Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика

Подождите немного. Документ загружается.

591

È âñå æå, íà îñíîâàíèè êðèâûõ äèñïåðñèè îïòè÷åñêîãî âðàùåíèÿ

ïîëó÷åíà âàæíàÿ èíôîðìàöèÿ î ñòðóêòóðíûõ ñîîòíîøåíèÿõ â êåòîíàõ

è àëüäåãèäàõ, íèòðîñîåäèíåíèÿõ, íåêîòîðûõ àðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíè-

ÿõ, ýôèðàõ è äð. Â ðÿäå ñëó÷àåâ êåòîííûå è ýôèðíûå ãðóïïû, íå ðàç-

ëè÷àåìûå ïî ñïåêòðàì ïîãëîùåíèÿ, ëåãêî óäàåòñÿ îáíàðóæèòü ïî êðè-

âûì äèñïåðñèè îïòè÷åñêîãî âðàùåíèÿ, ïîñêîëüêó êåòîíû â îáëàñòè

300 ìêì äàþò ýôôåêò Êîòòîíà, à ýôèðû — òîëüêî ïëàâíûå êðèâûå

äèñïåðñèè. Ýòîò ìåòîä äàåò âîçìîæíîñòü îïðåäåëÿòü îòíîñèòåëüíûå è

àáñîëþòíûå êîíôèãóðàöèè ìîëåêóë; ñôîðìóëèðîâàòü ïðåäïîëîæåíèÿ

î ñòðóêòóðíûõ ïîäîáèÿõ ñîåäèíåíèé ïî ñóòè õèìè÷åñêè íå êîððåëè-

ðóåìûõ; èçó÷àòü ñòðóêòóðíûå îñîáåííîñòè ïðèðîäíûõ ñîåäèíåíèé,

ðîäñòâåííûõ ñòåðîèäàì.

Îïðåäåëåíèå îïòè÷åñêîãî âðàùåíèÿ. Äëÿ èçìåðåíèÿ óãëà âðàùå-

íèÿ ïëîñêîñòè ïîëÿðèçàöèè ìîíîõðîìàòè÷åñêîãî ñâåòà â îïòè÷åñêè

àêòèâíîì âåùåñòâå èñïîëüçóåòñÿ ïðèáîð, íàçûâàåìûé ïîëÿðèìåò-

ðîì (äèñïåðñèþ îïòè÷åñêîé àêòèâíîñòè èçìåðÿþò ñïåêòðîïîëÿðè-

ìåòðàìè). Äâóìÿ âàæíåéøèìè ÷àñòÿìè ïîëÿðèìåòðîâ ÿâëÿþòñÿ

ïîëÿðèçàòîð è àíàëèçàòîð, êàæäûé èç êîòîðûõ îáû÷íî ïðåäñòàâëÿåò

ñîáîé ïðèçìó Íèêîëÿ (íè-

êîëü) — ñîîòâåòñòâóþùèì îá-

ðàçîì ãðàíåííûé, ðàçðåçàí-

íûé è ñêëååííûé êðèñòàëë

èñïàíñêîãî øïàòà. Êàê âèäíî

èç ðèñ. 18.8.1, íåîáûêíîâåí-

íûé ëó÷, ïðîéäÿ ÷åðåç íèêîëü

êàê ÷åðåç ïëîñêîïàðàëëåëüíóþ

ïëàñòèíêó, ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ

â ïåðâîíà÷àëüíîì íàïðàâëå-

íèè è åãî ìîæíî èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå ïëîñêîïîëÿðèçîâàííîãî

ñâåòà. Îáûêíîâåííûé ëó÷ ïðåòåðïåâàåò ïîëíîå âíóòðåííåå îòðàæå-

íèå è îòêëîíÿåòñÿ â ñòîðîíó.

Äâå òàêèå ïðèçìû â ïðèáîðå óñòàíàâëèâàþòñÿ îäíà çà äðóãîé

(ïîëÿðèçàòîð è àíàëèçàòîð); ïðè âðàùåíèè àíàëèçàòîðà âîêðóã

ïàäàþùåãî ëó÷à êàê âîêðóã îñè èíòåíñèâíîñòü ñâåòà, ïðîøåäøåãî

÷åðåç àíàëèçàòîð, ïåðèîäè÷åñêè èçìåíÿåòñÿ (çàêîí Ìàëþñà). Åñëè

ãëàâíûå ïëîñêîñòè ïîëÿðèçàöèè àíàëèçàòîðà è ïîëÿðèçàòîðà ñî-

âïàäàþò, ñâåò ïðîõîäèò ÷åðåç ýòó îïòè÷åñêóþ ñèñòåìó, è ïîëå çðå-

íèÿ ñòàíîâèòñÿ ñâåòëûì. Ïðè ïîâîðîòå àíàëèçàòîðà íà 90° âîêðóã

íàïðàâëåíèÿ ïàäàþùåãî ñâåòà — ñâåò ïðàêòè÷åñêè íå ïðîõîäèò ÷å-

ðåç íåãî, è ïîëå çðåíèÿ ñòàíîâèòñÿ òåìíûì.

Åñëè ïîìåñòèòü ìåæäó ñêðåùåííûìè íèêîëÿìè ðàñòâîð îïòè-

÷åñêè àêòèâíîãî âåùåñòâà, òî òåìíîå ïîëå çðåíèÿ ïîñâåòëååò, à ÷òî-

áû îíî ñíîâà ïîòåìíåëî, àíàëèçàòîð íåîáõîäèìî ïîâåðíóòü íà îï-

ðåäåëåííûé óãîë. Óãîë ïîâîðîòà àíàëèçàòîðà ðàâåí óãëó ïîâîðîòà

ïëîñêîñòè ïîëÿðèçàöèè ðàñòâîðîì.

Ðèñ. 18.8.1. Õîä îáûêíîâåííîãî (î) è íå-

îáûêíîâåííîãî (å) ëó÷åé â ïðèçìå Íèêîëÿ

§ 18.8. Ïîëÿðèìåòðèÿ

592

Â ïîëÿðèìåòðàõ, ïîñòðîåííûõ ïî ñõåìå ïîëóòåíåâûõ ïðèáîðîâ,

èçìåðåíèå ñâîäèòñÿ ê âèçóàëüíîìó óðàâíèâàíèþ ÿðêîñòåé äâóõ

ïîëîâèí ïîëÿ çðåíèÿ ïðèáîðà è ïîñëåäóþùåìó ñ÷èòûâàíèþ ïîêà-

çàíèé ïî øêàëå âðàùåíèé, ñíàáæåííîé íîíèóñîì. Ïîäîáíàÿ ìåòî-

äèêà âèçóàëüíîé ðåãèñòðàöèè îáëàäàåò äîñòàòî÷íî âûñîêîé ÷óâñò-

âèòåëüíîñòüþ, ÷òî ïîçâîëÿåò ïðèìåíÿòü ïîëóòåíåâûå ïîëÿðèìåòðû

â ðàçëè÷íûõ öåëÿõ.

Ïðè èçìåðåíèè óãëà âðàùåíèÿ α ïðåæäå âñåãî óñòàíàâëèâàþò

íóëåâóþ òî÷êó îòñ÷åòà è îïðåäåëÿþò ïîïðàâêó ïðèáîðà ñ òðóáêîé,

çàïîëíåííîé ÷èñòûì ðàñòâîðèòåëåì (ïðè ðàáîòå ñ ðàñòâîðàìè) èëè

ïóñòîé òðóáêîé (ïðè ðàáîòå ñ æèäêèìè âåùåñòâàìè), ïîñëå ÷åãî

ïðîâîäÿò îñíîâíîå èçìåðåíèå, êîððåêòèðóÿ åãî ñ ó÷åòîì ïîïðàâêè.

Óãîë âðàùåíèÿ α (èëè îòêëîíåíèÿ ïëîñêîñòè ïîëÿðèçàöèè îò

íà÷àëüíîãî ïîëîæåíèÿ) çàâèñèò îò ïðèðîäû îïòè÷åñêè àêòèâíîãî

âåùåñòâà, äëèíû ïóòè ïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà â îïòè÷åñêè àêòèâ-

íîé ñðåäå è äëèíû âîëíû ñâåòà. Äëÿ ðàñòâîðîâ óãîë α çàâèñèò îò

Â îáû÷íî èñïîëüçóåìûõ â ëàáîðàòîðíîé ïðàêòèêå ïîëóòåíåâûõ

ïîëÿðèçàòîðàõ ïëîñêîñòè ïîëÿðèçàöèè äâóõ èõ ïîëîâèí Ð

è Ð

ñîñòàâëÿþò ìåæäó ñîáîé ìàëûé óãîë 2α. Åñëè ïëîñêîñòü àíàëèçà-

òîðà ÀÀ ïåðïåíäèêóëÿðíà áèññåêòðèñå 2α (ðèñ. 18.8.2, à), îáå ïî-

ëîâèíû I è II ïîëÿ çðåíèÿ èìåþò îäèíàêîâóþ ïîëóòåíåâóþ îñâå-

ùåííîñòü. Ïðè ìàëåéøåì ïîâîðîòå àíàëèçàòîðà îòíîñèòåëüíàÿ

îñâåùåííîñòü I è II ïîëîâèíû ïîëÿ çðåíèÿ ðåçêî èçìåíÿåòñÿ

(ðèñ. 18.8.2, á, â).

àáâ

III

Ðèñ. 18.8.2. Ïîëóòåíåâûå ïîëÿðèçàòîðû:

è Ð

— ïëîñêîñòè ïîëÿðèçàöèè äâóõ ïîëîâèí ïîëÿðèçàòîðîâ; 2α — ìàëûé óãîë ìåæäó íèìè;

à — îáå ïîëîâèíû I è II ïîëÿ çðåíèÿ èìåþò îäèíàêîâóþ ïîëóòåíåâóþ îñâåùåííîñòü ïðè ïåð-

ïåíäèêóëÿðíîì ðàñïîëîæåíèè ïëîñêîñòè àíàëèçàòîðà ÀÀ è áèññåêòðèñû óãëà 2α;. á è â —

èçìåíåíèå îòíîñèòåëüíîé îñâåùåííîñòè I è II ïîëîâèí ïîëÿ çðåíèÿ, âûçâàííîå ïîâîðîòîì

àíàëèçàòîðà

Ãëàâà 18. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ

593

ïðèðîäû ðàñòâîðèòåëÿ (ïîýòîìó, ïðèâîäÿ çíà÷åíèå óäåëüíîãî âðà-

ùåíèÿ, íåîáõîäèìî óêàçûâàòü ðàñòâîðèòåëü) è êîíöåíòðàöèè îï-

òè÷åñêè àêòèâíîãî âåùåñòâà.

Äëÿ ñðàâíèòåëüíîé îöåíêè ñïîñîáíîñòè ðàçëè÷íûõ âåùåñòâ

âðàùàòü ïëîñêîñòü ïîëÿðèçàöèè ñâåòà âû÷èñëÿåòñÿ óäåëüíîå âðàùå-

íèå [α] — ýòî êîíñòàíòà îïòè÷åñêè àêòèâíîãî âåùåñòâà. Çíà÷åíèå

[α] äëÿ ðàñòâîðîâ è æèäêèõ âåùåñòâ âû÷èñëÿåòñÿ ïî èçâåñòíûì èç

êóðñà ôèçèêè ôîðìóëàì, îäíàêî ñëåäóåò çíàòü, ÷òî óäåëüíîå âðàùå-

íèå îïðåäåëÿåòñÿ ëèáî â ïåðåñ÷åòå íà ñóõîå âåùåñòâî, ëèáî èç âû-

ñóøåííîé íàâåñêè, î ÷åì äîëæíî áûòü ñîîòâåòñòâóþùåå óêàçàíèå.

Èçìåðåíèå óãëà âðàùåíèÿ ïðîâîäÿò ëèáî â öåëÿõ îöåíêè ÷èñòî-

òû âåùåñòâà â ðàñòâîðå èëè æèäêîãî âåùåñòâà, íàõîäÿ óäåëüíîå âðà-

ùåíèå, ëèáî äëÿ îïðåäåëåíèÿ åãî êîíöåíòðàöèè â ðàñòâîðå. Ïîñêîëüêó

âåëè÷èíà [α] ïîñòîÿííà â îïðåäåëåííîì èíòåðâàëå êîíöåíòðàöèé ñ,

òî âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ôîðìóëû

[]

, (18.8.1)

ãäå l — òîëùèíà ñëîÿ, îãðàíè÷èâàåòñÿ ýòèì èíòåðâàëîì.

Òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ óãëà âðàùåíèÿ íà ïîëÿðèìåòðàõ ñ âèçó-

àëüíîé ðåãèñòðàöèåé ñîñòàâëÿåò ±0,02 ãðàä. Àâòîìàòè÷åñêèå ïîëÿ-

ðèìåòðû ñ ôîòîýëåêòðè÷åñêîé ðåãèñòðàöèåé ñðàâíåíèÿ èíòåíñèâ-

íîñòåé ïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà è ñ èñïîëüçîâàíèåì ëàçåðîâ äàþò

òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ ïîðÿäêà 10

–7

ãðàä.

Õèìèêàì-îðãàíèêàì äàâíî èçâåñòíî, ÷òî îïòè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü

âåùåñòâà â ìîëåêóëÿðíîì ñîñòîÿíèè ÿâëÿåòñÿ åãî õàðàêòåðèñòè-

êîé. Â ñîâðåìåííîé õèìè÷åñêîé ëèòåðàòóðå ðàññìàòðèâàþòñÿ ðå-

çóëüòàòû èññëåäîâàíèé, ïîçâîëÿþùèõ óñòàíîâèòü ñâÿçü ìåæäó îï-

òè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ è ìîëåêóëÿðíûì ñòðîåíèåì è ïðèìåíèòü åå

ïðè ðåøåíèè ñòðóêòóðíûõ çàäà÷.

§ 18.9. ÒÅÐÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÀÍÀËÈÇ

Òåðìîàíàëèòè÷åñêèå ìåòîäû ñëóæàò äëÿ èññëåäîâàíèÿ õèìè÷åñ-

êèõ ðåàêöèé è ôèçè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèé, ïðîèñõîäÿùèõ ïîä âëèÿ-

íèåì òåìïåðàòóðû â õèìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèÿõ èëè â ñëó÷àå ìíîãî-

êîìïîíåíòíûõ ñèñòåì, ìåæäó îòäåëüíûìè ñîåäèíåíèÿìè. Òåðìè÷åñêèå

ïðîöåññû, áóäü ýòî õèìè÷åñêèå ðåàêöèè, èçìåíåíèå ñîñòîÿíèÿ èëè

ôàçîâûå ïåðåõîäû, ñîïðîâîæäàþòñÿ âñåãäà áîëåå èëè ìåíåå çíà÷è-

òåëüíûì èçìåíåíèåì âíóòðåííåé òåïëîåìêîñòè ñèñòåìû. Ïðåâðàùå-

íèå âëå÷åò çà ñîáîé ïîãëîùåíèå òåïëîòû (ýíäîòåðìè÷åñêîå ïðåâðà-

§ 18.9. Òåðìè÷åñêèé àíàëèç

α ⋅1000

594

ùåíèå) èëè âûäåëåíèå òåïëîòû (ýêçîòåðìè÷åñêîå ïðåâðàùåíèå). Ýòè

òåïëîâûå ýôôåêòû ìîãóò áûòü ñ áîëüøîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ îáíà-

ðóæåíû ìåòîäîì äèôôåðåíöèàëüíî-òåðìè÷åñêîãî àíàëèçà (ÄÒÀ). Ïðå-

âðàùåíèå âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ñâÿçàíî òàêæå ñ èçìåíåíèåì ìàññû,

êîòîðàÿ, â ñâîþ î÷åðåäü, ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà ñ áîëüøîé òî÷íîñ-

òüþ ïðè ïîìîùè òåðìîãðàâèìåòðè÷åñêîãî ìåòîäà. Ýòè äâà ñïîñîáà

ÿâëÿþòñÿ êëàññè÷åñêèìè è èñïîëüçóþòñÿ â õèìèè, â ÷àñòíîñòè ïðè

ïðîèçâîäñòâå ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ, óæå áîëåå 50 ëåò.

Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå ìåòîäîâ òåðìè-

÷åñêîãî àíàëèçà ïî÷òè íå îãðàíè÷åíî, è íåìíîãèå ìåòîäû èíñòðó-

ìåíòàëüíîãî àíàëèçà ìîæíî òàê ìíîãîñòîðîííå ïðèìåíÿòü â íàó÷íî-

èññëåäîâàòåëüñêîé ðàáîòå è äëÿ ïðîìûøëåííûõ àíàëèçîâ, êàê

òåðìè÷åñêèé àíàëèç. Çà íåêîòîðûìè ðåäêèìè èñêëþ÷åíèÿìè êàæäîå

ñîåäèíåíèå ïîä âëèÿíèåì òåìïåðàòóðû ïîäâåðãàåòñÿ ôèçè÷åñêèì è

õèìè÷åñêèì ïðåâðàùåíèÿì, à çíà÷èò, ìîæåò áûòü èññëåäîâàíî ñ ïî-

ìîùüþ ýòîãî ìåòîäà.

Òåðìè÷åñêèå ìåòîäû ïîçâîëÿþò îòâåòèòü è íà âîïðîñ î çíà÷å-

íèÿõ ñèë, ñâÿçûâàþùèõ èîíû èëè ìîëåêóëû â âåùåñòâå, òàê êàê

òåìïåðàòóðà ïðåâðàùåíèÿ êàêîãî-ëèáî ñîåäèíåíèÿ ÿâëÿåòñÿ îä-

íîâðåìåííî è ìåðîé èçìåðåíèÿ ñèë, äåéñòâóþùèõ ìåæäó àòîìàìè

è ìîëåêóëàìè âåùåñòâà, âåäü ïðåâðàùåíèå ìîæåò ïðîèçîéòè òîëü-

êî â òîì ñëó÷àå, åñëè äàííîìó ìàòåðèàëó ñîîáùèòü ñîîòâåòñòâóþ-

ùóþ òåïëîâóþ ýíåðãèþ.

Ñîâðåìåííûå ïðèáîðû äëÿ èçìåðåíèÿ ýíòàëüïèè èññëåäóåìî-

ãî âåùåñòâà îñíîâàíû íà ïðèíöèïå èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóð ñ ïîìî-

ùüþ òåðìîïàð, âêëþ÷åííûõ ïî òàê íàçûâàåìîé «äèôôåðåíöèàëü-

íîé ñõåìå» (ðèñ. 18.9.1). Îáû÷íî â óñòàíîâêàõ ÄÒÀ èñïîëüçóþòñÿ

òðè òåðìîïàðû. Îäíîé èç òåðìîïàð 1 èçìåðÿåòñÿ òåìïåðàòóðà ïå÷è, à

îñòàëüíûìè äâóìÿ òåðìîïàðà-

ìè 2 è 3, âêëþ÷åííûìè íà-

âñòðå÷ó äðóã äðóãó, èçìåðÿåò-

ñÿ ðàçíîñòü òåìïåðàòóð ìåæäó

ïå÷üþ è èñïûòóåìûì âåùå-

ñòâîì ïðè ïîìîùè ãðàäóèðî-

âàííîãî ïî òåìïåðàòóðå ìèë-

ëèâîëüòìåòðà è

÷óâñòâèòåëüíîãî ãàëüâàíîìåò-

ðà.

Ðàáî÷èå òî÷êè òåðìîïàð 1,

2, èçìåðÿþùèå òåìïåðàòó-

ðó ïå÷è, îêðóæàþò èíåðòíûì

âåùåñòâîì, òîæäåñòâåííûì

ñ òî÷êè çðåíèÿ òåïëîïåðåäà÷è

èñïûòóåìîìó âåùåñòâó. Ñ ìî-

Ðèñ. 18.9.1. Âêëþ÷åíèå òåðìîïàð ïî «äèô-

ôåðåíöèàëüíîé ñõåìå»:

1 — òåðìîïàðà äëÿ èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðû ïå÷è;

2 è 3 — òåðìîïàðû äëÿ èçìåðåíèÿ ðàçíîñòè òåì-

ïåðàòóð ìåæäó ïå÷üþ è èñïûòóåìûì âåùåñòâîì;

mV — ìèëëèâîëüòìåòð, ãðàäóèðîâàííûé ïî òåì-

ïåðàòóðå; Ã — ãàëüâàíîìåòð

Ãëàâà 18. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ

595

ìåíòà íà÷àëà ðåàêöèè â èññëåäóåìîì âåùåñòâå ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ

òåðìîïàðû 3, íàõîäÿùåéñÿ â íåì, ëèáî îñòàåòñÿ íåèçìåííîé, ëèáî

íà÷èíàåò áûñòðî ðàñòè, à òàê êàê ýòà ðàçíîñòü óæå íå áóäåò êîì-

ïåíñèðîâàòüñÿ ðàâíîìåðíî óâåëè÷èâàþùèìñÿ íàïðÿæåíèåì òåðìî-

ïàðû 2, òî ãàëüâàíîìåòð äàñò ïî-

êàçàíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùèå

íàïðàâëåíèþ è çíà÷åíèþ ðàçíî-

ñòè òåìïåðàòóð.

Êðèâàÿ ÄÒÀ èìååò âèä, èçîá-

ðàæåííûé íà ðèñ. 18.9.2. Ãîðè-

çîíòàëüíàÿ ïóíêòèðíàÿ ëèíèÿ

ñîîòâåòñòâóåò îòñóòñòâèþ â èñ-

ïûòóåìîì âåùåñòâå êàêèõ-ëèáî

òåðìè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèé. Êðè-

âûå ÄÒÀ óñëîâíî ñòðîÿò òàê, ÷òî

ýíäîòåðìè÷åñêèé ìàêñèìóì îò-

êëàäûâàåòñÿ âíèç, à ýêçîòåðìè÷åñ-

êèé — ââåðõ îò îñíîâíîé ëèíèè.

Íà êðèâóþ ÄÒÀ äëÿ ãðàäóèðîâêè ïî òåìïåðàòóðå îáû÷íî íàêëàäûâà-

åòñÿ ãðàôèê (Ò ) çàâèñèìîñòè òåìïåðàòóðû ïå÷è (òåðìîïàðû 1 ) îò

âðåìåíè. Ïëîùàäè, îãðàíè÷åííûå ïèêàìè êðèâîé ÄÒÀ è îñíîâíîé

ëèíèåé, èñïîëüçóþòñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîëè÷åñòâåííûõ ñîîòíîøå-

íèé, îäíàêî òî÷íîñòü òàêèõ îöåíîê íåâåëèêà, ïðèìåðíî 5—10 %.

Çíà÷èòåëüíî áîëüøóþ òî÷íîñòü äàåò äðóãàÿ âåòâü òåðìîàíàëèòè÷åñ-

êèõ ìåòîäîâ — òåðìîãðàâèìåòðèÿ.

Òåðìîãðàâèìåòðèÿ (ÒÃ) ðàçâèâàëàñü íà îñíîâå ìåòîäà ïåðèîäè-

÷åñêîãî íàãðåâàíèÿ äî âñå áîëåå âûñîêèõ òåìïåðàòóð è âçâåøèâà-

íèÿ. Ñâåäÿ ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû â êîîðäèíàòíóþ ñèñòåìó «ìàñ-

ñà—òåìïåðàòóðà», ïî ñóùåñòâó ïîëó÷èì òåðìîãðàâèìåòðè÷åñêóþ

êðèâóþ (êðèâàÿ ÒÃ). Íà ïðàêòèêå äëÿ ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè ìåòîäà

èñïîëüçóþò òåðìîâåñû. Èñïûòóåìîå âåùåñòâî ïîìåùàþò â òèãëå,

îïèðàþùåìñÿ íà êîðîìûñëî âåñîâ, è ðàâíîìåðíî ïîâûøàþò òåì-

ïåðàòóðó òèãëÿ ñ ïîìîùüþ ýëåêòðè÷åñêîé ïå÷è, òåìïåðàòóðó êîòî-

ðîé, â ñâîþ î÷åðåäü, èçìåðÿþò, èñïîëüçóÿ íàõîäÿùèåñÿ â íåé òåð-

ìîïàðû. Èçìåíåíèÿ âåñà ðåãèñòðèðóþòñÿ àâòîìàòè÷åñêè, è êðèâàÿ

ÒÃ ñòðîèòñÿ â çàâèñèìîñòè îò âðåìåíè èëè îò òåìïåðàòóðû ïå÷è (òàê

êàê ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû ïå÷è ïðîèñõîäèò ðàâíîìåðíî). Íà

îñíîâàíèè êðèâîé ÒÃ ìîæíî ñóäèòü î òîì, êàêèì îáðàçîì èçìåíÿ-

åòñÿ ïðè íàãðåâàíèè âåñ èñïûòóåìîãî âåùåñòâà, òî åñòü ïðîèçâîäèòü

òî÷íûå ñòåõèîìåòðè÷åñêèå èëè ïðîöåíòíûå ðàñ÷åòû (ðèñ. 18.9.3).

Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî åñëè äâå ðåàêöèè ñëåäóþò äðóã çà äðóãîì èëè

ïåðåêðûâàþòñÿ, òî ìåòîä ÒÃ îêàçûâàåòñÿ íåýôôåêòèâíûì, ïîñêîëü-

Ðèñ. 18.9.2. Êðèâàÿ ÄÒÀ (I ) è íàëîæåí-

íûé ãðàôèê çàâèñèìîñòè òåìïåðàòóðû

ïå÷è îò âðåìåíè (II )

§ 18.9. Òåðìè÷åñêèé àíàëèç

596

êó îöåíêà êðèâîé ÒÃ ñòàíî-

âèòñÿ çàòðóäíèòåëüíîé è íå-

òî÷íîé (íà êðèâîé ÒÃ íå áóäåò

ÿðêî âûðàæåííûõ ñòóïåíåê).

Ìåòîä äèôôåðåíöèàëüíîé

òåðìîãðàâèìåòðèè ïîçâî-

ëÿåò óñòðàíèòü óêàçàííûå

òðóäíîñòè îöåíêè êðèâîé

ÒÃ. Äëÿ ðåàëèçàöèè åãî íà

êîíöàõ êîðîìûñëà âåñîâ

óêðåïëÿåòñÿ ïî îäíîìó òèã-

ëþ äëÿ èñïûòóåìîãî âåùå-

ñòâà. Â ýòèõ òèãëÿõ ïîìåùà-

þò îäèíàêîâîå ïî âåñó êîëè÷åñòâî âåùåñòâà è íàãðåâàþò èõ ñ

ïîìîùüþ òî÷íî ðåãóëèðóåìûõ ïå÷åé òàê, ÷òîáû òåìïåðàòóðà îäíîãî

òèãëÿ îòñòàâàëà îò äðóãîé íà ñòðîãî ôèêñèðîâàííûé ïàðàìåòð (íà-

ïðèìåð 4 °Ñ). Â ðåçóëüòàòå ýòîãî òîæäåñòâåííûå ðåàêöèè â òèãëÿõ

ñìåùàþòñÿ îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà âî âðåìåíè. Òàêèì îáðàçîì,

ìåòîä äèôôåðåíöèàëüíîé òåðìîãðàâèìåòðèè ïîäîáåí ìåòîäó ÄÒÀ.

Òî÷íîñòü îïèñàííîãî ìåòîäà âî ìíîãîì çàâèñèò îò îäèíàêîâîé ñòå-

ïåíè óïëîòíåíèÿ èññëåäóåìîãî âåùåñòâà â îáîèõ òèãëÿõ, îò ñòðîãîãî

ñîáëþäåíèÿ ïîñòîÿííîé ðàçíèöû òåìïåðàòóð ìåæäó òèãëÿìè è ðÿäà

äðóãèõ ôàêòîðîâ.

Ìåòîä äåðèâàòèâíîé òåðìîãðàâèìåòðèè (ÄÒÃ) ëèøåí ïåðå÷èñ-

ëåííûõ íåäîñòàòêîâ. Ä å ð è â à ò î ã ð à ô — ïðèáîð äëÿ òåðìè-

÷åñêîãî àíàëèçà, ïîçâîëÿþùèé ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû ñ çà-

äàííîé ñêîðîñòüþ îäíîâðåìåííî ðåãèñòðèðîâàòü òåìïåðàòóðó âåùåñòâà

è åãî ìàññó, à òàêæå ñêîðîñòü èçìåíåíèÿ îáîèõ ýòèõ âåëè÷èí. Ãðà-

ôè÷åñêîå äèôôåðåíöèðîâàíèå ÿâëÿåòñÿ òðóäîåìêèì è íåòî÷íûì, ïî-

ýòîìó â ñîâðåìåííûõ äåðèâàòîãðàôàõ â îñíîâå îïðåäåëåíèÿ äèôôå-

ðåíöèàëüíîé êðèâîé ÒÃ ëåæèò ÿâëåíèå ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè,

èñïîëüçîâàíèå êîòîðîãî ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàòü ÷óâñòâè-

òåëüíîñòü, òî åñòü ðåãèñòðèðîâàòü ñàìûå íåçíà÷èòåëüíûå èçìåíåíèÿ

ìàññû, íå ôèêñèðóåìûå ñ ïîìîùüþ ïðîñòûõ òåðìîâåñîâ (ðèñ. 18.9.4).

Íà îäíîì ïëå÷å êîðîìûñëà òåðìîâåñîâ 2 íàõîäèòñÿ ïîìåùåííûé â

ïå÷ü òèãåëü ñ èññëåäóåìûì âåùåñòâîì 1, à íà äðóãîì — ïîäâåøåíà

êàòóøêà 4 ñ áîëüøèì ÷èñëîì âèòêîâ. Êàòóøêà ðàçìåùåíà â îäíîðîä-

íîì ïîëå äâóõ ïîäêîâîîáðàçíûõ ìàãíèòîâ 5 è ïîäêëþ÷åíà ê êëåì-

ìàì ãàëüâàíîìåòðà 3. Ïðè îòêëîíåíèè îò ïîëîæåíèÿ ðàâíîâåñèÿ êà-

òóøêà ïðèõîäèò â äâèæåíèå îòíîñèòåëüíî ñèëîâûõ ëèíèé ìàãíèòà è

â íåé èíäóöèðóåòñÿ òîê, ïðè÷åì ÝÄÑ èíäóêöèè ïðîïîðöèîíàëüíà

ñêîðîñòè äâèæåíèÿ. Ïðàêòèêà ïîêàçûâàåò, ÷òî àíàëèç êðèâîé ÒÃ

çíà÷èòåëüíî îáëåã÷àåòñÿ ïðè îäíîâðåìåííîé çàïèñè êðèâîé ÄÒÃ è

ïîçâîëÿåò ïîëíîñòüþ îöåíèòü ïðîöåññû, êîòîðûå ïðîèñõîäÿò â èñ-

ïûòóåìîì îáðàçöå ïðè òåðìè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèÿõ, òàê êàê ïðîöåñ-

Ðèñ. 18.9.3. Òåðìîãðàâèìåòðè÷åñêàÿ êðèâàÿ

Ãëàâà 18. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ

597

ñû, ïëîòíî èäóùèå äðóã çà

äðóãîì è ñìåøèâàþùèåñÿ

íà êðèâîé ÒÃ, íà äåðèâà-

òèâíîé êðèâîé ÷åòêî ðàç-

ëè÷èìû.

Ïðè ïîìîùè äèôôå-

ðåíöèàëüíîãî òåðìè÷å-

ñêîãî àíàëèçà ëåãêî óñòà-

íîâèòü íàïðàâëåíèå

è èçìåíåíèå ýíòàëüïèè,

ñâÿçàííîé ñ õèìè÷åñêèìè

ðåàêöèÿìè, ïðîèñõîäÿ-

ùèìè â èññëåäóåìîì ìà-

òåðèàëå ïîä âëèÿíèåì

òåìïåðàòóðû. Ñ äðóãîé

ñòîðîíû, ïîñðåäñòâîì òåð-

ìîãðàâèìåòðè÷åñêèõ èçìå-

íåíèé ìîæíî òî÷íî îïðåäåëèòü õîä èçìåíåíèÿ ìàññû ïðîáû ïðè

èñïûòàíèè. Îäíîâðåìåííîå ïðèìåíåíèå îáîèõ ìåòîäîâ äàåò âîçìîæ-

íîñòü ïîëó÷èòü äîïîëíèòåëüíóþ èíôîðìàöèþ î õèìè÷åñêèõ ðåàê-

öèÿõ è ïîëèìîðôíûõ ïðåâðàùåíèÿõ â èññëåäóåìîì âåùåñòâå.

Ðàññìîòðèì íåêîòîðûå âîïðîñû äåðèâàòîãðàôèè, êîòîðûå íå-

îáõîäèìî ó÷èòûâàòü õèìèêó-ôàðìàöåâòó, èñïîëüçóþùåìó äåðèâà-

òîãðàô ïðè ñîçäàíèè íîâûõ ëåêàðñòâåííûõ ïðåïàðàòîâ.

Êðèâûå, çàïèñàííûå â çàâèñèìîñòè îò âðåìåíè, äîëæíû îöå-

íèâàòüñÿ ñ ó÷åòîì èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû ïðîáû, òî åñòü ýêñïå-

ðèìåíò áóäåò ïðîâåäåí ïðàâèëüíî, åñëè íàðÿäó ñ êðèâûìè ÄÒÀ,

ÄÒÃ, ÒÃ áóäåò çàïèñàíà è êðèâàÿ Ò(t), à äåðèâàòîãðàììû ðàññìàò-

ðèâàþòñÿ ïî òåìïåðàòóðíîé øêàëå, óñòàíîâëåííîé íà îñíîâàíèè

êðèâîé Ò. Ïðè÷åì äàííîå ïðåâðàùåíèå õàðàêòåðèçóåòñÿ â ñëó÷àå

ýíäîòåðìè÷åñêîé ðåàêöèè òåìïåðàòóðîé ýêñòðåìóìà êðèâûõ ÄÒÀ

è ÄÒÃ, à â ñëó÷àå ýêçîòåðìè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèé — òåìïåðàòóðîé

íà÷àëà âçàèìîäåéñòâèÿ.

Ïðîòåêàíèå òåðìè÷åñêèõ ðåàêöèé â ïðîáå â çíà÷èòåëüíîé ìåðå

çàâèñèò îò óñëîâèé ýêñïåðèìåíòà è îïðåäåëÿåòñÿ â îñíîâíîì òðå-

ìÿ ôàêòîðàìè: òåïëîïðîâîäíîñòüþ èññëåäóåìûõ âåùåñòâ, èõ òåï-

ëîåìêîñòüþ è ðàâíîâåñèåì õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Âëèÿíèå îñòàëü-

íûõ ôàêòîðîâ ëèáî íåçíà÷èòåëüíî, ëèáî ñâîäèòñÿ ê óêàçàííûì

òðåì ôàêòîðàì (íàïðèìåð, âëèÿíèå ðàçìåðîâ ÷àñòèö âåùåñòâà, ñêî-

ðîñòè íàãðåâàíèÿ è ò. ï.).

Åñëè áû õèìè÷åñêèå ðåàêöèè (íàïðèìåð ðåàêöèÿ ðàçëîæåíèÿ)

ïðîèñõîäèëè áû ìîìåíòàëüíî è ïîëíîñòüþ, êîãäà ïðîáà äîñòèãàåò

òåìïåðàòóðû ðàçëîæåíèÿ, íà êðèâûõ ÄÒÀ è ÄÒÃ ïîÿâëÿëèñü áû èç-

ìåíåíèÿ â âèäå îñòðûõ èãîëü÷àòûõ ïèêîâ. À êîëè÷åñòâî ïîãëîùåííîé

Ðèñ. 18.9.4. Òåðìîâåñû

§ 18.9. Òåðìè÷åñêèé àíàëèç

598

èëè âûäåëåííîé òåïëîòû õàðàêòåðèçîâàëîñü

áû âûñîòîé ïèêà è íå ïðèâîäèëî áû ê ðàñ-

øèðåíèþ ïèêîâ. Íàëè÷èå îïðåäåëåííîé

òåïëîïðîâîäíîñòè è òåïëîåìêîñòè èñ-

ñëåäóåìîãî âåùåñòâà ïðèâîäèò ê ðàñ-

øèðåíèþ ýíäî- è ýêçîòåðìè÷åñêèõ

ìàêñèìóìîâ (ðèñ. 18.9.5). Ïðè òåðìîàíà-

ëèòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ ÷àñòî âñòðå÷à-

þòñÿ ñîåäèíåíèÿ, ðàçëàãàþùèåñÿ íà

òâåðäûå è ãàçîîáðàçíûå ñîñòàâíûå ÷àñòè.

Çà ðåäêèì èñêëþ÷åíèåì, ñþäà îòíîñÿòñÿ

âñå íåîðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ. Ïîýòî-

ìó ñëåäóåò ó÷èòûâàòü, â êàêîé ñòåïåíè âëè-

ÿþò óñëîâèÿ ýêñïåðèìåíòà íà õàðàêòåðèñ-

òè÷åñêèå òåìïåðàòóðû è íà âåñü õîä ðåàêöèé. Ïðàêòèêà ïîêàçûâàåò, ÷òî

ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå îêàçûâàþò ñëåäóþùèå ôàêòîðû: àòìîñôåðà ïå÷è,

ãàçîâàÿ àòìîñôåðà ïðîáû, ôîðìà äåðæàòåëÿ ïðîáû, ñòåïåíü óïëîòíåíèÿ

ïðîáû, êîëè÷åñòâî âåùåñòâà â ïðîáå, ñêîðîñòü ïîâûøåíèÿ òåìïåðàòó-

ðû ïå÷è è äð.

Êðèâàÿ ÄÒÀ èñïîëüçóåòñÿ â ïåðâóþ î÷åðåäü ïðè êà÷åñòâåííîé

îöåíêå äåðèâàòîãðàììû, è òîëüêî â èñêëþ÷èòåëüíûõ ñëó÷àÿõ ñ åå

ïîìîùüþ âû÷èñëÿþò èçìåíåíèÿ ýíòàëüïèè ïî ïëîùàäè, ëåæàùåé

ïîä ìàêñèìóìîì êðèâîé. Îïðåäåëåíèå ñîñòàâà èññëåäóåìîãî ìàòåðè-

àëà ïî ðàçìåðàì ýòîé ïëîùàäè íåöåëåñîîáðàçíî, òàê êàê ïî êðèâûì

ÒÃ è ÄÒÃ ñîäåðæàíèå ñîñòàâíûõ ÷àñòåé ìîæíî îïðåäåëèòü íà íå-

ñêîëüêî ïîðÿäêîâ òî÷íåå. Îäíàêî íóæíî ïîìíèòü, ÷òî êðèâàÿ ÄÒÀ

îáóñëîâëåíà òåïëîâûìè ýôôåêòàìè íå òîëüêî õèìè÷åñêèõ âçàèìîäåé-

ñòâèé, íî è ôèçè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèé. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ èäåíòè-

ôèêàöèè êàêîãî-ëèáî íåèçâåñòíîãî ñîåäèíåíèÿ êðèâàÿ ÄÒÀ äàåò

çíà÷èòåëüíî áîëüøå èíôîðìàöèè, ÷åì êðèâûå ÒÃ è ÄÒÃ. Êðîìå òîãî,

íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü, ÷òî õàðàêòåðèñòè÷åñêèå òåìïåðàòóðû ñ áîëü-

øåé òî÷íîñòüþ îïðåäåëÿþòñÿ ïî êðèâûì ÄÒÃ, ÷åì ïî êðèâûì ÄÒÀ,

îñíîâíàÿ ëèíèÿ êðèâîé ÄÒÃ âñåãäà õîðîøî îïðåäåëÿåòñÿ.

Ïðè ñîïîñòàâëåíèè êðèâûõ ÄÒÀ è ÄÒÃ âîçìîæíû òðè ñèòóàöèè:

1) åñëè êðèâàÿ ÄÒÃ íå èçìåíÿåòñÿ, à èçìåíÿåòñÿ òîëüêî êðèâàÿ ÄÒÀ,

òî ýòî çíà÷èò, ÷òî â ïðîáå ïðîèçîøëî êàêîå-òî ôèçè÷åñêîå ïðåâðà-

ùåíèå, èçìåíåíèå ôàçîâîãî ñîñòîÿíèÿ, ïåðåêðèñòàëëèçàöèÿ èëè

õèìè÷åñêàÿ ðåàêöèÿ, íå ñîïðîâîæäàþùàÿñÿ èçìåíåíèåì ìàññû, òî

åñòü îáìåííûì ðàçëîæåíèåì; 2) â ïðîáå ïðè äàííîé òåìïåðàòóðå

ïðîèñõîäèò õèìè÷åñêàÿ ðåàêöèÿ, íå ñîïðîâîæäàþùàÿñÿ ôèçè÷å-

ñêèìè ïðåâðàùåíèÿìè; 3) îáå êðèâûå ïîêàçûâàþò èçìåíåíèÿ ïî èõ

ôîðìå, òî åñòü èõ õîä ðàçëè÷åí. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî äàííûé ó÷àñòîê

êðèâîé ÄÒÀ îáðàçóåòñÿ â ðåçóëüòàòå ñëîæåíèÿ ïðîöåññîâ äâóõ èëè

Ðèñ. 18.9.5. Ðàñøèðåíèå ýíäî-

è ýêçîòåðìè÷åêèõ ìàêñèìó-

ìîâ

Ãëàâà 18. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ

599

íåñêîëüêèõ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé èëè âîçìîæíû ôèçè÷åñêèå ïðåâðà-

ùåíèÿ.

Êðèâàÿ ÒÃ îáû÷íî ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ êîëè÷åñòâåííîé îöåíêè äå-

ðèâàòîãðàììû, òî åñòü ïî êðèâîé ÒÃ ìîæíî ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ

îïðåäåëèòü èçìåíåíèå ìàññû ïðîáû.

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ äåðèâàòîãðàô ñ óñïåõîì èñïîëüçóåòñÿ äëÿ

èññëåäîâàíèÿ ëåêàðñòâåííûõ ïðåïàðàòîâ. Íàïðèìåð, ïîñòàâëåíà

çàäà÷à, îïðåäåëèòü ñîäåðæàíèå âîäû â ëåêàðñòâåííûõ ïîðîøêàõ

è ãðàíóëàõ. Èçâåñòíî, ÷òî åñëè òàáëåòèðóåìûé ìàòåðèàë ñîäåðæèò

êîëè÷åñòâî âîäû ìåíüøå íåêîòîðîãî îïòèìàëüíîãî êîëè÷åñòâà, òî

òàáëåòêè ðàçðóøàþòñÿ; à åñëè æå òàáëåòèðóåìûé ìàòåðèàë ñîäåð-

æèò áîëüøå îïòèìàëüíîãî êîëè÷åñòâà âîäû, òî òàáëåòêè ïðèëèïà-

þò ê ìàòðèöàì òàáëåòî÷íûõ ìàøèí. Ïðîñòåéøèå ìåòîäû êîíòðî-

ëÿ ñîäåðæàíèÿ âîäû íå âñåãäà ýôôåêòèâíû, òàê êàê âîäà ìîæåò

áûòü ñâÿçàíà â èñïûòóåìîì ìàòåðèàëå ðàçëè÷íûìè ñèëàìè ñâÿçè.

Íàïðèìåð, ïðèìåíÿåìûé ïðè òàáëåòèðîâàíèè â âèäå íàïîëíè-

òåëÿ ìîëî÷íûé ñàõàð ñîäåðæèò, íàðÿäó ñ ìåõàíè÷åñêè ñâÿçàííîé

âîäîé, êðèñòàëëèçàöèîííóþ âîäó. Ïðè îïðåäåëåíèè ýòèõ ôðàêöèé

âîçíèêàþò òðóäíîñòè â óñòàíîâëåíèè ñîäåðæàíèÿ ìåõàíè÷åñêè

è àäñîðáöèîííî ñâÿçàííîé âîäû. Èñïîëüçîâàíèå ñóøèëüíîãî øêàôà

íå ïðèåìëåìî, òàê êàê â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû è âðåìåíè

ñóøêè èç ïðîáû íå óäàëÿåòñÿ äàæå ìåõàíè÷åñêè ñâÿçàííàÿ âîäà

ëèáî ïðîáà òåðÿåò ÷àñòü êðèñòàëëèçàöèîííîé âîäû âñëåäñòâèå ðàñ-

ïàäà êðèñòàëëîâ. Ìåòîä Êàðëà Ôèøåðà â äàííîì ñëó÷àå äàåò íà-

äåæíûå è òî÷íûå ðåçóëüòàòû, îäíàêî ïðè ýòîì ðåãèñòðèðóåòñÿ òîëü-

êî îáùåå ñîäåðæàíèå âîäû, à íå ñîäåðæàíèå ïî ôðàêöèÿì. Ïî

êðèâîé æå ÄÒÃ íà äåðèâàòîãðàììå ìîëî÷íîãî ñàõàðà áûñòðî è òî÷íî

ìîæíî óñòàíîâèòü, â êàêîì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð ìîëî÷íûé ñàõàð

òåðÿåò ñâîþ ìåõàíè÷åñêè ñâÿçàííóþ âîäó, à â êàêîì äèàïàçîíå —

êðèñòàëëèçàöèîííóþ âîäó. Ïðè÷åì ìîæíî òî÷íî âû÷èñëèòü òåì-

ïåðàòóðó, ïðè êîòîðîé ýòè ïðîöåññû èäóò ñ ìàêñèìàëüíîé ñêîðî-

ñòüþ, è, ïîëó÷èâ èíôîðìàöèþ î òîì, ÷òî ðàçëîæåíèå ïðîèñõîäèò

ñòóïåí÷àòî, îïðåäåëèòü òåìïåðàòóðû ðàçëîæåíèÿ ïðîìåæóòî÷íûõ

ïðîäóêòîâ êàðàìåëèçàöèè, óñòàíîâèòü òèïû ðåàêöèé (ýêçî- èëè

ýíäîòåðìè÷åñêàÿ) è ò. ï. Òàêèì îáðàçîì, ïðèâåäåííûé ïðèìåð

ïîêàçûâàåò øèðîêèå âîçìîæíîñòè ìåòîäà äåðèâàòîãðàôèè äëÿ àíà-

ëèçà íîâûõ õèìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé.

Îäèí èç âàðèàíòîâ äèôôåðåíöèàëüíî-òåðìè÷åñêîãî àíàëèçà

ïîëó÷èë íàçâàíèå ìåòîäà äèôôåðåíöèàëüíîé ñêàíèðóþùåé êàëîðè-

ìåòðèè (ÄÑÊ). Ïðèíöèïèàëüíîå îòëè÷èå ÄÑÊ îò ÄÒÀ çàêëþ÷àåò-

ñÿ â òîì, ÷òî ìåòîä ÄÑÊ ïîçâîëÿåò èçìåðÿòü íåïîñðåäñòâåííî èç-

ìåíåíèå ýíåðãèè (ýíòàëüïèþ) â ïðîöåññå ïëàâëåíèÿ. Ïðè ýòîì

ìåòîäå îáðàçåö è ýòàëîí íàãðåâàþòñÿ èëè îõëàæäàþòñÿ ñ îäèíàêî-

âîé ñêîðîñòüþ, èõ òåìïåðàòóðû îäèíàêîâû. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå

§ 18.9. Òåðìè÷åñêèé àíàëèç

600

êðèâûå ìåòîäà ÄÑÊ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé çàâèñèìîñòü èçìåíåíèÿ

ýíåðãèè òåïëîâîãî ïîòîêà îò òåìïåðàòóðû. Â êà÷åñòâå ýòàëîíà èñ-

ïîëüçóþòñÿ îñîáî ÷èñòûå âåùåñòâà òèïà èíäèÿ (99,9999 %), îëîâà

è ñâèíöà. Òåðìîãðàììà ïî ìåòîäó ÄÑÊ äàåò âîçìîæíîñòü ñóäèòü

î ðàçëîæåíèè âåùåñòâà âî âðåìÿ ïëàâëåíèÿ, è, ñëåäîâàòåëüíî, ìå-

òîä ïðèìåíèì äëÿ èçó÷åíèÿ òåðìîñòîéêîñòè è îáíàðóæåíèÿ ïîëè-

ìîðôèçìà ëåêàðñòâåííûõ âåùåñòâ, äëÿ èññëåäîâàíèÿ ïîëèìîðô-

íûõ ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ. Òðóäíî ïðåäñêàçàòü, áóäåò ëè ïðîèñõîäèòü

ïåðåõîä ïîëèìîðôíûõ êðèñòàëëè÷åñêèõ ôîðì âî âðåìÿ èëè ïîñëå

ïðèãîòîâëåíèÿ ëåêàðñòâåííîé ôîðìû, ïîýòîìó òåìïåðàòóðà è ýíåð-

ãèÿ ïåðåõîäà ñòàíîâÿòñÿ î÷åíü âàæíûìè ïàðàìåòðàìè â òåõíîëî-

ãèè è äëÿ êîíòðîëÿ êà÷åñòâà ëåêàðñòâ.

§ 18.10. ÐÅÔÐÀÊÒÎÌÅÒÐÈß

Ðåôðàêòîìåòðèÿ — ñîâîêóïíîñòü ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ ôèçè-

êî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ òâåðäûõ, æèäêèõ è ãàçîîáðàçíûõ âåùåñòâ

íà îñíîâàíèè èçìåðåíèÿ èõ ïîêàçàòåëåé ïðåëîìëåíèÿ ñâåòà.

Ðåôðàêòîìåòðèÿ øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ â ôèçè÷åñêîé õèìèè äëÿ

îïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðàöèè ðàñòâîðîâ, ñîñòàâà è ñòðóêòóðû âåùå-

ñòâà; óñòàíîâëåíèÿ ïîäëèííîñòè è ÷èñòîòû âåùåñòâà; êîíòðîëÿ

êà÷åñòâà è ñîñòàâà ðàçëè÷íûõ ïðîäóêòîâ â õèìè÷åñêîé è ôàðìà-

öåâòè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè; äëÿ ïðîâåðêè îäíîðîäíîñòè òâåð-

äûõ îáðàçöîâ è æèäêîñòåé. Ïðèáîðû, ïðèìåíÿåìûå äëÿ îïðåäåëå-

íèÿ ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ, íàçûâàþòñÿ ðåôðàêòîìåòðàìè.

Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ìåòîäà. Äëÿ èçó÷åíèÿ îñíîâ ìåòîäà ðåô-

ðàêòîìåòðèè íåîáõîäèìî çíàíèå òàêèõ ðàçäåëîâ êóðñà îáùåé ôè-

çèêè, êàê ãåîìåòðè÷åñêàÿ îïòèêà, äèñïåðñèÿ è èíòåðôåðåíöèÿ ñâåòà.

Íà ïðàêòèêå îïðåäåëÿþò òàê íàçûâàåìûé îòíîñèòåëüíûé ïî-

êàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ, òî åñòü ÷èñëî, ïîêàçûâàþùåå, âî ñêîëüêî

ðàç ñêîðîñòü ñâåòà â âîçäóõå áîëüøå ñêîðîñòè ñâåòà â èñïûòóåìîì

âåùåñòâå. Ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ çàâèñèò îò äëèíû âîëíû (èëè

÷àñòîòû) ñâåòà, ïðè êîòîðîé ïðîâîäÿò åãî îïðåäåëåíèå (äèñïåðñèÿ

ñâåòà), è îò òåìïåðàòóðû. Â ðàñòâîðàõ ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ çà-

âèñèò òàêæå îò êîíöåíòðàöèè âåùåñòâà è ïðèðîäû ðàñòâîðèòåëÿ.

Íà ýòèõ ñâîéñòâàõ è áàçèðóåòñÿ ìåòîä.

Îñíîâíûìè ìåòîäàìè ðåôðàêòîìåòðèè ÿâëÿþòñÿ:

 ìåòîäû ïðÿìîãî èçìåðåíèÿ óãëîâ ïðåëîìëåíèÿ ñâåòà ïðè ïðî-

õîæäåíèè èì ãðàíèöû ðàçäåëà äâóõ ñðåä;

 ìåòîäû, îñíîâàííûå íà ÿâëåíèè ïîëíîãî âíóòðåííåãî îòðà-

æåíèÿ ñâåòà;

 èíòåðôåðåíöèîííûå ìåòîäû.

Ãëàâà 18. Ôèçè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ