ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕННЯ

ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕННЯ — важлива фізична константа речовин, яка у фармакопейному аналізі дозволяє ідентифікувати лікарську речовину, одержати інформацію про ступінь її чистоти (наявність у ній домішок зазвичай знижує Тпл).

Залежно від фізичних властивостей активних речовин визначення Тпл проводять різними методами.
Капілярний метод — застосовують для визначення Тпл твердих речовин, які легко перетворюються на порошок. На практиці найчастіше користуються приладом, який складається із круглодонної колби з термостійкого скла місткістю 100–150 мл з довгою шийкою; пробірки з термостійкого скла, вставленої в колбу так, щоб не сягала дна пробірки на 1 см; капілярної трубки з безлужного міцного скла діаметром від 0,9 до 1,1 мм; ртутного термометра з ціною поділки 0,5 °С; джерела нагріву — газовий пальник, електричний обігрівач. Колбу на ¾ об’єму кулі заповнюють відповідною рідиною, напр., дистильованою водою (для речовин із Тпл до 80 °С), вазеліновим або силіконовим маслом, концентрованою сульфатною кислотою (для речовин із Тпл від 80 до 260 °С), розчином трьох частин калію сульфату в семи частинах концентрованої сульфатної кислоти (для речовин із Тпл >260 °С). За Тпл беруть середнє значення не менше двох визначень. Розбіжність між визначеннями не має перевищувати 1 °С.

Початком плавлення є поява першої крап­лі рідини і кінцем — повний перехід речовини у рідкий стан. Цей інтервал температур (діапазон Тпл) не має перевищувати 2 °С. Деякі органічні сполуки при плавленні розкладаються (Трозклад), що значною мірою залежить від швидкості нагрівання, тому рекомендується в окремих статтях зазначати швидкість нагрівання.

Відкритий капілярний метод — застосовують для речовин, які мають аморфну структуру, не розтираються на порошок і плавляться нижче Ткип води, таких, як жири, віск, парафін, вазелін, смоли. Якщо монографія не містить інших рекомендацій, речовини воскоподібної консистенції обережно цілком розплавляють на водяній бані, а потім поміщають у капілярні трубки. Трубки залишають при температурі 2–8 °С протягом 2 год. Прикріплюють одну з капілярних трубок до термометра з ціною поділки 0,5 °С таким чином, щоб речовина знаходилась у безпосередній близькості до кульки термометра. Термометр із прикріпленою капілярною трубкою поміщають у склянку так, щоб відстань між дном склянки і нижньою частиною кульки термометра становила 1 см. Склянку напов­нюють водою так, щоб висота шару становила 5 см. Підвищують температуру води зі швидкістю 1 °С за хвилину. За Тпл приймають температуру, за якої речовина починає підніматися капілярною трубкою. У тих випадках, коли стовпчик речовини не піднімається в капілярі, за Тпл приймають температуру, за якої стовпчик речовини в капілярі стає прозорим. Розраховують результат як середнє з п’яти значень.

Метод миттєвого плавлення — застосовують для твердих речовин, які легко перетворюються на порошок. Тпл за цим методом обчислюють за формулою:

ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕННЯ

де: t1 — перша температура; t2 — друга температура, які визначаються в нижченаведених умовах.
Прилад для визначення Тпл складається з металевого блока, виготовленого з матеріалу, який має високу теплопровідність і не взаємодіє з випробовуваною речовиною, напр., з латуні. Верхня поверхня блока має бути плоскою і ретельно відполірованою. Блок рівномірно нагрівають по всій масі газовим пальником з мікрорегулюванням або електричним нагрівачем із тонким регулюванням. Блок має достатньо широку циліндричну порожнину для розміщення термометра, стовпчик ртуті якого має перебувати в одному і тому ж положенні як при калібруванні, так і при визначенні Тпл випробовуваної речовини. Циліндрична порожнина розміщена паралельно до відполірованої верхньої поверхні блока і на відстані близько 3 мм від неї. Прилад калібрують, використовуючи підхожі речовини з певною Tпл.

Інструментальний метод — застосовують для вимірювання Тпл капілярним методом із використанням інструментальної методики визначення моменту плавлення. За принципом роботи є дві конструкції приладу. Спосіб А: визначення за світлом, що пройшло через капілярну трубку, заповнену зразком. Спосіб В: визначення за світлом, відбитим від зразка в капілярній трубці.

В обох способах капілярна трубка розміщена в корпусі порожнистого металевого блока з електропідігрівом і контролем температури за допомогою температурного датчика, розміщеного в іншому металевому блоці. Нагрівальний елемент здатний підтримувати попередньо задану температуру в блоці нагрівання з точністю ±0,1 °С і проводити поступове нагрівання з постійною швидкістю 1 °С за хвилину після початкового ізотермічного періоду. За способом А промінь світла світить вздовж циліндричної горизонтальної щілини, проходить крізь капілярну трубку і в кінці щілини детектується сенсором. За способом В промінь світла освітлює капілярну трубку спереду і сенсором реєструється його відблиск. Деякі прилади дозволяють визначати Тпл візуально. Початкове значення температури, за якої буде одержано перший сигнал сенсора, визначають як початок плавлення; і температуру, за якої сигнал сенсора уривається, визначають як кінець плавлення або Тпл.

Визначення Tпл мікрометодом (метод Кофлера). За наявності приладу Тпл досить часто визначають мікрометодом під оптичним мікроскопом з 50–100-разовим збільшенням у нагрівному блоці Кофлера, який підігрівається спіраллю, у нього вставлений термометр. На предметне скло всередині блоку поміщають декілька кристалів речовини, вмикають нагрівник, регулюючи швидкість нагрівання в межах 2–4 °С на хвилину в інтервалі очікуваної температури, визначеної заздалегідь, і спостерігають у мікроскоп процес плавлення кристалів. Інтервал Тпл визначають від округлення кутів і граней найбільших кристалів до повного їхнього зникнення. Мікрометод має відносно високу точність визначення.

Визначення температури краплепадіння (Ткрап — метод Убеллоде). Тпл твердих речовин та її сталість при плавленні є характерною величиною для кожної чистої твердої сполуки — домішки сторонніх речовин змінюють Tпл речовини. Визначення Ткрап проводять для речовин, які не розтираються на порошок і плавляться нижче Ткип води, таких, як жири, віск, парафін, вазелін, смоли тощо. Ткрап — найнижча температура, за якої випробовувана речовина починає набувати рідкої форми і її перша розплавлена крапля падає з чашечки під впливом сили тяжіння. Прилад та метод для визначення Ткрап наведені в ДФУ.
Літ.: Безуглий П.О., Георгіянц В.А., Гриценко І.С. та ін. Фармацевтичний аналіз / За ред. В.А. Георгіянц. — Х., 2013; ДФУ. — Х., 2001; 2008; 2009