差熱分析在純度測定中的應用 由于差示掃描量熱法具有快速、精確、試樣用量少以及能測定物質(zhì)的絕對純度等優(yōu)點,近年來已廣泛應用于無機物、有機物和藥物的純度分析。
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電力分析儀 DSC 測定純度是根據(jù)熔點或凝固點下降來確定雜質(zhì)含量的,基本原理是以Van t Hoff 方程式為依據(jù):
(24)

式中Tm?平衡時含雜質(zhì)樣品的熔點;
T0?平衡時純樣品的熔點;
R?氣體常數(shù);
△Hf0?純樣品的熔融熱焙;
x2?樣品中所含雜質(zhì)的摩爾數(shù)。
此式表示凝固點下降與雜質(zhì)含量之間的關(guān)系。關(guān)于純樣品的熔點可通過下列方法求得:
令樣品在熔化過程中的熔融分數(shù)F為:
(25)

式中TS為熔化過程中樣品的溫度。從下圖可看到液相雜質(zhì)濃度與熔融分數(shù)F 以及TS 與1 / F 的關(guān)系。

將(24)式代入(25)即得
(26)

TS-1/F 圖為一直線。利用外推法可求出1 / F=0時的純樣品熔點T0 ,從直線斜率-RT02x2/△Hf0(假設(shè)△Hf0與溫度和雜質(zhì)無關(guān))可算出x2。
在用DSC 測定純度時,必須滿足Van′t Hoff 方程所要求的條件:
(a)樣品和雜質(zhì)形成低共熔體,而不能形成固溶體。
。╞)在液相中樣品和雜質(zhì)應互溶為一理想溶液,即其活度系數(shù)為1。
(c)雜質(zhì)濃度小,即溶液為稀溶液。
。╠)固相和液相應處于熱力學平衡狀態(tài)。用DSC 測定純度的方法有單峰法、雙峰法和多峰法。通常采用的是單峰法,新型DSC 儀都配有單峰法測定純度的軟件。
實例:利用單峰法測定菲那西汀中苯酰胺雜質(zhì)的含量,所測結(jié)果列于下表。

對于單峰法,所測樣品的雜質(zhì)含量不得超過3%。