Kaj je tališče?

Vse, kar morate vedeti o določanju tališča

Določanje tališča
Kaj je tališče
Kakšno je tališče snovi
Načelo tališča
Tališče kapilare

5. Zahteve farmakopeje za določanje tališča

Zahteve farmakopeje glede tališča
Škatla za dodatke za talilno točko

Postopek priprave vzorca z orodji za določanje tališča METTLER TOLEDO:

Najprej je treba vzorec posušiti v eksikatorju. Nato majhen del vzorca drobno zmeljemo v možnarju.

Korak 2: Za merjenje z instrumentom METTLER TOLEDO se hkrati pripravi več kapilar. Orodje za polnjenje kapilar odlično pomaga pri polnjenju, saj se prazne kapilare varno držijo v držalu, ki spominja na zatič. Z orodjem lahko zlahka odvzamete majhen del vzorca iz malte.

Korak 3: Majhna količina vzorca na vrhu kapilare se nato premakne po kapilari navzdol tako, da sprostite prijemalo in kapilaro večkrat nežno udarite po mizi. Pri tem se vzorec tesno spusti na dno kapilare. Učinek "odbijanja" povzroči tesno zapakiranje snovi in prepreči nastanek zračnih žepov.

Korak 4: Pravilno višino polnjenja lahko preverite z graviranim ravnilom na orodju za polnjenje kapilar. Na splošno višina polnjenja ne sme presegati 3 mm.

1. korak priprave vzorca za analizo tališča
1. korak priprave vzorca za analizo tališča
Korak 2a priprave vzorca za analizo tališča
Korak 2a priprave vzorca za analizo tališča
Korak 2b priprave vzorca za analizo tališča
Korak 2b priprave vzorca za analizo tališča
3. korak priprave vzorca za analizo tališča
3. korak priprave vzorca za analizo tališča
4. korak priprave vzorca za analizo tališča
4. korak priprave vzorca za analizo tališča

7. Nastavitev instrumenta

Poleg ustrezne priprave vzorca so za natančno določitev tališča bistvene tudi nastavitve instrumenta. Pravilna izbira začetne temperature, končne zaustavitvene temperature in hitrosti naraščanja segrevanja je nujna za preprečitev netočnosti zaradi nepravilnega ali prehitrega povečanja toplote v vzorcu:

a) Začetna temperatura

Določanje tališča se začne pri vnaprej določeni temperaturi, ki je blizu pričakovanega tališča. Do začetne temperature se grelno stojalo hitro segreje. Pri začetni temperaturi se kapilare uvedejo v peč, temperatura pa se začne dvigovati z določeno hitrostjo segrevanja.
Običajna formula za izračun začetne temperature:
(5 min * hitrost segrevanja)

b) Hitrost segrevanja

Hitrost ogrevalne rampe je fiksna stopnja dviga temperature med začetno in končno temperaturo za ogrevalno rampo.
Rezultati so močno odvisni od hitrosti segrevanja - višja kot je hitrost segrevanja, višja je opazovana temperatura tališča.
V farmakopejah se uporablja konstantna hitrost segrevanja 1 °C/min. Za najvišjo natančnost in nerazpadajoče vzorce uporabite 0,2 °C/min. Pri snoveh, ki se razgradijo, je treba uporabiti hitrost segrevanja 5 °C/min. Za raziskovalne meritve se lahko uporablja hitrost segrevanja 10 °C/min.

c) Temperatura zaustavitve

Najvišja temperatura, ki jo je treba doseči pri določanju.
Običajna formula za izračun temperature zaustavitve:
(3 min * hitrost segrevanja)

d) Termodinamični / farmakopejski način

Obstajata dva načina vrednotenja temperature taljenja: Farmakopejska točka tališča in termodinamična točka tališča. Pri farmakopejskem načinu se ne upošteva, da je temperatura peči med segrevanjem drugačna (višja) od temperature vzorca, kar pomeni, da se meri temperatura peči in ne temperatura vzorca. Posledično je farmakopejska temperatura taljenja močno odvisna od hitrosti segrevanja. Zato so meritve primerljive le, če se uporablja enaka hitrost segrevanja.
Termodinamično tališče pa dobimo tako, da od farmakopejskega tališča odštejemo matematični produkt termodinamičnega faktorja "f" in kvadratnega korena hitrosti segrevanja. Termodinamični faktor je empirično določen faktor, specifičen za instrument. Termodinamično tališče je fizikalno pravilno tališče. Ta vrednost ni odvisna od hitrosti segrevanja ali drugih parametrov. To je zelo uporabna vrednost, saj omogoča primerjavo talilnih točk različnih snovi neodvisno od eksperimentalne nastavitve.

Avtomatizirana analiza temperature taljenja in padanja

8. Kalibracija in nastavitev instrumenta za določanje temperature taljenja

Pred začetkom delovanja enote je priporočljivo preveriti njeno natančnost merjenja. Za preverjanje temperaturne natančnosti se instrument kalibrira z uporabo standardov tališča s točno določenimi certificiranimi temperaturami tališča. Tako je mogoče nazivne vrednosti, vključno s tolerancami, primerjati z dejansko izmerjenimi vrednostmi.

Če kalibracija ni uspešna, kar pomeni, da se izmerjene vrednosti temperature ne ujemajo z območjem certificiranih nazivnih vrednosti ustreznih referenčnih snovi, je treba instrument prilagoditi.

Da bi zagotovili natančnost meritev, je priporočljivo, da se peč redno kalibrira s certificiranimi referenčnimi snovmi, na primer enkrat na mesec.

Aparati Melting Point Excellence zapustijo tovarno po tem, ko so bili nastavljeni z uporabo referenčnih snovi METTLER TOLEDO. Izvede se tritočkovna kalibracija z benzofenonom, benzojevo kislino in kofeinom, nato pa sledi prilagoditev. Prilagoditev se nato preveri s kalibracijo z vanilinom in kalijevim nitratom.

Kalibracija in nastavitev točke taljenja

9. Vpliv hitrosti segrevanja na meritev tališča

Rezultati so močno odvisni od hitrosti segrevanja - višja kot je hitrost segrevanja, višja je opazovana temperatura tališča. Razlog za to je, da se temperatura tališča zaradi tehničnih razlogov ne meri neposredno v snovi, temveč zunaj kapilare na grelnem bloku. Zato temperatura vzorca zaostaja za temperaturo v peči. Čim večja je hitrost segrevanja, tem hitreje narašča temperatura v peči, kar povečuje razliko med izmerjeno temperaturo tališča in pravo temperaturo tališča.

Zaradi odvisnosti od hitrosti naraščanja toplote so meritve talilnih točk med seboj primerljive le, če so bile opravljene z enakimi hitrostmi.

Temperaturno obnašanje vzorca in peči

Določanje tališča se začne pri vnaprej določeni temperaturi, ki je blizu pričakovanega tališča. Rdeča polna črta predstavlja temperaturo vzorca (glej spodnjo sliko). Na začetku postopka taljenja sta temperaturi vzorca in peči enaki; temperaturi peči in vzorca sta predhodno toplotno izenačeni. Temperatura vzorca narašča sorazmerno s temperaturo peči. Upoštevati moramo, da temperatura vzorca narašča s kratko zakasnitvijo, ki je posledica časa, potrebnega za prenos toplote iz peči na vzorec. Med segrevanjem je temperatura peči vedno višja od temperature vzorca. V določenem trenutku toplota peči stopi vzorec v kapilari. Temperatura vzorca ostane konstantna, dokler se celoten vzorec ne stopi. Določimo različne vrednosti temperature v peči TA in TC, ki so opredeljene z ustreznimi stopnjami taljenja: točka kolapsa in čista točka. Temperatura vzorca v kapilari se znatno poveča, ko je vzorec popolnoma staljen. Narašča vzporedno s temperaturo v peči in kaže podobno zakasnitev kot na začetku.

Farmakopeja MP v primerjavi s termodinamičnim MP

Obstajata dva načina vrednotenja tališča: Farmakopejsko tališče in termodinamično tališče. Pri farmakopejskem načinu se ne upošteva, da je temperatura peči med segrevanjem drugačna (višja) od temperature vzorca, kar pomeni, da se meri temperatura peči in ne temperatura vzorca. Posledično je farmakopejska temperatura tališča močno odvisna od hitrosti segrevanja. Zato so meritve primerljive le, če se uporablja enaka hitrost segrevanja.

Termodinamično tališče pa dobimo tako, da od farmakopejskega tališča odštejemo matematični produkt termodinamičnega faktorja "f" in kvadratnega korena hitrosti segrevanja. Termodinamični faktor je empirično določen faktor, specifičen za instrument. Termodinamično tališče je fizikalno pravilno tališče (glej spodnjo sliko). Ta vrednost ni odvisna od hitrosti segrevanja ali drugih parametrov. To je zelo uporabna vrednost, saj omogoča primerjavo tališča različnih snovi neodvisno od eksperimentalne nastavitve.

Povečanje temperature vzorca in peči
Povečanje temperature vzorca in peči
Tališče po farmakopeji in termodinamično tališče
Tališče po farmakopeji in termodinamično tališče
Določanje tališča

 

 

Depresija tališča

12. Določanje mešanega tališča

Če se dve snovi talita pri isti temperaturi, lahko z določitvijo mešanega tališča ugotovimo, ali gre za eno in isto snov. Temperatura taljenja zmesi dveh sestavin je običajno nižja od temperature taljenja ene od čistih sestavin. To vedenje je znano kot depresija tališča.

Pri mešanem določanju tališča vzorec zmešamo z referenčno snovjo v razmerju 1 : 1. Kadar koli se tališče vzorca zniža z mešanjem z referenčno snovjo, snovi ne moreta biti enaki. Če se tališče mešanice ne zniža, je vzorec identičen z dodano referenčno snovjo.

Običajno se določajo tri tališča: vzorca, referenčne snovi in razmerja mešanja vzorca in referenčne snovi 1 : 1. Tehnika mešanih talilnih točk je pomemben razlog, zakaj imajo vse visokokakovostne naprave za določanje talilnih točk v svojih grelnih blokih vsaj tri kapilare.

Diagram 1: Vzorec in referenčna snov sta enaka
Diagram 1: Vzorec in referenčna snov sta enaka
Diagram 2: Vzorec in referenčna snov sta različna
Diagram 2: Vzorec in referenčna snov sta različna