案例思考

含磷化合物残渣无法恒重

1背景
实验室做某项目的炽灼残渣（马弗炉温度设置为700℃），第一天（马弗炉里面烧了8h）无法恒重。第二天继续放马弗炉里面烧（马弗炉里面烧了12h），也无法恒重。

分析化合物结构中含磷，烧后产生五氧化二磷，第二次实验尝试将马弗炉温度调至800℃继续烧。使劲做炽灼做了2天，无法恒重，初步计算下结果，残渣结果很大（约5%）远超过质量标准。

2原因分析

磷酸盐和氧化磷，硅元素（硅：熔点1410℃，沸点2355）都是不挥发的，炽灼结果可能生成盐、络合物等等。碳化过程中，C、N、S这些东西都能被氧化出去，唯独磷没有合适的途径除去，有可能会与硫酸形成复盐，导致炽灼不尽，无法恒重。

和行业界资深老师交流后，得知含磷原料药一般不测灼烧残渣。

结论：含磷化合物不适合用测灼烧残渣，如果一定要做质量标准需要研究充分后再定。

特殊样品

液体、不必或不能加硫酸的样品

参考GB/T 9741-2008上面的方法进行上述样品灼烧残渣的测定

1液体样品的灼烧残渣测定
取规定量的样品，置于已在650℃±50℃的恒重的、规定的坩埚或皿中，加入0.25mL硫酸，在水浴或电炉上加热（勿使沸腾），直至样品完全挥发或炭化。在电炉上继续加热至硫酸蒸汽逸尽，在650℃±50℃的高温炉中灼烧至恒重。

2不必或不能加硫酸的样品
取规定量的样品，置于已在650℃±50℃的恒重的、规定的坩埚或皿中，缓慢加热，直至样品完全挥发或炭化。在650℃±50℃的高温炉中灼烧至恒重。

残渣小知识

坩埚的选择

1瓷坩埚
瓷坩埚的涂层是硼砂、纯碱、杂玻璃等，主体是硅铝酸岩，主要成分是二氧化硅。

优点:耐高温可达 1200 ℃ ，内壁光滑，耐酸，价格低廉。

缺点:耐碱性差，灰化碱性食品（如水果、蔬菜、豆类等），坩埚内壁的釉质会部分溶解，多次使用后，往往难以得到恒量。温度骤变时，易炸裂破碎。


2铂坩埚
1.优点

铂的熔点高达1700℃，化学性质稳定，导热良好，耐碱，耐HF，吸湿性小。在空气中灼烧后不发生化学变化，也不吸收水分，大多数化学试剂对它无侵蚀作用，能耐氢氟酸和熔融的碱金属碳酸盐的腐蚀是铂有别于玻璃、瓷等的重要性质，因而常将其用于沉淀灼烧称重、氢氟酸熔样以及碳酸盐的熔融处理。铂坩埚适用于灼烧沉淀。铂在高温下有较小的挥发性，灼烧时间久后要加以校正。铂在900℃以下使用基本不挥发。


2.缺点

价格昂贵，约为黄金的9倍，要有专人保管，免丢失。 使用不当会腐蚀或发脆。


3.铂坩埚使用及注意事项

铂质地较软，即使含有少量铑铱的合金也较软（加入少量铑或铱是为了提高其机械强度），所以拿取铂器皿时勿太用力，以免其变形。在脱熔块时，不能用玻璃棒等尖锐物体从铂器皿中刮取，以免损伤内壁；也不能将热的铂器皿骤然放入冷水中，以免发生裂纹。已变形的铂坩埚或器皿可用其形状相吻合的水模进行校正（但已变脆的碳化铂部分要均匀用力矫正）。

铂器皿在加热时，不能与其它任何金属接触，因为在高温下铂易与其它金属生成合金，所以，铂坩埚必须放在铂三角架上或陶瓷、粘土、石英等材料的支持物上灼烧，也可放在垫有石棉板的电热板或电炉上加热，但不能直接与铁板或电炉丝接触。所用的坩埚钳子应该包有铂头，镍或不锈钢的钳子只能在低温时方可使用。


4.铂坩埚不能测哪些物质

下列的物质不能直接侵蚀或与其它物质共存下侵蚀铂，在使用铂器皿时应避免与这些物质接触：

a.易被还原的金属、非金属及其化合物，如银、汞、铅、铋、锑、锡和铜的盐类在高温下易被还原成金属，可与铂形成低熔点合金；硫化物和砷、磷的化合物可被滤纸、有机物或还原性气体还原，生成脆性磷化铂及硫化铂。

b.固体碱金属的氧化物和氢氧化物、氧化钡、碱金属的硝酸盐、亚硝酸盐和氰化物等，在加热或熔融时对铂有腐蚀性。碳酸钠、碳酸钾和硼酸钠可以在铂器皿中熔融，但碳酸锂不能。

c.卤素及可能产生卤素的混合溶液，如王水、溴水、盐酸与氧化剂（高锰酸钾、铬酸盐和二氧化锰等）的混合物、三氯化铁能与铂发生作用。

d.碳在高温时，能与铂作用形成碳化铂。铂器皿若放在碳硅棒电炉内，因有必要的通气装置；若用火焰加热时，只能用不发光的氧化焰，不能与带烟或发黄光的还原火焰接触，亦不准接触蓝色火焰，以免形成碳化铂而变脆。在铂器皿中灰化滤纸时，不可使滤纸着火。

e.成分和性质不明的物质不能在铂器皿中加热或处理。

f.铂器皿应保持内外清洁和光亮。经长久灼烧后，由于结晶关系，外表可能变灰，必须及时注意清洁，否则日久后杂质会深入内部而使铂器皿变脆而破坏。


5.铂器皿的清洗方法

若铂器皿有了斑点，可先用盐酸或硝酸单独处理。如果无效，可用焦硫酸钾于铂器皿中在较低温度熔融5~10 min，把熔融物倒掉后，再将铂器皿在盐酸溶液中浸煮。若仍无效，可再试用碳酸钠熔融处理，也可用潮湿的细砂（通过100目筛即0.14 mm筛孔）或细金相砂（0#）纸轻轻摩擦处理。

残渣小知识

其他元素残渣测定

1卤族和碱金属


含卤族元素和碱金属的要用铂坩埚.碱金属（alkali metal）指的是元素周期表ⅠA族元素中所有的金属元素，目前共计锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）六种，前五种存在于自然界，钫只能由核反应产生。碱金属是金属性很强的元素，其单质也是典型的金属，表现出较强的导电、导热性。碱金属的单质反应活性高，在自然状态下只以盐类存在，钾、钠是海洋中的常量元素，在生物体中也有重要作用；其余的则属于轻稀有金属元素，在地壳中的含量十分稀少。

铂：熔点1773℃

钠：沸点881.4℃

钾：沸点765.5℃

硫酸钾：沸点1689℃

硫酸钠：沸点1404℃


2铝
铝：熔点660℃。沸点2327℃

硫酸铝：770℃分解为氧化铝和三氧化硫。

氧化铝：熔点2054℃ 沸点2980℃

建议：如果药品价格不高的话，详细进行一下方法的研究，严格操作，制订一个范围（一般较宽），根据钠的计算量与硫酸灰分的折算量加上自己的实测量，制订一个宽泛的范围15-22%，最后陈述不订入质量标准的理由（误差较多没有实际控制的意义等，这句话的前提是充分试验的基础上，而不是理论分析）。