II частина)

Неорганічні препарати Сульфуру

Поширення Сірки в природі. Природна сірка може існувати у виді кількох алотропних модифікацій. За звичайних умов існує ромбічна сірка (a-сірка) у виді кристалів ромбічної форми. При повільному нагріванні до 95,6 °С і вище переходить у моноклінну модифікацію (b-сірка) у виді голчастих кристалів. Обидві модифікації складаються з молекул S₈, що мають форму кілець. При швидкій конденсації пари сірки на поверхні, що охолоджується рідким азотом N₂, конденсується пурпурна сірка (“сірчаний цвіт”).

Сірка – дуже активний хімічний елемент; вона сполучається (на холодно) з галогенами (крім йоду), а при нагріванні – також з киснем, воднем і майже всіма металами. В результаті різноманітних хімічних реакцій, вона утворює як неорганічні, так і органічні сполуки.

Біологічна роль Сульфуру. Вона входить до складу білкових речовин, гормонів тощо; в організмі людини знаходиться в епідермісі, волоссі, м’язах, підшлунковій залозі, жовчі тощо. У вигляді цистеїну та глютатіону Сірка відіграє виключно важливу роль в активації ферментів і в процесах тканинного дихання. Поєднуючись з токсичними продуктами, вона знезаражує їх. Також сприяє відкладенню глікогену у печінці, одночасно знижуючи вміст цукру в крові.

Прийнята внутрішньо сірка перетворюється в сульфгідрат натрію і сірководень, які посилюють перистальтику кишківника, викликаючи послаблюючий ефект. Нанесена на шкіру у вигляді мазі, вона викликає помірну подразнюючу та антимікробну дію.

В медичній практиці застосовують такі неорганічні препарати Сульфуру: сірка для зовнішнього застосування (ДФУ, доповнення 1), натрію тіосульфат (ДФУ, доповнення 1), натрію сульфат (декагідрат і безводний) (ДФУ, доповнення 1), Рідина за прописом Дем’яновича, яка складається з двох розчинів: розчин №1 – 60%-ний розчин натрію тіосульфату; розчин № 2 – 1,25%-ний розчин кислоти хлоридної).

Сірка для зовнішнього застосування ДФУ, доповн. 1

Sulfur ad usum externum

SULFUR FOR EXTERNAL USE

Сірка осаджена ДФ Х

Sulfur praecipitatum

Lac sulfuris

Сірчане молоко

А. м. = 32,07 г/моль

Сірка містить не менше 99,0 % і не більше 101,0 % S.

Поширення в природі. Природна сірка може існувати у виді кількох алотропних модифікацій. За звичайних умов існує ромбічна сірка (a-сірка) у виді кристалів ромбічної форми. При повільному нагріванні до 95,6 °С і вище переходить у моноклінну модифікацію (b-сірка) у виді голчастих кристалів. Обидві модифікації складаються з молекул S₈, що мають форму кілець. При швидкій конденсації пари сірки на поверхні, що охолоджується рідким азотом N₂, конденсується пурпурна сірка (“сірчаний цвіт”).

Одержання

1. Розмелення сірки очищеної (Sulfur depuratum) у колоїдних млинах до одержання аморфного порошку лимонно-жовтого кольору.

Сірку очищену одержують із сірчаного цвіту, який очищають від домішок сульфідів Арсену, а також від кислот сульфатної і сульфітної. З цією метою сірчаний цвіт обробляють розчином амоніаку NH₄OH. При цьому домішки кислот і сполук Арсену переходять у відповідні розчинні солі (тіоарсеніти і арсеніти або тіоарсенати і арсенати):

As₂S₃ + 6NH₄OH = (NH₄)₃AsS₃ + (NH₄)₃AsO₃ + H₂O

As₂S₅ + 24NH₄OH = 3(NH₄)₃AsO₄+ 5(NH₄)₃AsS₄+ 12H₂O

H₂SO₄ + NH₄OH = (NH₄)₂SO₄ + 2H₂O

2. Кип’ятіння сірки очищеної з лугами (NaOH, Ca(OH)₂₎ або з розчином натрій сульфіду Na₂S до одержання полісульфідів CaS_5.

3Сa(ОН)₂ + 12S ® 2CaS₅ + CaS₂O₃ + 3H₂O

Одержаний продукт підкислюють такою кількістю хлоридної кислоти HCl, щоб розкласти до сірки тільки кальцій пентасульфід CaS₅, але не розкласти кальцій тіосульфат CaS₂O₃:

CaS₅ + 2HCl ® СаCl₂ + H₂S + 4S¯

При надлишку HCl розкладається також і кальцій тіосульфат CaS₂O₃, що призводить до одержання мазеподібної сірки.

Одержану сірку фільтрують, промивають водою і сушать. Сушити необхідно швидко, тому що волога сірка легко окиснюється на повітрі.

Властивості

Опис. ДФУ, доповн. 1. Порошок жовтого кольору.

(Плавиться при температурі близько 120 °С. Розмір більшості часток не перевищує 20 мкм, а розмір майже всіх часток не перевищує 40 мкм).

ДФ Х. Дуже дрібний (високодисперсний) порошок блідо-жовтого кольору, без запаху.

Розчинність. ДФУ, доповн. 1. Практично нерозчинна у воді Р, розчинна у карбон дисульфіді Р, мало розчинна в рослинних оліях.

ДФ Х та ін. л-ра. Практично не розчинна у воді, розчинна при кип’ятінні в суміші із 20 ч. розчину натрій гідроксиду NaOH і 25 ч. 95 %-ного спирту, а також в 100 ч. жирних олій при нагріванні на водяному нагрівнику. Мало розчинна в хлороформі, карбон тетрахлориді, толуолі, ефірі, при нагріванні розчиняється у рослинних оліях.

Ідентифікація

А. ДФУ, доповн. 1. Горіння сірки

Субстанція при нагріванні на повітрі горить синім полум’ям із виділенням сульфур діоксиду SO₂ (задушливого газу із запахом паленої сірки), який забарвлює вологий синій лакмусовий папір Р у червоний колір:

S + O₂ ® SO₂

SO₂ + Н₂О Û Н₂SO₃Û 2Н⁺ + SO₃^2–

В. ДФУ, доповн. 1. Реакція на сульфати (після окиснення бромною водою)

0,1 г субстанції нагрівають із 0,5 мл бромної води Р до знебарвлення розчину, додають 5 мл води Р і фільтрують. Одержаний розчин дає реакцію (а) на сульфати.

S + 3Br₂ + 4H₂O® 6HBr + H₂SO₄

а) ДФУ. Реакція з розчином барій хлориду в середовищі хлоридної кислоти

До 5 мл одержаного розчину додають 1 мл кислоти хлоридної розведеної Р HCl і 1 мл розчину барій хлориду Р ВаCl₂; утворюється білий осад (ВаSO₄):

SO₄^2–+ Ва²⁺ ® ВаSO₄¯

Не фармакопейна реакція

Розчин сірки в гарячому піридині в присутності натрій гідрокарбонату NaHCO₃ при кип’ятінні забарвлюється в голубий або зелений колір. Продукт, що утворився, можливо має таку будову:

Випробування на чистоту (ДФУ, доповн. 1)

1. Розчин S. До 5 г субстанції додають 50 мл води, вільної від вуглецю діоксиду, Р, приготованої з води дистильованої Р, витримують протягом 10 хв, часто струшуючи, і фільтрують.

2. Кольоровість розчину. Розчин S має бути безбарвним.

3. Запах. Субстанція не повинна мати відчутного запаху сірководню.

4. Кислотність або лужність. До 5 мл розчину S додають 0,1 мл розчину фенолфталеїну Р1; розчин безбарвний. До одержаного розчину додають 0,2 мл 0,01 М розчину натрій гідроксиду NaOH; з’являється червоне забарвлення. До одержаного розчину додають 0,3 мл 0,01 М розчину кислоти хлоридної HCl; розчин безбарвний. Оранжево-жовте забарвлення має з’явитися при додаванні 0,15 мл розчину метилового червоного Р.

5. Загальні домішки хлоридів, сульфатів, сульфідів – у межах еталонів.

6. Сульфатна зола. Не більше 0,2 %. Визначення проводять з 1,0 г субстанції.

Кількісне визначення.

1. ДФУ, доповн. 1. Алкаліметрія (після спалювання субстанції)

Визначення проводять методом спалювання у колбі з киснем. 60,0 мг субстанції спалюють у колбі для спалювання місткістю 1000 мл. Залишок після спалювання абсорбують у суміші 5 мл розчину гідроген пероксиду розведеного Р Н₂О₂, 10 мл води Р, нагрівають до кипіння, обережно кип’ятять протягом 2 хв і охолоджують. До одержаної суміші додають 0,2 мл розчину фенолфталеїну Р і титрують 0,1 М розчином натрій гідроксиду NaOH до переходу забарвлення від безбарвного до червоного.

Паралельно проводять контрольний дослід.

S + O₂ ® SO₂

SO₂+ Н₂О₂ ® Н₂SO₄

Н₂SO₄+ 2KOH = K₂SO₄l + 2H₂O

S ® Н₂SO₄ ® 2KOH

1 моль 1 моль 2 моль

2 екв 2 екв

Е_m(S) = М. м./2

Інший можливий метод кількісного визначення:

ДФ Х. Зворотне кислотно-основне титрування

Наважку препарату розчиняють у визначеній кількості титрованного спиртового розчину калій гідроксиду КІН:

12S + 6KOH = 2К₂S₅ + K₂S₂O₃ + 3H₂O

Спирт випаровують і залишок (полісульфід К₂S₅і тіосульфат K₂S₂O₃) окиснюють пергідролем Н₂О₂ (до сульфатів):

К₂S₅ + 8KOH + 16H₂O₂ = 5K₂SO₄ + 10H₂O

K₂S₂O₃ + 2KOH + 4H₂O₂ = 2K₂SO₄ + 5H₂O

Тому хімізм процесу можна представити одним рівнянням:

S + 2KOH + 3H₂O₂ = K₂SO₄ + 4H₂O

S⁰ + 8OH^–– 6е ® SO₄^2– + 4H₂О

H₂O₂ + 2е ® 2ОН^–

S + 3H₂O₂ + 2OH^– ® SO₄^2– + 4H₂O

Надлишок лугу КОН відтитровують хлоридною кислотою HCl у присутності метилового оранжевого (до рожевого забарвлення):

KOH + HCl = KCl + H₂O

Е_m(S) = М. м./2

Зберігання. У захищеному від світла місці (у щільно закупорених контейнерах).

Застосування. Протипаразитарний, протимікробний засіб

Сульфур – необхідний мікроелемент, що входить до складу амінокислот (цистеїн, метіонін, глутатіон); знижує вміст цукру в крові, сприяє відкладанню глікогену. Міститься в епідермісі, волоссі, м’язах, підшлунковій залозі.

Застосовують зовнішньо для лікування шкірних захворювань (короста, псоріаз, себорея) у вигляді мазей з концентрацією 5–10–20 % сірки і присипок. Входить до складу мазі Вількінсона (дьоготь, кальцію карбонат, мазь нафталанова, сірка очищена, мило зелене і вода), яку застосовують як антисептичний, протигрибковий і протипаразитарний засіб.

Сірку очищену (Sulfur depuratum) застосовують всередину по 0,8–1,0 г 3 рази в день протягом 5 днів при ентеробіозі (як противоглистний засіб), одноразово по 0,5–1,9 г як проносний засіб. 1%–ний розчин у персиковій олії застосовують у виді ін’єкцій для лікування шизофренії і прогресуючого паралічу (пірогенна терапія).

Примітка. Для прийому всередину не можна заміняти сірку очищену на сірку осаджену.

Сірку осаджену (Sulfur praecipitatum) застосовують зовнішньо у вигляді мазей з концентрацією 5–10–20 % сірки і присипок для лікування шкірних захворювань (короста, псоріаз, себорея, сікоз). Сірка осаджена входить до складу мазей:

– Мазь сірчана проста (Unguentum sulfuratum simplex);

– Мазь сірчано-саліцилова 2 % або 5 % (Unguentum salicylici sulfuratum 2 % aut 5 %),

– Cульфодекортем (Sulfodecortemum). Cписок сильнодіючих речовин.

Натрію тіосульфат ДФУ, доповн. 1

Natrii thiosulfas

SODIUM THIOSULPHATE

Natrium hyposulfurosum

Natrium thiosulfuricum

Натрію гіпосульфіт

Антихлор

Na₂S₂O₃×5H₂O

М. м. = 248,18 г/моль

Хімічна назва: натрію тіосульфат пентагідрат

Графічна формула:

Натрію тіосульфат містить не менше 99,0 % і не більше 101,0 % Na₂S₂O₃×5H₂O.

Одержання

1. Кип’ятіння сірки з розчином натрій сульфіту

Суміш сірки S з розчином натрій сульфіту Na₂SO₃кип’ятять доти, поки при додаванні кальцій хлориду СаCl₂ з розчину більше не буде випадати осад CaSO₃:

Na₂SO₃ + S = Na₂S₂O₃

СаCl₂+ Na₂SO₃ = CaSO₃¯ + 2NaCl

Надлишок сірки відфільтровують, розчин згущують до кристалізації й отриманий натрій тіосульфат Na₂S₂O₃ очищають і висушують на повітрі.

2. Взаємодія натрій сульфіду із сульфур(IV) оксидом

2Na₂S + 3SO₂ = 2Na₂S₂O₃ + S¯

Сірку, що утворилася, відфільтровують, фільтрат згущують і очищають.

3. З відходів кальцій сульфіду при виробництві соди за методом Леблана

При цьому кальцій сульфід CaS легко окиснюється у вологому повітрі до кальцій тіосульфату Ca₂S₂O₃:

2CaS + 2O₂ + Н₂О = Ca₂S₂O₃¯ + Са(OН)₂

Отриманий кальцій тіосульфат Ca₂S₂O₃ кип’ятять з розчином соди Na₂CO₃і відфільтровують утворений кальцій карбонат CaСO₃:

Ca₂S₂O₃ + Na₂СО₃ = Na₂S₂O₃ + CaСO₃¯

При охолодженні фільтрату кристалізується натрій тіосульфат Na₂S₂O₃.

4. З відходів при газовому виробництві (зі світильного газу, що містить сірководень ). Для цього поглинають газ сірководень Н₂S розчином гашеного вапна Ca(OH)₂:

Н₂S + Ca(OH)₂ = CaS + 2H₂O

CaS + Н₂S = Ca(HS)₂

Отриманий продукт кальцій гідросульфід Ca(HS)₂окиснюють киснем повітря до кальцій тіосульфату Ca₂S₂O₃:

Ca(HS)₂+ 2О₂ = Ca₂S₂O₃ + Н₂О

Далі див. метод 3.

5. Окиснення полісульфідів киснем до тіосульфату з подальшою обробкою розчином соди Na₂СО₃ (див. метод 3) або сплавленням з натрій сульфатом Na₂SO₄:

2CaS₂ + 3O₂ = 2Ca₂S₂O₃

Ca₂S₂O₃ + Na₂SO₄ = Na₂S₂O₃ + CaSO₄

Властивості

Опис. ДФУ, доповн. 1. Кристали безбарвні, прозорі. Вивітрюється на сухому повітрі.

ДФ Х та ін. л-ра. Безбарвні прозорі кристали без запаху, солоно-гіркого смаку. У сухому повітрі вивітрюється, у вологому повітрі злегка розпливається. При температурі близько 50 °С плавиться у кристалізаційній воді; при 100 °C зневоднюється.

Розчинність. ДФУ, доповн. 1. Дуже легко розчинний у воді Р, практично нерозчинний у 96 % спирті Р.

ДФ Х . Дуже легко розчинний у воді, практично нерозчинний у спирті.

Ідентифікація

I₂ + KI ® KI₃

2Na₂S₂O₃ + KI₃ = 2NaІ + KI + Na₂S₄O₆

В. ДФУ, доповн. 1. Взаємодія з розчином аргентум нітрату

Na₂S₂O₃+ 2AgNO₃ = Ag₂S₂O₃¯ + 2NaNO₃

Ag₂S₂O₃ = Ag₂SO₃ + S¯

Ag₂SO₃ + S + H₂O = Ag₂S¯ + H₂SO₄

С. ДФУ, доповн. 1. Взаємодія з хлоридною кислотою

Na₂S₂O₃ + 2HCl = 2NaCl + S¯ + SO₂ + H₂O

SO₂ + 4KI + 4HCl = 2I₂ + S + 4KCl + 2H₂O

(Сульфур діоксид має запах паленої сірки).

а) ДФУ. Взаємодія з калій піроантимонатом

0,1 г випробовуваної субстанції розчиняють у 2 мл води, вільної від карбон діоксиду, Р СО₂. До одержаного розчину додають 2 мл розчину 150 г/л калій карбонату Р К₂СО₃ і нагрівають до кипіння; осад не утворюється. До розчину додають 4 мл розчину калій піроантимонату Р K[Sb(OH)₆] і нагрівають до кипіння. Потім охолоджують у льодяній воді і, якщо необхідно, потирають внутрішні стінки пробірки скляною паличкою; утворюється густий осад білого кольору:

Na₂S₂O₃ + 2K[Sb(OH)₆] → 2Na[Sb(OH)₆]↓ + K₂S₂O₃

Na⁺ + [Sb(OH)₆]^– Na[Sb(OH)₆]

Осад розчиняється в мінеральних кислотах і в розчинах лугів.

Інші реакції

b) ДФУ. Реакція з метоксифенілацетатної кислоти реактивом; утворюється білий осад;

с) ДФУ, N. Пірохімічна реакція. Забарвлення безбарвного полум’я у жовтий колір.

Не фармакопейна реакція. Взаємодія з розчином цинк-ураніл ацетату; утворюється жовтий осад у виді кристалів октаедричної форми;

Випробування на чистоту (ДФУ, доповн. 1)

Розчин S. 10,0 г субстанції розчиняють у воді, вільній від карбон діоксиду Р, приготованій із води дистильованої Р, і доводять об’єм розчину тим самим розчинником до 100 мл.

1. Прозорість розчину S. Розчин S має бути прозорим.

2. Кольоровість розчину S. Розчин S має бути безбарвним.

3. рН. Від 6,0 до 8,4. Вимірюють рН розчину S.

4. Сульфати і сульфіти. Не більше 0,2 %.

2,5 мл розчину S доводять водою дистильованою Р до об’єму 10 мл. До 3 мл розчину додають 2 мл розчину калій йодиду йодованого Р, потім краплями продовжують додавати той самий розчин до стійкого дуже слабко-жовтого забарвлення і доводять об’єм розчину водою дистильованою Р до 15 мл. Одержаний розчин має витримувати випробування на сульфати.

I₂ + KI ® KI₃

SO₂ + 4KI₃ + 4HCl = 6I₂ + S + 4KCl + 2H₂O

SO₂ + I₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HI

SO₄^2– + Ba²⁺ ® BaSO₄¯

5. Сульфіди (недопустима домішка)

До 10 мл розчину S додають 0,05 мл свіжоприготованого розчину 50 г/л натрій нітропрусиду Р Na₂[Fe(CN)₅NO]; не має з’являтися фіолетове забарвлення.

S^2– + [Fe(CN)₅NO]^2– ® [Fe(CN)₅NOS]^4–

6. N. Кальцій (недопустима домішка). 10 мл розчину S не мають давати реакцію (с) на Кальцій.

c) ДФУ, N. Реакція з амоній оксалатом

До 1 мл розчину, що містить випробовувану субстанцію у кількості 2–20 мг йонів Са²⁺, додають 1 мл розчину 40 г/л амоній оксалату Р (NH₄)₂C₂O₄; утворюється білий осад, нерозчинний у кислоті ацетатній розведеній Р СН₃СООН і розчині аміаку Р NH₄OH , розчинний у розведених мінеральних кислотах.

Ca²⁺+ C₂O₄^2– → CaС₂O₄↓.

7. Загальні домішки важких металів, Арсену і Селену (N), хлоридів (N), Феруму (N) – у межах еталонів.

Кількісне визначення

ДФУ, доповн. 1. Йодометрія, пряме титрування

0,500 г субстанції розчиняють у 20 мл води Р і титрують 0,05 М розчином йоду I₂, використовуючи як індикатор 1 мл розчину крохмалю Р, що додають на початку титрування (титрують до виникнення синього забарвлення).

1мл 0,05 М розчину йоду відповідає 24,82 мг Na₂S₂O₃.

2Na₂S₂O₃ + I₂ = 2NaІ + Na₂S₄O₆

2S₂O₃^2– – 2е ® S₄O₆^2–

Е_m(Na₂S₂O₃) = М. м.

I₂ + 2е ® 2I^–

Е_m(I₂) = М. м./2 = А. м., k(I₂) = 2

2S₂O₃^2– + I₂ ® S₄O₆^2– + 2I^–

Зберігання. ДФУ, доп. 1. У повітренепроникному контейнері.

Інша літ-ра. У прохолодному місці, у щільно закупореному посуді з темного скла, тому що світло сприяє розкладанню препарату. Розчини натрію тіосульфату при стоянні мутніють від сірки, що виділяється. Цей процес прискорюється в присутності вуглекислого газу СО₂ повітря. Тому посуд з розчинами натрію тіосульфату забезпечується хлоркальцієвою трубкою, що поглинає вуглекислоту повітря.

Застосування. Протизапальний, десенсибілізуючий, протитоксичний (детоксикаційний) засіб

Застосовують натрію тіосульфат як антидот (протитоксичний засіб) при отруєннях ціанідами (утворює менш токсичні тіоціанати SCN^–), сполуками Арсену, Меркурію, Плюмбуму (утворює нетоксичні сульфіти, а також нерозчинні сульфіди), йодидами, бромідами. Наприклад, при взаємодії з ціанідами утворюється калій тіоціанат KCNS, який є менш токсичний за калій ціанід KCN:

KCN + Na₂S₂O₃ = KCNS + Na₂SO₃

Вводять внутрішньовенно (повільно) по 5–10 мл 30 % розчину; при ураженнях ціанідами – по 50 мл 30 % розчину. Всередину призначають по 2–3 г на прийом у вигляді 10 % розчину у воді або в ізотонічному розчині натрію хлориду.

Застосовують також внутрішньовенно і всередину при алергічних захворюваннях, артритах, невралгіях.

Для лікування корости використовують рідину за прописом Дем’яновича.

Рідина Дем’яновича складається з двох розчинів:

– розчин №1 – 60%-ний розчин натрію тіосульфату;

– розчин № 2 – 1,25%-ний розчин кислоти хлоридної.

Спершу в шкіру втирають розчин № 1 (послідовно по 2–3 хв у ліву і праву руку, тулуб, ліву і праву ногу, усього протягом 10–15 хвилин). Після закінчення втирання роблять перерву на кілька хвилин до висихання шкіри і появи на ній кристаликів. Потім у такій же послідовності проводять другий цикл втирань.

Після висихання шкіри втирають розчин № 2, наливаючи його на долоню, у такому ж порядку 3–4 рази протягом 10–15 хвилин з перервами до висихання розчину на шкірі після кожного втирання. Мити шкіру дозволяється через 3 дні.

Застосування рідини Дем’яновича як протипаразитарного засобу грунтується на здатності натрію тіосульфату розкладатися у кислому середовищі з утворенням сульфур діоксиду SO₂ і сірки S, які проявляють протипаразитарну дію (сірка закупорює пори шкіри, не доходить кисень і кліщ виходить назовні):

Na₂S₂O₃ + HCl = NaCl + H₂S₂O₃

H₂S₂O₃ ® S¯ + SO₂ + H₂O

Натрію тіосульфат застосовують також для лікування алергій, артритів, невралгій, тому що препарат містить кристалізаційну воду, що легко вивітрюється. Випускається ін’єкційний розчин Solutio Natrii thiosulfatis 30 % pro injectionibus для інтравенозного введення як протизапальний, десенсибілізуючий, детоксикаційний засіб.

Форми випуску: порошок; 30 % розчин в ампулах по 5; 10 і 50 мл.

Натрію сульфат декагідрат ДФУ, доповн. 1

Natrii sulfas decahydricus

SODIUM SULPHATE DECAHYDRATE

Natrium sulfuricum

Sal mirabile Glauberi

Глауберова сіль (N)

Glauber’s Salt (N)

Na₂SO₄ × 10H₂O

М. м. = 322,19 г/моль

Хімічна назва: натрій сульфат дека гідрат

Структурна формула:

Натрію сульфат декагідрат містить не менше 98,5 % і не більше 101,0 % Na₂SO₄, у перерахунку на суху речовину.

Натрію сульфат безводний ДФУ, доповн. 1

Natrii sulfas anhydricus

SODIUM SULPHATE, ANHYDROUS

Na₂SO₄

М. м. = 142,0 г/моль

Хімічна назва: натрій сульфат

Натрію сульфат безводний містить не менше 98,5 % і не більше 101,0 % Na₂SO₄, у перерахунку на суху речовину.

Поширення в природі. У природі натрію сульфат зустрічається у виді мінералів: Na₂SO₄×10H₂O – мірабіліт, Na₂SO₄– тенардит, CаSO₄×Na₂SO₄ – глауберит, MgSO₄×Na₂SO₄×4H₂O – астраханіт та ін.

Вперше натрію сульфат Na₂SO₄ одержав у 1658 році хімік і аптекар Глаубер шляхом взаємодії кухонної солі NaCl із сульфатною кислотою H₂SO₄.

Одержання

1. Очищення і перекристалізація природних мінералів

2. Як побічний продукт при одержанні хлороводню сульфатним методом (аналогічно методу Глаубера):

2NaCl + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HCl

3. З натрій карбонату Na₂CO₃дією сульфатної кислоти H₂SO₄(для медичних цілей, найменш забруднений):

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + CO₂+ H₂O

Властивості

Натрію сульфат декагідрат

Опис. ДФУ, доповн.1. Кристалічний порошок білого кольору або безбарвні прозорі кристали.

ДФ Х та ін. л-ра. Безбарвні прозорі кристали, що легко вивітрюються на повітрі, гірко-солоні на смак. При нагріванні до 33 °С плавиться у своєї кристалізаційній воді. При 35 °С переходить у гептагідрат Na₂SO₄×7H₂O.

Розчинність. ДФУ, доповн. 1. Легко розчинний у воді Р, практично нерозчинний у 96 % спирті Р.

(Частково розчиняється у кристалізаційній воді при температурі близько 33 °С).

ДФ Х та ін. л-ра. Розчинний в 3 ч. води і 0,3 ч. води при 33 °С, практично нерозчинний у 95 % спирті. Водні розчини мають нейтральну реакцію (сіль, утворена катіоном сильної основи й аніоном сильної кислоти, гідролізу не підлягає і має рН = 7).

Натрію сульфат безводний

Опис. ДФУ, доповн. 1. Порошок білого кольору. Гігроскопічний.

Ін. л-ра. Безводний Na₂SO₄ плавиться при 884 °С.

Розчинність. ДФУ, доповн. 1. Легко розчинний у воді Р.

Ідентифікація натрію сульфату декагідрату і натрію сульфату безводного:

A. Субстанція дає реакції на сульфати.

B. Субстанція дає реакції на натрій.

С. Субстанція має витримувати вимоги «Втрата маси при висушуванні»,як зазначено в розділі «випробування на чистоту».

1. Реакції на іони Na⁺:

а) ДФУ. Взаємодія з калій піроінтимонатом

0,1 г випробовуваної субстанції розчиняють у 2 мл води Р, вільної від СО₂. До одержаного розчину додають 2 мл розчину 150 г/л калій карбонату Р К₂СО₃ і нагрівають до кипіння; осад не утворюється. До розчину додають 4 мл розчину калій гексагідроксостибату(V) Р K[Sb(OH)₆] і нагрівають до кипіння. Потім охолоджують у льодяній воді і, якщо необхідно, потирають внутрішні стінки пробірки скляною паличкою; утворюється густий осад білого кольору:

Na⁺ + [Sb(OH)₆]^– Na[Sb(OH)₆]

Осад розчиняється в мінеральних кислотах і в розчинах лугів.

в). ДФУ. Взаємодія з метоксифенілацетатної кислоти реактивом

До 0,5 мл водного розчину випробуваної субстанції додають 1,5 мл метоксифенілацетатної кислоти реактиву Р (розчин кислоти метоксифенілацетатної у розчині тетраметиламоній гідроксиду з додаванням етанолу), охолоджують у льодяній воді протягом 30 хв; утворюється об’ємний білий кристалічний осад. Суміш поміщають у воду при температурі 20 °С і перемішують протягом 5 хв; осад не зникає. До суміші додають 1 мл розчину аміаку розведеного Р1 NH₄OH; осад цілком розчиняється. До одержаного розчину додають 1 мл розчину амоній карбонату Р (NH₄)₂CO₃; осад не утворюється.

білий осад

с) ДФУ, N. Пірохімічна реакція. Сіль Натрію, змочена кислотою хлоридною Р і внесена у безбарвне полум’я, забарвлює його у жовтий колір:

Na⁺ + hν → *Na⁺ → Na⁺ + hν₁.

Нефармакопейна реакція. Взаємодія з розчином цинк-ураніл ацетату в середовищі ацетатної кислоти; утворюється осад жовтого кольору (кристали октаедричної форми):

Na⁺ + Zn[(UO₂)₃(CH₃COO)₈] + CH₃COO^– + 9H₂O ®

® NaZn[(UO₂)₃(CH₃COO)₉]× 9H₂O¯

2. Реакції на сульфат-аніони SO₄^2–

а) ДФУ. Реакція з розчином барій хлориду в середовищі хлоридної кислоти

Близько 45 мг випробовуваної субстанції розчиняють у 5 мл води Р. До одержаного розчину або до 5 мл розчину, зазначеного в окремій статті, додають 1 мл кислоти хлоридної розведеної Р HCl і 1 мл розчину барій хлориду Р1 ВаCl₂; утворюється білий осад (ВаSO₄):

SO₄^2–+ Ва²⁺ ® ВаSO₄¯

b) ДФУ: Взаємодія з розчином йоду і з розчином станум(ІІ) хлориду

До суспензії, одержаної в реакції а), додають 0,1 мл 0,05 М розчину йоду I₂; жовте забарвлення не зникає (відмінність від сульфітів SO₃^2– і дитіонітів S₂O₃^2–), але знебарвлюється при додаванні краплями розчину станум(ІІ) хлориду SnCl₂ (відмінність від йодатів IO₃^–). Суміш кип’ятять; осад не знебарвлюється (відмінність від селенатів і вольфраматів).

SO₄^2– + I₂ ¹ (йод не знебарвлюється).

I₂ + SnCl₂ + 4HCl = 2HI + H₂[SnCl₆] (йод знебарвлюється)

Випробування на чистоту (ДФУ, доповн. 1) натрію сульфату декагідрату і натрію сульфату безводного:

Розчин S. 5,0 г субстанції натрію сульфату декагідрату або 2,2 г субстанції натрію сульфату безводного розчиняють у воді, вільній від карбон діоксиду Р, приготованій із води дистильованої Р, і доводять об’єм розчину тим самим розчинником до 100 мл.

1. Прозорість розчину S. Розчин S має бути прозорим.

2. Кольоровість розчину S. Розчин S має бути безбарвним.

3. Кислотність або лужність

До 10 мл розчину S додають 0,1 мл розчину бромтимолового синього Р1; забарвлення розчину має змінитися при додаванні не більше 0,5 мл 0,01 М розчину кислоти хлоридної HCl або 0,01 М розчину натрій гідроксиду NaOH.

4. Загальні домішки хлоридів, Кальцію, Феруму, Магнію, важких металів, Арсену (N) – в межах еталонів.

5. N. Глауберова сіль. Речовини, що відновлюють (недопустима домішка). У препараті не має бути домішок сульфітів SO₃^2–, тіосульфатів (дитіонітів) S₂O₃^2–та інших речовин, що відновлюють,

1 г субстанції розчиняють у 10 мл свіжопрокип’яченої і охолодженої води Р. До 5 мл одержаного розчину додають 1 мл суміші кислота хлоридна концентрована Р HCl – вода Р (1:5) і 0,2 мл суміші 0,02 М розчин калій перманганату KMnО₄ – вода Р (1:9); одержаний розчин не має знебарвлюватися протягом 15 хв.

6. N. Глауберова сіль. Солі амонію (недопустима домішка)

1 г субстанції поміщають у суху пробірку, додають 0,3 г калій гідроксиду Р КОН і нагрівають; вологий червоний лакмусовий папір Р, внесений у випари, не має забарвлюватись у синій колір (не має виділятися амоніак NH₃):

NH₄⁺ + OH^– NH₃ + H₂O

7. Втрата в масі при висушуванні:

Натрію сульфат безводний. Не більше 0,5 %. 1,000 г субстанції сушать при температурі 130 °С.

Натрію сульфат декагідрат. Від 52,0 % до 57,0 %. 1,000 г субстанції сушать при температурі 30 °С протягом 1 год, потім при температурі 130 °С.

Кількісне визначення натрію сульфату декагідрату і натрію сульфату безводного:

1. ДФУ, доповн. 1. Потенціометричне титрування розчином плюмбум нітратом

0,250 г субстанції натрію сульфату декагідрату або 0,100 г субстанції натрію сульфату безводного розчиняють у 40 мл води Р, додають 0,2 мл 0,1 М розчину кислоти хлоридної і 80 мл метанолу Р. Одержаний розчин титрують 0,1 М розчином плюмбум нітрату Pb(NO₃)₂ потенціометрично, використовуючи як індикаторний електрод плюмбум-селективний електрод, а як електрод порівняння – хлорсрібний електрод.

1 мл 0,1 М розчину плюмбум нітрату відповідає 14,20 мг Na₂SO₄.

Na₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ = PbSO₄ + 2NaNO₃

Еm = М.м.

Інші можливі методи кількісного визначення:

1. ДФ Х. Гравіметрія. Точну наважку препарату підкислюють розчином хлоридної кислоти, нагрівають до кипіння і до гарячого розчину поступово додають нагрітого до кипіння розчину барій хлориду ВаCl₂,. Суміш нагрівають на водяному нагрівнику протягом 30 хв, утворений осад BaSO₄ (осаджена форма) відфільтровують, збираючи на беззольний фільтр, промивають, висушують, прожарюють у тиглі до постійної маси (вагова або гравіметрична форма) і зважують на аналітичних вагах.

За масою BaSO₄ розраховують вміст Na₂SO₄×10H₂O у препараті за формулою:

F – гравіметричний фактор.

2. Йонообмінна хроматографія з використанням катіонного обміну. При пропусканні певного об’єму розчину препарату крізь колонку з катіонітом [Кат]H⁺ відбувається катіонний обмін:

[Кат]2H⁺ + Na₂SO₄ = [Кат]2Na⁺ + H₂SO₄

Одержаний у фільтраті розчин сульфатної кислоти H₂SO₄ відтитровують стандартним розчином натрій гідрокисду NaOH в присутності індикатора – розчину фенолфталеїну (до появи рожевого забарвлення).

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + H₂O

Е_m(Na₂SO₄) = М.м/2

Зберігання. У щільно закупорених контейнерах, у прохолодному місці. Натрію сульфат безводний – у повітронепроникному контейнері.

Маркування

У необхідних випадках зазначають:

– субстанція придатна для виробництва лікарських засобів для парентерального застосування.

Застосування. Сольовий проносний засіб

Застосовують як проносний засіб всередину орально по 15–30 г на прийом; як протиотрута при отруєннях солями Барію і Плюмбуму (утворює нерозчинні сульфати ВаSO₄ і PbSO₄).

Послаблюючий ефект натрію сульфату, як і інших сольових проносних засобів, зумовлений переважно повільним всмоктуванням із кишечника і зміною у порожнині кишечника осмотичного тиску: під впливом препарату накопичується вода у кишечнику, вміст його розріджується, перистальтика посилюється і калові маси швидше виводяться. Певну роль відіграє також безпосереднє подразнення розчином натрію сульфату рецепторів слизової оболонки кишечника.

У медицині також застосовується і натрію сульфат висушений – Natrii sulfas exsiccatus, який одержують шляхом висушування Na₂SO₄×10H₂O при 40–50 °С до втрати 50 % початкової маси; застосовується в тому випадку, коли натрію сульфат прописується у порошкоподібній суміші з іншими речовинами.

Сіль карловарська штучна (Sal carolinum factitium) – це суміш натрію сульфату Na₂SO₄ з натрію гідрокарбонатом (питною содою) NaНСO₃, натрію хлоридом NaСl і калію сульфатом К₂SO₄× Застосовують як проносний і жовчогінний засіб. За хімічним складом і фармакологічною дією близька до натуральної Карловарської гейзерної солі.

Моршинська послаблююча сіль. Містить натрію сульфат Na₂SO₄ і у невеликих кількостях – сульфати СаSO₄ і MgSO₄ , кальцію карбонат СаСО₃ і натрію хлорид NaСl.

Одержують із мінеральної води джерела курорту Моршин. За складом і дією нагадує карловарську сіль.

Застосовують як проносний засіб, а також при захворюваннях печінки, кишечника, порушеннях обміну речовин. Приймають по 1–2 чайні ложки на півсклянки води за 30 хв перед їдою.

Нітрогену(I) оксид ДФ Х

Nitrogenium oxydulatum

NITROUS OXIDE

“Веселячий” газ

Oxydum Nitrosum

Protoxyde d’Azote

N₂O

М. м. = 44,01 г/моль

Структурна формула:

Нітроген(I) оксид відкрив у 1776 р. Прістлі при взаємодії заліза з нітратною кислотою.

Одержання

1. Термічне розкладання амоній нітрату:

NH₄NO₃ N₂O + 2H₂O

Спочатку амонію нітрат висушують при 105 °C, а потім змішують з однаковою кількістю прожареного піску SiO₂ і нагрівають до температури 200–240 °С, але не вище 280 °C. Якщо t °> 300 °C, може статися вибух за рахунок утворення різних газоподібних продуктів: NH₃, NO₂, NO, О₂. Можуть утворюватися й інші оксиди Нітрогену (N₂O₃, N₂O₄, N₂O₅), які є більш токсичними за N₂O.

Тому отриманий газ промывют 10 % водним розчином ферум(ІІ) сульфату FeSO₄ (зв’язує NO):

FeSO₄ + NO = FeSO₄×NO

і 20 % розчином натрій гідроксиду NaOH (зв’язує кислотні оксиди Нітрогену – N₂O₃, N₂O₄, N₂O₅, а також хлор Cl₂, якщо вихідна сіль містить домішку амоній хлориду NH₄Cl):

2NaOH + N₂O₃ = 2NaNO₂ + H₂O

2NaOH + 2NO₂ = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

N₂O₅ + 2NaOH = 2NaNO₃ + H₂O

2NaOH + Cl₂ = NaCl + NaClО + H₂O

2. Взаємодія сульфамінової кислоти з нітратною кислотою (40–68 %) при нагріванні:

Властивості

Опис. Безбарвний газ, який важчий за повітря (D = 44,01/29 = 1,5), з характерним запахом, солодкуватим смаком. Під тиском перетворюється у рідину. Сам не горить (не загоряється), але підтримує горіння (тліюча скіпа загоряється, як у чистому кисні), тому що при нагріванні вище 500 °С розкладається на азот і кисень:

2N₂O 2N₂ + O₂

Розчинність. Мало розчинний у воді (1 об’єм N₂O розчиняється в 2 обьемах Н₂О при 15–20 °С), легко розчиняється в спирті й ефірі.

ДФ Х. Зауваження. При проведенні якісних і кількісних випробувань слід дотримуватись таких вимог:

1) відбір проб для випробувань роблять із балона, який знаходиться у вертикальному положенні;

2) балон з N₂O витримують не менш 10 годин у приміщенні, у якому проводять аналіз;

3) для вимірювання об’єму пропущеного газу в кінці поглинальних посудин ставлять аспіратори з насиченим розчином натрію хлориду NaCl, який попередньо насичують N₂O. N₂O пропускають з такою швидкістю, щоб можна було порахувати бульбашки газу, що проходить;

4) для аналізу застосовують круглодонні, запаяні внизу циліндри діаметром близько 30 мм, місткістю 100 мл. У цилінд впаяна скляна трубка діаметром 7–8 мм. На нижньому розширеному кінці трубки, що знаходиться від дна циліндра на 5–10 мм, є отвори для проходження газу, а у верхній частині циліндра – невелика відвідна трубка.

Ідентифікація

1. Тліюча скіпка, внесена в нітрогену(I) оксид, спалахує яскравим полум’ям.

2. При змішуванні N₂O з однаковою кількістю нітроген(II) оксиду не має з’являтися бурий дим (NO₂) (відмінність від кисню):

N₂O + NO ¹ NO₂

Випробування на чистоту

Тому що нітрогену(I) оксид застосовується для наркозу, він не має містити можливих домішок: карбон(IV) оксиду CO₂, арсину (AsН₃), фосфіну (PH₃), сірководню (H₂S), галогенідів, речовин, що відновлюють або окиснюють, основ і кислот. Для виявлення цих домішок препарат пропускають крізь поглинальні склянки з водою, куди додано відповідні реактиви, що дають характерні реакції з тією чи іншою домішкою.

1. Карбон діоксид CO₂– баритова вода Ba(OH)₂ мутніє при наявності CO₂; порівнюють інтенсивність опалесценції з контрольною пробою:

Ba(OH)₂ + CO₂ = BaCO₃¯ + H₂O;

2. Арсин AsН₃ чи фосфін PH₃ (недопустима домішка) – не має спостерігатися пожовтіння меркурій-бромідного паперу (HgBr₂) – див. домішка Арсену (метод А);

3. Сірководень H₂S (недопустима домішка) – не має спостерігатися побуріння плюмбум-ацетатного паперу Pb(CH₃COO)₂ за рахунок виділення PbS¯:

Pb²⁺ + S^2– ® PbS¯;

4. Галогеніди (недопустима домішка) – розчин аргентум нітрату AgNO₃ не має давати опалесценції:

Ag⁺ + Hal^– ® AgHal¯;

5. Відновники (недопустима домішка) – розчин калій перманганату KMnО₄ не має знебарвлюватися.

6. Окисники – домішку визначають за допомогою калій йодиду KI у присутності крохмалю в середовищі льодяної ацетатної кислоти СН₃СООН – інтенсивність забарвлення (синє забарвлення за рахунок I₂) не має відрізнятися від забарвлення контрольного досліду;

7. Сполуки основного характеру встановлюють за посинінням лакмусового паперу; кислотного характеру – почервонінням лакмусового паперу.

Кількісне визначення

Кількісне визначення препарату грунтується на вимірюванні газів, що не конденсуються, вміст яких не має перевищувати 5 %, шляхом виморожування у рідкому азоті в спеціальному приладі (ДФ Х, с. 467). Вміст N₂O не менше 95 %.

Зберігання. У металевих балонах місткістю 10 л, сірого кольору, під тиском 50 атм (у зрідженому стані) із написом “Для медичного застосування”. Поверх вентиля поміщають пластмасовий або металевий ковпак з отворами.

Зберігають при кімнатній температурі в закритому приміщенні, подалі від вогню.

Застосування. Засіб для інгаляційного наркозу

Малі концентрації нітроген(І) оксиду спричинюють відчуття сп’яніння (звідси назва “веселячий” газ) і легку сонливість. Подальше вдихання викликає сп’яніння, непритомний стан. На цій властивості основане його застосування у медичній практиці як анестезуючого засобу при короткочасних операціях. Проявляє слабку наркотичну дію, тому небхідно брати його велику концентрацію. У більшості випадків застосовують комбінований наркоз, поєднуючи з іншими сильнішими наркотичними засобами і міорелаксантами.

Застосовують для газового наркозу у хірургічній практиці і для знеболення пологів. Використовують для блокування гострих приступів стенокардії, при інфаркті міокарда.

Використовують у суміші з киснем (80 % N₂O і 20 % О₂) (у чистому вигляді N₂O викликає швидкий наркоз і асфіксію) за допомогою спеціальних апаратів для газового наркозу.

Після припинення подачі нітроген(І) оксиду для запобігаггя гіпоксії слід продовжувати давати кисень протягом 4–5 хв.

Перевага: виводиться з організму через 10–15 хв у незміненому вигляді і людина легко відходить від наркозу.

Натрію нітрит ДФ Х

Natrii nitris

Natrium nitrosum

SODIUM NITRITE

NaNO₂

М. м. = 69,00 г/моль

Хімічна назва: натрій нітрит

Одержання

1. З відходів при виробництві нітратної кислоти

У процесі виробництва нітратної кислоти HNO₃ утворюються нітрозні гази, що містять NO₂, які пропускають крізь розчин натрій карбонату (соди) Na₂CO₃:

2NO₂ + Na₂СО₃ = NaNO₃ + NaNO₂ + СО₂

Продукти реакції (натрій нітрат NaNO₃ і натрій нітрит NaNO₂) розділяють за допомогою фракційної кристалізації: натрій нітрат NaNO₃, який важче розчиняється у воді, кристалізується першим, а потім – натрій нітрит NaNO₂.

2. Відновлення натрій нітрату плюмбумом

До розплавленої селітри NaNO₃ додають невеликими порціями плюмбум Pb:

NaNO₃ + Pb = PbО + NaNO₂

Сплав екстрагують водою і невелику кількість плюмбум оксиду PbО у розчині осаджують пропусканням вуглекислого газу СО₂:

2PbО + СО₂ + Н₂О = (PbOН)₂СО₃¯

Осад плюмбум гідроксикарбонату (PbOН)₂СО₃ відфільтровують, фільтрат підкислюють нітратною кислотою НNO₃ і згущують до кристалізації. Спершу кристалізується натрій нітрат NaNO₃, який відфільтровують, а потім кристалізується натрій нітрит NaNO₂.

Властивості

Опис. Білі або зі слабким жовтуватим відтінком кристали. Гігроскопічний. Плавиться при температурі 271 °С.

Розчинність. Легко розчинний у воді, важко розчинний у спирті. Водні розчини внаслідок гідролізу мають слабколужну реакцію:

NO₂^– + HOH « HNO₂+ OH^–.

Водні розчини стерилізують при + 100 °С протягом 30 хв. Для стабілізації на кожен літр розчину додають по 2 мл 0,1 М розчину натрій гідроксиду.

Ідентифікація

1. Реакції на іони Na⁺:

а) ДФУ. Взаємодія з калій піроантимонатом

Na⁺ + [Sb(OH)₆]^– Na[Sb(OH)₆]

Осад розчиняється в мінеральних кислотах і в розчинах лугів.

в). ДФУ. Взаємодія з метоксифенілацетатної кислоти реактивом

білий осад

Na⁺ + hν → *Na⁺ → Na⁺ + hν₁.

Na⁺ + Zn[(UO₂)₃(CH₃COO)₈] + CH₃COO^– + 9H₂O ®

® NaZn[(UO₂)₃(CH₃COO)₉]× 9H₂O¯

2. Реакції на нітрит-аніони NO₂^–:

а) ДФУ, N. Утворення нітрозоантипірину

Декілька кристалів антипірину розчиняють у фарфорной чашці в 0,1 мл кислоти хлоридної розведеної Р, додають 0,1 мл розчину, що містить близько 1 мг нітрит-іонів NO₂^–; з’являється смарагдово-зелене забарвлення (відмінність від нітратів):

смарагдово-зелене забарвлення

b) ДФ Х. Реакція з розчином дифеніламіну

До субстанції додають декілька крапель розчину дифеніламіну в концентрованій сульфатній кислоті H₂SO₄; з’являється синє забарвлення

дифенілбензидин

сульфоімонієва сіль дифенілбензидину

(барвник синього кольору)

с) ДФ Х. Реакція з кислотами

При додаванні до розчину препарату розведеної сульфатної кислоти H₂SO₄виділяються жовто-бурі пари нітроген діоксиду NO₂(внаслідок розкладання нітритної кислоти НNO₂):

2NaNO₂ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2НNO₂

2НNO₂® NO + NO₂ + H₂O

Випробування на чистоту

1. ДФ Х. Загальні домішки хлоридів, сульфатів, важких металів, Арсену – в межах еталонів.

Кількісне визначення

1. ДФ Х. Перманганатометрія з йодометричним закінченням, зворотне титрування

Близько 0,5 г субстанції (точна наважка) розчиняють у воді Р у мірній колбі місткістю 50 мл і доводять об’єм розчину водою Р до мітки. 10 мл одержаного розчину повільно вливають у суміш, яка складається із 40 мл 0,02 М розчину калій перманганату, 100 мл води Р і 25 мл кислоти сульфатної розведеної Р. Через 20 хв. до реакційної суміші додають 2 г калій йодиду Р і йод, що виділився, титрують 0,1 М розчином натрій тіосульфату (індикатор – розчин крохмалю Р, крохмаль додають наприкінці титрування і титрують до зникнення синього забарвлення).

Хімізм процесів можна представити такими рівняннями.

1) 5NaNO₂ + 2KMnО₄ + 3H₂SO₄ = 5NaNO₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

MnО₄^– + 8H⁺+ 5e ® Mn²⁺ + 4H₂O

NO₂^– + Н₂О – 2е ® NO₃^–+2Н⁺

2MnО₄^– + 5NO₂^– + 6H⁺ ® 2Mn²⁺ + 5NO₃^– + 3H₂O

2) 2KMnО₄ + 10KI + 8H₂SO₄ = 5I₂ + 2MnSO₄ + 6K₂SO₄ + 8H₂O

MnО₄^– + 8H⁺+ 5e ® Mn²⁺ + 4H₂O

2I^– – 2 ® I₂⁰

2MnO₄^– + 10 I^– + 16H⁺ ® 2Mn²⁺ + 5I₂ + 8H₂O

3) I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

I₂ + 2е ® 2I^–

2S₂O₃^2– – 2е ® S₄O₆^2–

E_m(NaNO₂) = М.м./2

Паралельно проводять контрольний дослід (методика аналогічна, тільки без досліджуваного препарату).

Зберігання. Список сильнодіючих речовин. У щільно закупорених контейнерах, у захищеному від світла місці.

З огляду на, що препарат гігроскопичний і легко окиснюється на повітрі, зберігають його у темному місці, у щільно закупорених склянках оранжевого скла. При порушенні умов зберігання препарат розпливається і жовтіє внаслідок виділення нітроген(IV) оксиду.

Застосування. Спазмолітичний (коронорозширювальний) засіб. Антидот при отруєнні метгемоглобіноутворюючими речовинами

Рідко застосовують всередину по 0,1–0,2 г на прийом або підшкірно у вигляді 1 % розчину як коронорозширювальний засіб при стенокардії, інколи при спазмах судин мозку. Дія подібна до амілнітриту.

При отруєнні ціанідами вводять інтравенозно 10–20 мл 1–2 % розчину препарату. Дія натрію нітриту NaNO₂ полягає в тому, що він спричиняє утворення в крові метгемоглобіну, який зв’язує іони CN^– і не допускає блокування тканинних дихальних ферментів. Таким чином, натрію нітрит є антидотом при отруєнні метгемоглобіноутворюючими речовинами.

Протипокази: крововилив у мозок, підвищений внутрішньочерепний тиск, виражена гіпотензія, глаукома.

В. р. д. всередину – 0,3 г;

В. д. д. всередину – 1,0 г.

Йод ДФУ, доповн. 1

Iodum

IODINE

I₂

М. м. = 253,80 г/моль

(із грецького “йодос” – фіолетовий)

Хімічна назва: йод.

Йод містить не менше 99,5 % і не більше 100,5 % I₂.

Поширення в природі

Йод окремих покладів не утворює. Джерелами його одержання є морські водорості – морська капуста Laminaria saccharina (0,5 %) і Phylophora rubens (0,7–2,0 %), а також бурові води.

Одержання

1. З морських водоростей (Писаржевський, Авернов, Тищенко).

1) Морські водорості збирають, сушать, спалюють (відбувається мінералізація з утворенням різних солей, у тому числі йодидів NaI, KI). Отриману золу обробляють водою й одержують розчин різних солей Потім проводять висолювання: розчин концентрують (випарюють), а потім додають сульфатної кислоти H₂SO₄. При цьому викристалізовуються усі солі, крім йодидів. Після фільтрування одержують маточний розчин, що містить тільки йодиди.

2) З маточного розчину йодидів дією окисників (Cl₂, MnО₂, NaNO₂, KClО₃) одержують йод.

а) 2KI + Cl₂ = I₂ + 2KCl

б) 2KI + MnО₂ + 2H₂SO₄= I₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + 2H₂O

MnO₂ + 4H⁺ + 2e ® Mn²⁺ + 2H₂O

2I^– – 2e ® I₂

MnО₂ + 2I^– + 4H⁺ ® Mn²⁺ + I₂ + 2H₂O

в) 2KI + 2NaNO₂ + 2H₂SO₄= I₂ + 2NO + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 2H₂O

NO₂^– + 2H⁺ + 1e ® NO + H₂O

2I^– – 2e ® I₂

2NO₂^– + 2I^– + 4H⁺ ® 2NO + I₂ + 2H₂O

Отриманий йод очищають сублімацією (сублімація – це перехід речовини з твердого стану в пароподібний, минаючи рідкий).

2. З відходів при виробництві селітри (NaNO₃) з мінералу чилійської селітри NaNO₃, у якій містяться домішки йодатів. Йодати NaIO₃відновлюють до вільного йоду I₂за допомогою сульфітів Na₂SO₃або гідрогенсульфітів NaHSO₃.

а) 2NaIO₃ + 5NaHSO₃= I₂ + 3NaHSO₄ + 2Na₂SO₄ + H₂O

2IO₃^– + 12H⁺ + 10e ® I₂ + 6H₂O

HSO₃^– + H₂O – 2e ® SO₄^2– + 3H⁺

2IO₃^– + 5HSO₃^– + 6H⁺ ® I₂ + 5SO₄^2– + H₂O

б) 2NaIO₃ + 3Na₂SO₃ + 2NaHSO₃= I₂ + 5Na₂SO₄ + H₂O

2IO₃^– + 12H⁺ + 10e ® I₂ + 6H₂O

SO₃^2– + H₂O – 2e ® SO₄^2– + 2H⁺

2IO₃^– + 5SO₃^2– + 2H⁺ ® I₂ + 5SO₄^2– + H₂O

Отриманий йод очищають від домішок і сублімують.

3. З вод бурових свердловин (розроблений О.Ю. Магідсоном, м. Москва, СРСР). Більш вигідної є технологія одержання йоду з нафтових бурових вод. Вода свердловин Апшеронського півострова містить від 10 мг до 100 мг йоду в 1 л. Шельф Азовського і Чорного морів дуже багатий глибинною нафтою.

Одержання йоду складається з ряду стадій.

1) Очищення бурових вод від домішок нафти і нафтенових кислот за допомогою органічних розчинників.

2) Відстоювання від механічних домішок.

3) Окиснення йодидів-іонів до вільного йоду нітритами NaNO₂ у присутності сульфатної кислоти H₂SO₄ (див. метод 1):

2KI + 2NaNO₂ + 2H₂SO₄= I₂ + 2NO + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 2H₂O

4) Оскільки концентрація йоду невелика, його концентрують за допомогою адсорбції активованим вугіллям (утворюється комплекс йоду з вуглецем і збільшується концентрація йоду в 200–300 разів).

5) Десорбція йоду за допомогою розчину натрій гідроксиду NaOH або натрій сульфіту Na₂SO₃ (утворюються йодиди):

3I₂ + 6NaOH = NaIO₃ + 5NaI + 3H₂O

I₂ + Na₂SO₃ + H₂O = 2HI + Na₂SO₄

6) Окиснення йодидів до вільного йоду I₂за допомогою окисників ( активним хлором Cl₂ або електролітичне окиснення йодидів на аноді):

HI + Cl₂ = 2HCl + I₂

7) Очищення йоду від домішок шляхом сублімації (у сталевих, чавунних або керамічних ретортах).

Властивості

Опис. ДФУ, доповн. 1. Крихкі пластинки або дрібні кристали сірувато-фіолетового кольору з металевим блиском.

ДФ Х. Сірувато-чорні з металевим блиском пластинки або зростки кристалів з характерним запахом. Леткий при звичайній температурі, при нагріванні легко сублімує, утворюючи пари фіолетового кольору.

Розчинність. ДФУ, доповн. 1. Дуже мало розчинний у воді Р, розчинний у 96 % спирті Р, мало розчинний у гліцерині Р, дуже легко розчинний у концентрованих розчинах йодидів.

(Повільно звітрюється при кімнатній температурі).

ДФ Х. Дуже мало розчинний у воді, легко розчинний у водному розчині йодидів*, розчинний у 10 ч. 96 % спирту, в ефірі (буре забарвлення), хлороформі (фіолетовий колір).

*Утворюються перйодиди різного складу: I₂ + KI = K[I₃] або K[I×I₄] або K[I×I₈])

Ідентифікація

А. ДФУ, доповн. 1. Сублімація йоду

Нагрівають декілька пластинок або кристалів йоду у пробірці; виділяються фіолетові пари й утворюється синьо-чорний кристалічний сублімат.

В. ДФУ, доповн. 1. Специфічна реакція з крохмалем

До насиченого розчину субстанції додають розчин крохмалю Р; з’являється синє забарвлення**. Одержаний розчин нагрівають до знебарвлення***. Забарвлення знову з’являється при охолодженні.

** Утворюється адсорбційна сполука: атоми Йоду проникають у внутрішні канали макромолекул амілози крохмалю.

*** Це пояснюється принципом Ле Шателье: оскільки взаємодія йоду з крохмалем є екзотермічним процесом, тому при нагріванні рівновага зміщується в сторону вихідних речовин, тобто забарвлення зникає. Таким чином, чутливість йодкрохмальної реакції зменшується з підвищенням температури.

Нефармакопейні реакції:

1. Реакція з натрій тіосульфатом

При додаванні розчину натрій тіосульфату Na₂S₂O₃ розчин йоду знебарвлюється:

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

натрій тетратіонат

I₂ + 2е ® 2I^–

2S₂O₃^2– – 2е ® S₄O₆^2–

I₂ + 2S₂O₃^2– ® 2I^– + S₄O₆^2–

2. Забарвлення ефірного шару у фіолетовий колір.

Випробування на чистоту (ДФУ, доп. 1)

1. Розчин S. 3,0 г субстанції розтирають із 20 мл води Р, фільтрують, фільтр промивають водою Р і доводять об’єм розчину тим самим розчинником до 30 мл. До одержаного розчину додають 1 г цинку порошку Р; розчин знебарвлюється. Одержаний розчин фільтрують, фільтр промивають водою Р і доводять об’єм розчину тим самим розчинником до 40 мл.

2. Броміди та хлориди. Не більше 0,025 % (250 ppm). Принцип визначення полягає в тому, що до розчину S додають розчину аміаку Р NH₄OH і розчину аргентум нітрату AgNO₃. Одержаний розчин фільтрують, промивають фільтр водою Р. До фільтрату додають кислоти нітратної Р і витримують протягом 1 хв. Порівнюють опалесценцію одержаного розчину з опалесценцією еталона, приготованого із певного об’єму води Р, розчину кислоти хлоридної HCl, кислоти нітратної розведеної HNO₃ і розчину аргентум нітрату AgNO₃.

За наявності домішок хлоридів і бромідів утворений сирнистий осад AgCl і AgBr розчиняється в аміаку і перейде у фільтрат:

Cl^– + Ag⁺ ® AgCl¯

Br^– + Ag⁺ ® AgBr¯

AgCl + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

AgBr + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]Br + 2H₂O

До фільтрату (аміакати Аргентуму) додають кислоту нітратну HNO₃; знову випадають осади AgCl і AgBr, тобто спостерігатиметься опалесценція:

Ag(NH₃)₂Cl + 2HNO₃ = AgCl¯+ 2NH₄NO₃

Ag(NH₃)₂Br + 2HNO₃ = AgBr¯ + 2NH₄NO₃

3. Сухий залишок. 1,000 г субстанції нагрівають у фарфоровій чашці на водяному нагрівнику до повного випаровування йоду, потім сушать при температурі від 100 °С до 105 °С. Маса сухого залишку не має перевищувати 0,1 % (1 мг).

4. ДФУ, N. Прозорість і кольоровість розчину. 1 г тонко подрібненої субстанції розчиняють у 25 мл розчину 100 г/л натрій тіосульфату Р Na₂S₂O₃. Одержаний розчин має бути прозорим і безбарвним у порівнянні з розчином 100 г/л натрій тіосульфату Р.

Спиртові розчини йоду нестійкі: відбувається повільне окиснення етилового спирту С₂H₅OH йодом I₂з утворенням ацетальдегіду CH₃CHO чи ацетатної кислоти CH₃COOH і домішки йодидної кислоти HI і етилйодиду C₂H₅I.

З₂H₅OH + I₂ = CH₃CHO + 2HI

C₂H₅OH + HI = C₂H₅I + H₂O

CH₃CHO + I₂ + H₂O = CH₃COOH + 2HI

Домішку HI визначають алкаліметричним титруванням.

Кількісне визначення

ДФУ, доповн. 1. Титрування розчином натрій тіосульфату

0,200 г субстанції поміщають у колбу, що містить 1 г калій йодиду KI і 2 мл води Р, додають 1 мл кислоти ацетатної розведеної Р СН₃СООН. Після розчинення до одержаного розчину додають 50 мл води Р і титрують 0,1 М розчином натрій тіосульфату Na₂S₂O₃, використовуючи як індикатор розчин крохмалю Р (крохмаль додають під кінець титрування і титрують до знебарвлення розчину).

1 мл 0,1 М розчином натрій тіосульфату відповідає 12,69 мг I₂.

I₂ + KI = K[I₃]

K[I₃] + 2Na₂S₂O₃= 2NaI + KI + Na₂S₄O₆

У спрощеному вигляді цю реакцію можна представити рівнянням:

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

I₂ + 2е ® 2I^–

2S₂O₃^2– – 2е ® S₄O₆^2–

I₂ + 2S₂O₃^2– ® 2I^– + S₄O₆^2–

E_m(I₂) = M. м./2 = А. м.;

k(Na₂S₂O₃) = 1

Зберігання. Список сильнодіючих речовин. У скляних банках із притертими корками, у прохолодному, захищеному від світла місці.

Застосування. Протимікробна дія. Антисептичний засіб

Йод – важливий мікроелемент; вбирається щитовидною залозою, бере участь у синтезі тироксину; коагулює білки з утворенням йодамінів; адсорбована частина йоду проникає в тканини й органи. При нестачі Йоду в організмі пригнічується функція щитовидної залози. Малі дози Йоду використовуються для лікування хворих з гіперфункцією щитовидної залози. Елементарний Йод виявляє протимікробну дію.

Застосовують зовнішньо у хірургічній практиці як антисептик для підготовки операційного поля, знезаражування ран.

Приймають всередину при хронічному запаленні дихальних шляхів, для профілактики атеросклерозу, при гіпертиреозі, третинному сифілісі, при хронічних отруєннях ртуттю і Плюмбумом.

В. р. д. всередину – 20 крапель (5 % р-н) або 10 крапель (10 % р-н)

В. д. д. всередину – 60 крапель (5 % р-н) або 30 крапель (10 % р-н)

У медичній практиці застосовують такі розчини йоду.

1. Розчин йоду спиртовий 5% (Solutio Iodi spirituosa 5 %, Tinctura Iodi 5 %):

склад: йоду – 50 г

калію йодиду – 20 г (стабілізатор) (2 %)

води і спирту (95 %-ного) в однакових кількостях – до 1 л.

Кількісне визначення 5 % спиртового розчину йоду (присутній ще калію йодид KI).

1. Спочатку відтитровують йод I₂ розчином натрій тіосульфату Na₂S₂O₃ до знебарвлення розчину:

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaІ + Na₂S₄O₆

Е_m(I₂) = М.м./2

2. У відтитрованому розчині визначають сумарну кількість йодидів (KI і NaІ) аргентометрично за методом Фаянса: титрують стандартним розчином аргентум нітрату AgNO₃ у присутності адсорбційного індикатора натрій еозинату (до появи осаду рожевого кольору).