(完整版)费休氏水分测定法
费休氏水分测定法
1 简述
费休氏水分测定法是利用碘在吡啶和甲醇溶液中氧化二氧化硫时需要定量的水参加反应的原理来测定样品中的水分含量，本法可适用任何可溶解于费休氏试液但不与费休氏试液起化学反应的药品的水分测定，故对遇热易破坏的样品仍能用本法测定。
基本反应为I2+SO2+H2O→2HI+SO3
上述反应是可逆的，但有吡啶存在时，无水吡啶能定量地吸收HI和SO3，生成氢碘酸吡啶和亚硫酸吡啶。
C5H5N·I2+C5H5N·SO2+C5H5N+H2O →2C5H5N·HI+C5H5N·SO3亚硫酸吡啶亦不稳定，能与水发生副反应，消耗一部分水，因而干扰测定。
C5H5N·SO3+H2O → C5H5NHSO4H
加入无水甲醇可使亚硫酸吡啶转变成稳定的甲基硫酸氢吡啶，避免了上述副反应的发生。
C5H5N·SO3+CH3OH → C5H5NHSO4CH3
滴定的总反应为C5H5N·I2+C5H5N·SO2+C5H5N+CH3OH+H2O →2C5H5N·HI+
C5H5NHSO4CH3 (1)
由上式可知，吡啶与甲醇不仅作为溶剂，而且参与滴定反应，此外，吡啶还可以与二氧化硫结合降低其蒸气压，使其在溶液中保持比较稳定的浓度。1.1 容量滴定法
根据碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中能与水起定量反应的原理；由滴定溶液颜色变化（由淡黄色变为红棕色）或用永停滴定法指示终点；利用纯水首先标定出每1ml费休氏试液相当于水的重量(mg)；再根据样品与费休氏试液的反应计算出样品中的水分含量。
1.2 库仑滴定法
与容量滴定法相同，库仑滴定法也是根据碘和二氧化硫在吡啶（有些型号仪器改用无臭味的有机胺代替吡啶）和甲醇溶液中能与水起定量反应的原理来进行测定的。
与容量滴定法不同，在库仑滴定法中，碘是由含碘化物的电解液在电解池阳极电解发生碘。
2I-→I2+2e (2)
只要滴定池中存在水，发生的碘就会按反应(1)进行反应。当所有的水都反应完毕，阳极电解液中会剩余少许过量的碘。此时，双铂电极就能检测出过量的碘，并停止产生碘，根据法拉第定理，产生碘的数量与流过的电流和时间成正比。在反应(1)中，碘和水以1:1反应。1摩尔水(18.0g)对应于2×96487库仑，也就是说，每毫克水会消耗掉10.72库仑的电量，当电源固定时，根据电解至终点的时间即可计算出水分含量，本法尤其适合于药品中微量水分(0.0001~0.1%)的测定，并具有很高的精确度。而且含水量是根据电解电流和电解时间计算，只须加入供试品前，先将电解液通电流电解至碘刚生成少许，停止电解，再加入供试品继续电解即可，不需用标准水标定滴定液。
用库仑滴定法测完水分的操作，见各仪器的操作规程。以下仅介绍容量滴定法的操作规程。
2 仪器与用具
2.1 实验条件与要求由于费休氏试液吸水性强，因此在配制、标定及滴定中所用仪器均应洁净干燥。试液的配制过程中应防止空气中水分的侵入，进人滴定装置的空气亦应经干燥剂除湿。试液的标定、储存及水分滴定操作均应在避光、干燥的环境处进行。
2.2 仪器及器具的处理：分析天平(感量0.1mg)、大台秤、水分测定仪或磨口自动滴定管（最小分度值0.05m1）、永停滴定仪、电磁搅拌器。凡与试剂或费休氏试液直接接触的物品，玻璃仪器须在120℃至少干烤2h，橡皮塞在80℃干烤2h，取出置干燥器内备用。
2.3 用具和装置：1000m1干燥的锥形瓶一个，500m!干燥量筒一个以及用作安全、洗气和放置干燥剂瓶4个（配有双孔橡皮塞），载重1000g的架盘天平及配套硅码。
3 试液
3.1 试剂
3.1.1 碘将碘平铺于干燥的培养皿中置硫酸干燥器内干燥48h以上，.以除去
碘表面吸附的水分。
3.1.2 无水甲醇（AR.含水量<1%），原包装。
3.1.3 吡啶（AR，含水量<0.1%)，原包装。
3.1.4 二氧化硫一般使用压缩的二氧化硫气体，用时通过硫酸脱水。
3.1.5 浓硫酸(AR)。
3.1.6 无水氧化钙(CP)
3.2 费休氏试液的配制用架盘天平，称得l 000ml锥形瓶的重量，再分别称取碘l10g. 吡啶158g置锥形瓶中，充分振摇。加人吡啶后，溶液会发热，应注意给予冷却。用500m1量筒量取无水甲醇300m1，倒人锥形瓶中，塞上带有玻璃弯管的双孔橡皮塞，称其总重量。将锥形瓶置于冰水浴中，缓缓旋开二氧化硫钢瓶的出口阀，气体流速以洗气瓶中的硫酸和锥形瓶中溶液内出连续气泡为宜。直至总重量增加至72g为止。，再用无水甲醇稀释至1000ml,,摇匀，避光放置24h 备用。
3.3 也可以使用稳定的市售卡尔一费休氏试液。市售的试液可以是不含吡啶的其他碱化剂、不含甲醇的其他醇类等；也可以是单一的溶液或由两种溶液混合而成。实验前应采用适宜的方法对卡尔—费休氏试液进行验证。
4 费休氏试液的标定及供试品的测定
4.1 自身作指示剂法
4.1.1 用具和准备
4.1.1.1 用具包括干燥器一个，30m1锥形瓶和翻口橡皮塞数个或带橡皮塞的供注射用抗生素的小瓶数个。10m1自动滴定装置2套（分别贮放费休氏试液和无水甲醇）。
4.1.1.2 准备将磨口自动滴定管装置的下支管连接一个经硅胶瓶除湿的双联球，顶部的上支管连接一个装有硅胶的干燥管，取一带橡皮塞的玻瓶，将两个注射器针头刺入橡皮塞至小瓶中，一个针头供排气用，另一个针头用乳胶管与滴定管尖端相连，供加入费休氏试液用。把试液加入干燥的贮液瓶中，旋转活塞使贮液瓶与滴定管接通，挤压双联球使试液压至零刻度(注意不要用力过猛，否则试液将从上支管冲出)，旋转活塞，接通滴定管尖端，用试液排出乳胶管与注射器针头中的空气，直至排出的液体与试液的颜色一致时为止，关闭活塞。
4.1.2 费休氏试液的标定
4.1.2.1 精密称取纯化水10～30mg ，用水分测定仪直接标定。
4.1.2.2 精密称取纯化水10～30mg （视费休氏试液滴定度和滴定管体积而定），置干燥的具塞玻璃瓶中，除另有规定外，加无水甲醇适量，在避免空气中水分侵人的条件下，用本液滴定至溶液由浅黄色变为红棕色，或用电化学方法「如永停滴定法(《中国药典》2015年版四部通则0701 )等]指示终点；另做空白试验，按下式计算:
F=B
A W - 式中 F=每lml 费休氏试液相当于水的重量(mg)；
W=称取重蒸馏水的重量(mg)；
A=滴定所消耗费休氏试液溶积(ml)；
B=空白所消耗费休氏试液溶积(ml)。
标定应取3份以上，3次连续标定结果应在±1%以内，以平均值作为费休氏试液的强度。
4.1.3 供试品的测定
4.1.3.1 精密称取供试品适量，除另有规定外，溶剂为无水甲醇，用水分测定仪直接测定。
4.1.3.2 精密量取供试品适量(约消耗费休氏试液1~5m1)，置干燥具塞玻璃瓶中，加溶剂适量，在不断振摇(或搅拌)下用费休氏试液滴定至溶液由浅黄色变为红棕色，或用电化学方法[如永停滴定法(《中国药典》2015年版四部通则0701等]指示终点；另做空白试验，按下式计算：
供试品中水分含量%= W
F B A )(-×100% 式中 A=供试品所消耗费休氏试液的量(ml)；
B=空白所消耗费休氏试液的量(ml)；
W=供试品的重量(mg)。
4.1.3.3 如供试品引湿性较强或毒性较大，可取适量于干燥的容器中并密封(宜在通干燥惰性气体的手套操作箱中操作)，精密称定，用干燥的注射器注人适量无水甲醇或其他适宜溶剂，精密称定总重，振摇使供试品溶解，测定该溶液的水分。
洗净并烘干容器，精密称定其重量。同时测定溶剂的水分。按下式计算即得:
供试品中水分含量%=%100)W (3
2221131?----W W C W W C W （） 式中 W 1为供试品、溶剂和容器的重量，g ；
W 2为供试品、容器的重量，g ；
W 3为容器的重量，g ；
C 1为供试品溶液的水分，g/g ；
C 2:为溶剂的水分，g/g
4.1.3.4 水分测定仪和商品化的卡氏干燥炉联用测定供试品水分。即将一定量的供试品在干燥炉或样品瓶中加热，并用干燥气体将蒸发的水分导人水分测定仪中侧定。
4.1.4 滴定完毕后，将费休氏试液移人贮存瓶中密闭保存，滴定装置用甲醇洗涤，以防滴管头及磨口和活塞处析出结晶以致堵塞。
4.2 永停终点法
将上述滴定瓶橡皮塞上再分别刺人两个注射器针头，针头中插人两根作双铂电极用的铂丝。拔去注射器针头，将铂丝电极留在橡皮塞上，铂丝电极接至永停滴定仪。照电位滴定法与永停滴定法操作，滴定至终点即得。
5 记录
应记录滴定时的温度、湿度，所用仪器的型号及编号，称重用天平的型号及编号，标化时所用水的重量，标化和测定时消耗滴定液的体积以及计算和结果。 6 结果和判定
应符合标准中规定的限度。
7 报告形式
标准规定：按照检验标准中所描述的填写；
检验结果：根据检验实际情况填写检测数据和结果。
——本规范依据《中国药典》2015年版四部通则0832第一法费休氏法制定。