灰分测定的相关问题

灰分检查法

在高温或高温加强氧化条件，使有机物质分解，呈气态逸散，而药品中无机成分残留下来。根据具体操作条件不同，分为干法灰化和湿法消化两大类。用灼烧手段（500~600℃ ）分解药品的方法称为干法灰化，灰分的测定利用的方法就是干法灰化。

1 灰分的概念

药品经高温（500~6000C ）灼烧后的残留物，叫做灰分。药品中无机盐的总称。 药品的组成十分复杂，除含有大量有机物质外，还含有较丰富的无机成分。当这些组分经高温灼烧时，将发生一系列物理和化学变化，最后有机成分挥发逸散，而无机成分（主要是无机氧化物）则残留下来，这些残留物称为灰分。灰分是标示药品中无机成分总量的一项指标。

药品的灰分与药品中原来存在的无机成分在数量和组成上并不完全相同。

(1)药品在灰化时，某些易挥发元素，如氯、碘、铅等，会挥发散失，磷、硫等也能以含氧酸的形式挥发散失，使这些无机成分减少。

(2)某些金属氧化物会吸收有机物分解产生的二氧化碳而形成碳酸盐，又使无机成分增多。 因此，灰分并不能准确地表示药品中原来的无机成分的总量。从这种观点出发通常把药品经高温灼烧后的残留物称为粗灰分。

2 灰分测定的内容

按溶解性分类：

(1) 总灰分

(2) 水溶性灰分

(3) 水不溶性灰分

(4) 酸不溶性灰分

其中水溶性灰分反映的是可溶性的钾、钠、钙、镁等的氧化物和盐类的含量。水不溶性灰分反映的是污染的泥沙和铁、铝等氧化物及碱土金属的碱式磷酸盐的含量。酸不溶性灰分反映的是污染的泥沙和药品中原来存在的微量氧化硅的含量。

3 灰分测定的操作规程

（1） 原理

把一定量的样品经炭化后放入高温炉内灼烧，使有机物质被氧化分解，以二氧化碳、氮的氧化物及水等形式逸出，而无机物质以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐和金属氧化物的形式残留下来，这些残留物即为灰分，称量残留物的重量即可计算出样品中总灰分的含量。

（2） 仪器

①高温炉 ②坩埚

③坩埚钳 ④干燥器

⑤分析天平

（3） 试剂

①1：4盐酸溶液

② 0.5%三氯化铁溶液和等量蓝墨水的混合液

③6mol/L硝酸

④36%过氧化氢

⑤辛醇或纯植物油

（4） 测定条件的选择

① 灰化容器

测定灰分通常以坩埚作为灰化容器，个别情况下也可使用蒸发皿。坩埚分素烧瓷坩埚、铂坩埚、石英坩埚等多种。其中最常用的是素烧瓷坩埚。它具有耐高温、耐酸、价格低廉等优点，但耐碱性差，当灰化碱性药品时，瓷坩埚内壁的釉层会部分溶解，反复多次使用后，往往难以得到恒重，在这种情况下宜使用新的瓷坩埚，或使用铂坩埚。铂坩埚具有耐高温、耐碱、导热性好、吸湿性小等优点，但价格昂贵，约为黄金的9倍，故使用时应特别注意其性能和使用规则。

灰化容器的大小要根据试样的性状来选用，需要前处理的加热易膨胀的样品及灰分含量低、取样量较大的样品，需选用稍大些的坩埚；或选用蒸发皿，但灰化容器过大会使称量误差增大。

② 取样量

测定灰分时，取样量的多少应根据试样的种类和性状来决定，药品的灰分与其他成分相比，含量较少，一般取样为2~3g。

③ 灰化温度

灰化温度的高低对灰分测定结果影响很大，由于各种药品中无机成分的组成、性质及含量各不相同，灰分温度也应有所不同，一般为500~600℃ 。灰化温度过高，将引起钾、钠、氯等元素的挥发损失，而且磷酸盐、硅酸盐类也会熔融，将碳粒包藏起来，使碳粒无法氧化；灰化温度过低，则灰化速度慢、时间长，不易灰化完全，也不利于除去过剩的碱（碱性药品）吸收的二氧化碳。因此，必须根据药品的种类和性状兼顾各方面因素，选择合适的灰化温度，在保证灰化完全的前提下，尽可能减少无机成分的挥发损失和缩短灰化时间。此外，加热的速度也不可太快，以防急剧干馏时灼热物的局部产生大量气体而使微粒飞失——爆燃。 ④ 灰化时间

一般以灼烧至灰分呈白色或浅灰色，无碳粒存在并达到恒重为止。灰化至达到恒重的时间因试样不同而异，一般需2~5小时。通常根据经验灰化一定时间后，观察一次残灰的颜色，以确定第一次取出的时间，取出后冷却、称重，再放入炉中灼烧，直至达恒重。应该指出，对有些样品，即使灰分完全，残灰也不一定呈白色或浅灰色，如：铁含量高的药品，残灰呈褐色；锰、铜含量高的药品，残灰呈蓝绿色。有时即使灰的表面呈白色，内部仍残留有碳块。所以应根据样品的组成、性状注意观察残灰的颜色，正确判断灰化程度。

（5） 测定方法

① 瓷坩埚的准备

将坩埚用盐酸（1：4）煮1~2小时，洗净晾干后，用三氯化铁与蓝墨水的混合液在坩埚外壁及盖上写上偏号，置于规规定温度（500~5500C ）和高温炉中灼烧1小时，移至炉口冷却到200℃ 左右后，再移入干燥器中，冷却至室温后，准确称重，再放入高温炉内灼烧30分钟，取出冷却称重，直至恒重（两次称量之差不超过0.5mg）。

② 样品预处理

测定用的供试品须粉碎，使能通过二号筛，混合均匀后，即可。

③ 炭化

为什么要炭化：试样经上述预处理后，在放入高温炉灼烧前要先进行炭化处理。（1）防止在灼烧时，因温度高试样中的水分急剧蒸发使试样飞扬；（2）防止糖、蛋白质、淀粉等易发泡膨胀的物质在高温下发泡膨胀而溢出坩埚；（3）不经炭化而直接灰化，碳粒易被包住，灰化不完全。

炭化操作一般在电炉或煤气灯上进行，把坩埚置于电炉或煤气灯上，半盖坩埚盖，小心加热使试样在通气情况下逐渐炭化，直至无黑烟产生。对特别容易膨胀的试样（如含糖多的药品），可先于试样上加数滴辛醇或纯植物油，再进行炭化。

④ 灰化

炭化后，把坩埚移入已达规定温度（500~600℃ ）的高温炉炉口处，稍停留片刻，再慢慢移入炉膛内，坩埚盖斜倚在坩埚口，关闭炉门，灼烧一定时间（视样品种类、性状而异）至灰中无碳粒存在。打开炉门，将坩埚移至炉口处冷却至200℃ 左右，移入干燥器中冷却至室温，准确称重，再灼烧、冷却、称重，直至达到恒重。

（6） 说明

①样品炭化时要注意热源强度，防止产生大量泡沫溢出坩埚。

②把坩埚放入高温炉或从炉中取出时，要放在炉口停留片刻，使坩埚预热或冷却，防止因温度剧变而使坩埚破裂。

③灼烧后的坩埚应冷却到200℃ 以下再移入干燥器中，否则因热的对流作用，易造成残灰飞散，且冷却速度慢，冷却后干燥器内形成较大真空，盖子不易打开。

④从干燥器内取出坩埚时，因内部成真空，开盖恢复常压时，应注意使空气缓缓流入，以防残灰飞散。

⑤灰化后所得残渣可留作Ca、P、Fe等成分的分析。

⑥用过的坩埚经初步洗刷后，可用粗盐酸或废盐酸浸泡10~20分钟，再用水冲刷洁净。

（2） 酸不溶性灰分的测定

取上项所得的灰分，在坩锅中注意加入稀盐酸约10ml，用表面皿覆盖坩锅,置水浴上加热10分钟，表面皿用热水5ml冲洗，洗液并入坩埚中，用无灰滤纸滤过，坩埚内的残渣用水洗于滤纸上，并洗涤至洗液不显氯化物反应为止。滤渣连同滤纸移至同一坩埚中，干燥，炽灼至恒重。根据残渣重量，计算供试品中酸不溶性灰分的含量（%）。