药物分析之西药分析——粘度测定法

 　　粘度系指流体对流动的阻抗能力，本药典中采用动力粘度、运动粘度或特性粘数以表示之。测定液体药品或药品溶液的粘度可以区别或检查其纯杂程度。
　　流体分牛顿流体和非牛顿流体两类。牛顿流体流动时所需切应力不随流速的改变而改变，纯液体和低分子物质的溶液属于此类；非牛顿流体流动时所需切应力随流速的改变而改变，高聚物的溶液、混悬液、乳剂分散液体和表面活性剂的溶液属于此类。
　　粘度的测定可用粘度计。粘度计有多种类型，本药典采用毛细管式和旋转式两类粘度计。毛细管粘度计因不能调节线速度,不便测定非牛顿流体的粘度,但对高聚物的稀薄溶液或低粘度液体的粘度测定影响不大；旋转式粘度计适用于非牛顿流体的粘度测定。
　　液体以1cm/s的速度流动时，在每1cm<2>平面上所需切应力的大小, 称为动力粘度,以Pa·s为单位。在相同温度下，液体的动力粘度与其密度的比值，再乘10<6>，即得该液体的运动粘度,以mm< 2>/s为单位。本药典采用在规定条件下测定供试品在平氏粘度计中的流出时间(s)，与该粘度计用已知粘度的标准液测得的粘度计常数(mm< 2>/s<2>)相 乘，即得供试品的运动粘度。
　　溶剂的粘度η<[o]>常因高聚物的溶入而增大，溶液的粘度 η与溶剂的粘度η<[o]>的比值(η／η<[o]>)称为相对粘度(η<[r]>), 常用在乌氏粘度计中的流出时间的比值(T／T<[o]>)来表示；当高聚物溶液的浓度较稀时,其相对粘度的对数值与高聚物溶液浓度的比值，即为该高聚物的特性粘数[η]。根据高聚物的特性粘数可以计算其平均分子量。
　　仪器用具 (1)恒温水浴 可选用直径30cm以上、高40cm以上的玻璃缸或有机玻璃缸,附有电动搅拌器与电热装置，供测定运动粘度时应能恒温±0.1℃,供测定特性粘数时应能恒温±0.05℃。
　　(2)温度计
　　分度为0.1℃。
　　(3)秒表
　　分度为0.2秒。
　　(4)平氏粘度计(图1)
　　可根据需要分别选用毛细管内径为0.8±0.05、1.0±0.05、1.2±0.05、1.5±0.1或2.0±0.1mm的平氏粘度计。
　　(5)旋转式粘度计。
　　(6)乌氏粘度计(图2)
　　除另有规定外，毛细管E内径为0.5±0.05mm，长140±5mm；测定球A的容量为3.5±0.5ml（选用流出时间在120～180秒之间为宜）。
　　第一法(用平氏粘度计测定运动粘度或动力粘度)
　　照各药品项下的规定，取毛细管内径符合要求的平氏粘度计1支，在支管F上连接一橡皮管，用手指堵住管口2,倒置粘度计，将管口1插入供试品（或供试溶液，下同）中，自橡皮管的另一端抽气,使供试品充满球C与A并达到测定线m<[2]>处，提出粘度计并迅速倒转，抹去粘附于管外的供试品，取下橡皮管使连接于管口1上，将粘度计垂直固定于恒温水浴中,并使水浴的液面高于球C的中部，放置15分钟后，自橡皮管的另一端抽气，使供试品充满球A并超过测定线m<[1]>，开放橡皮管口，使供试品在管内自然下落，用秒表准确记录液面自测定线m<[1]>下降至测定线m< [2]>处的流出时间。依法重复测定3次以上,每次测定值与平均值的差值不得超过平均值的±5％。另取一份供试品同样操作，并重复测定3次以上。以先后两次取样测得的总平均值按下式计算，即为供试品的运动粘度或供试溶液的动力粘度。
　　运动粘度(mm<2>/s)＝Kt
　　动力粘度(Pa·s)＝10<6>·Kt·ρ
　　式中
　　K为用已知粘度的标准液测得的粘度计常数，mm<2>/s<2>；
　　t 为测得的平均流出时间, s；
　　ρ为供试溶液在相同温度下的密度，Kg/m<3>。
　　第二法（用旋转式粘度计测定动力粘度）
　　照各药品项下的规定，按照仪器说明书操作，并按下式计算供试品的动力粘度。
　　动力粘度(Pa·s)＝K''α
　　式中
　　K''为用已知粘度的标准液测得的旋转式粘度计常数；
　　α为偏转角。
　　第三法（用乌氏粘度计测定特性粘数）
　　取供试品，照各品种项下的规定制成一定浓度的溶液，用3号垂熔玻璃漏斗滤过，弃去初滤液(约1ml),取续滤液(不得少于7ml)沿洁净、干燥乌氏粘度计的管2内壁注入B中，将粘度计垂直固定于恒温水浴（水浴温度除另有规定外，应为25±0.05℃)中,并使水浴的液面高于球C，放置15分钟后，将管口 1、3各接一乳胶管，夹住管口3的胶管，自管口1处抽气,使供试品溶液的液面缓缓升高至球C的中部，先开放管口3，再开放管口1，使供试品溶液在管内自然下落,用秒表准确记录液面自测定线m<[1]>下降至测定线m<[2]>处的流出时间，重复测定两次，两次测定值相差不得超过 0.1秒,取两次的平均值为供试液的流出时间(T)。取经3号垂熔玻璃漏斗滤过的溶剂同样操作，重复测定两次，两次测定值应相同，为溶剂的流出时间 (T<[0]>)。按下式计算特性粘数：
　　　　　　　　　1nη<[r]>
　　特性粘数[η]＝────
　　　　　　　　　　　c
　　式中
　　η<[r]>为T／T<[0]>；
　　c为供试液的浓度(g／ml)。