物理常数测定法
第3章 物理常数测定法
3.pH值
一、熔点测定法
熔点是物质由固体融化成液体的温度、熔融同时分 解的温度或在融化时自初熔至全熔的一段温度。 1.仪器用具 分浸型、0.5℃刻度、校正 容器、搅拌器、温度计、毛细管、加热器、传温液
﹤80℃：水；﹥80 ℃：硅油或液体石蜡
2.测定方法 第一法：易粉碎固体 第二法：不易粉碎固体 第三法：凡士林或其他类似物 测熔点前必须干燥样品
含 量 测 定
检 查
检查外消旋体中对映异构体的比例。 限度一般为+0.1°～-0.1°
1.测定方法 （1）仪器要求：读数至0.01°并经检定的旋光计 （2）空白试验
（3）测定3次，取平均值
2.注意事项 （1）排气泡 （2）溶液澄清 （3）温度 3.应用 鉴别、检查、含量测定 （4）测定前后均做空白校正
水应为新煮沸冷却的水 标准缓冲液一般保存2～3个月，若浑浊、发霉或出 现沉淀，应弃去。
2007
用酸度计测定溶液的pH值，测定前应用pH值与供试液较接近的 一种缓冲液，调节仪器旋钮，使仪器pH示值与缓冲液的pH值一 致，此操作步骤称为（ ） A.调节零点 B.校正温度 C.调节斜率 答案：E D.平衡 E.定位
第三章
物理常数测定法
是评价 药品质 量的主 要指标 之一
不仅鉴别了药物的真伪，也 反映了药品的纯度。
包括：相对密度、馏程、熔点、凝 点、比旋度、折光率、黏度、酸值、 皂化值、羟值、碘值、吸收系数等。
考试要点
1.熔点 （1）熔点及测定熔点的意义 （2）仪器用具、测定方法及注意事项 （1）物质的旋光性 （2）比旋度及其计算 2.比旋度 （3）旋光计及其校正 （4）旋光度的测定方法和注意事项 （5）应用 （1）pH值及Nernst方程式 （2）酸度计及其校正 （3）pH值的测定方法和注意事项
物理实验中的力常数测量技术指南
物理实验中的力常数测量技术指南引言：在物理领域中，测量各种力常数是一项基本而重要的任务。
通过准确测量力常数，我们可以深入了解物质的性质和行为。
本文旨在向读者介绍一些常见的物理实验中的力常数测量技术，以及处理实验数据的方法。
一、弹簧劲度系数测量弹簧劲度系数是描述弹簧弹性的重要参数，其测量方法广泛应用于力学等领域。
弹簧劲度系数可以用质量和弹性伸长量之间的关系表示，即F=kΔx，其中F为所加力，Δx为弹簧的伸长量，k为弹簧劲度系数。
为了测量弹簧劲度系数，我们可以采用悬挂法。
将一根弹簧悬挂于固定支撑上，加上不同的质量，并测量弹簧的伸长量。
然后，通过绘制负载与伸长量之间的关系曲线，根据斜率计算出弹簧劲度系数。
为了提高测量的准确性，可以多次测量并取平均值。
二、重力加速度测量重力加速度是地球上物体自由落体时受到的加速度，其测量对于理解重力和运动学有着重要意义。
在物理实验中，我们可以用简单的装置来测量重力加速度。
一种常用的方法是采用简单的摆锤实验。
将一根长度适中的线放置于一个固定点上，将一块较重的物体（如铅球）系在线的末端。
然后，放下摆锤并用计时器记录其振动周期。
通过周期的测量，可以根据公式g=4π²L/T²计算重力加速度。
其中，L为摆锤线的长度，T为摆锤的周期。
三、电磁力测量在电磁领域的物理实验中，测量电磁力是一项重要且常见的任务。
为了测量电磁力，我们通常使用电荷和磁场之间的相互作用。
一种常用的方法是磁力称重法。
首先，将一块带有磁场的物体（如矩形磁铁）放置在一个电平的表面上。
然后，在物体上放置一块质量已知的物体。
通过测量位移和应变的关系，可以计算出电磁力的大小。
为了提高测量的准确性，可以采用双臂天平，将待测物体和已知质量的物体分别放在两边，通过调整质量的平衡来测量电磁力。
四、摩擦力测量在很多实际应用中，摩擦力的测量是必不可少的。
摩擦力是由于物体相对运动而产生的阻碍运动的力，其大小与接触面积、表面粗糙度和受力方向等因素有关。
物理常数测定的原理和应用
物理常数测定的原理和应用1. 引言物理常数是自然界中重要而不可或缺的量，它们代表着自然界的基本规律。
物理常数测定是物理学和工程学领域的重要研究方向，对于科学研究和技术应用有着广泛的影响。
本文将介绍物理常数测定的原理和应用。
2. 物理常数测定的原理物理常数测定的原理涉及到多个实验方法和技术手段。
下面列举一些常用的物理常数测定原理：•光速测定原理：通过测量光在真空中的传播速度，可以确定光速的准确值。
其中一种常用的方法是通过干涉法或频率比较法测定光的相位差，从而计算出光速。
•普朗克常数测定原理：普朗克常数是量子力学中的重要常数，它描述了能量与频率之间的关系。
可以通过测量黑体辐射谱线的位置与强度来测定普朗克常数。
•引力常数测定原理：引力常数是描述物体之间相互吸引作用的常数，在万有引力定律中起着重要作用。
通过测量天体运动的轨道、测量天体尺寸和测量万有引力的相对强度，可以求解引力常数。
•元电荷测定原理：元电荷是电荷量子化的基本单位，描述了电荷的离散性。
通过测量电子或其他带电粒子的电子电荷，可以间接测定元电荷。
•玻尔兹曼常数测定原理：玻尔兹曼常数是描述气体分子热运动和热力学性质的重要常数。
可以通过测量气体分子的平均动能、动量分布以及压强等参数，来计算出玻尔兹曼常数的值。
3. 物理常数测定的应用物理常数测定的应用非常广泛，下面列举一些常见的应用领域：•基础研究：物理常数是科学研究的基础，它们的准确测定对于理论研究和实验验证有着重要意义。
通过测定物理常数的值，可以验证理论模型的准确性，推动科学的发展。
•工程设计：物理常数的准确值对于工程设计和制造有着重要影响。
例如，光速测定的准确值在通信系统设计中起着重要作用；引力常数测定的准确值在空间航行、天体测量和地理勘测中具有重要意义。
•仪器校准：许多科学仪器和测量设备的校准依赖于物理常数的准确值。
通过使用已知物理常数进行校准，可以提高仪器的精确度和可靠性。
•国际标准化：物理常数的准确测定对于国际标准化有着重要作用。
阿伏伽德罗常数的测定
阿伏伽德罗常数的测定
阿伏伽德罗常数（Avogadro's Constant）是一个重要的物理常数，它表示一个物质中的分子数量。
它的值是6.02214076×10^23 mol^-1，也就是说，一个摩尔（mol）的物质中有6.02214076×10^23个分子。
阿伏伽德罗常数的测定是一个重要的物理实验，它可以帮助我们更好地理解物质的结构和性质。
它的测定方法有很多，其中最常用的是电位法。
电位法是一种测量阿伏伽德罗常数的方法，它利用电位的变化来测量物质中的分子数量。
它的原理是：当一个物质中的分子数量发生变化时，它的电位也会发生变化。
因此，我们可以通过测量电位的变化来测量物质中的分子数量。
实验步骤如下：
1.准备一个电极，将它放入一个容器中，容器中装有一定量的溶液；
2.用一个电极测量溶液中的电位；
3.将溶液中的分子数量增加一倍，再次测量溶液中的电位；
4.计算两次测量的电位差，并用它来计算溶液中的分子数量；
5.重复上述步骤，直到得到一个精确的结果。
通过电位法测量阿伏伽德罗常数，可以得到一个比较精确的结果。
它不仅可以帮助我们更好地理解物质的结构和性质，而且还可以用于其他物理实验中。
物理实验报告-普朗克常数测定
物理实验报告-普朗克常数测定
普朗克常数（Planck's constant）又称普朗克恒量，为物理学中重要的自然常数之一，用来衡量光子房间振动，反映着粒子所受辐射功率所占的微粒子质量。
它在20世纪
初被德国物理学家普朗克提出，为量子光学和量子力学提供了理论根据。
本次我们尝试通
过理论模型和实验数据，来测定普朗克常数的值。
实验原理：
普朗克常数是由其他自然常数的乘积来定义的，其公式为：
h=2πmkc
其中M为电子的质量，K为Boltzman常数（1.380 649×10 -23 J/K），c为光的速
度（2.998 817×108 m/s）。
实验实施：
实验API设备为全电子功率谱仪，电子振荡器，高度计，微米标尺等设备。
1. 用全电子功率谱仪，以9V稳定供电，调整范围至1-60kHz，改变输入频率，以观
察输出波形。
2. 调节电子振荡器，调节高度计，观察振荡器振荡次数，并以此得出普朗克常数的值：h=2πmKc/N
3. 使用微米标尺，测量两个振荡器的振荡状态，确定振荡频率的精确度。
4. 通过调节参数，得出普朗克常数的最终值。
实验结果：
本次实验我们得出的普朗克常数为：h=6.62×10 - 34J.s
并与参考值（h=6.626 070 040 81×10 - 34 J.s）进行了比较，实验数据与参考值
误差在可接受范围内，验证了实验的准确性。
总结：
本次实验通过理论模型和实验数据，成功地测定了普朗克常数的值。
无论是从理论模
型的精确性与正确性，还是从实验实施的通俗易懂性来看，本次实验都是一次成功的尝试。
3 物理常数测定法
1.仪器与用具
电磁搅拌器，或用垂直 搅拌的环状玻璃搅拌棒 硬质高型玻璃 烧杯，或可放 人内热式加热 器的大内径圆 加热 底玻璃管 用容 分浸型具有 0.5℃刻度，汞 球宜短
搅拌器 温度计 毛细管 传温液
器
水：80℃以下； 硅油：80℃以上 也可用液体石蜡
一端熔封（第 一法）或管端 不熔封（第二 法），干燥、 洁净。
1℃，比旋度约减少千分之一。药典指出“除另有规
定外测定温度为20℃”，但也有例外，如葡萄糖的
比旋度测定要求25℃。
三、测定方法
1.操作步骤
空白溶 剂校零 测定供 试品 考察零 点无变 动 整理 仪器
调节溶液至 规定温度 ±0.5℃后 再装入溶液 测定
2.计算
• 对液体供试品:
t D
ld
（4）测定应使用规定的溶剂。供试的液体或固体物质的溶
液应充分溶解，供试液应澄清。若不澄清，应预先过滤，
并弃去初滤液，待滤清后再用。
（5）在往测定管加液体时，如有气泡，应使其浮于测定管 凸颈处；旋紧测定管螺帽时，用力不要过大，以拧紧不漏 液为宜。
四、应用
1 、鉴别：比旋度是旋光性药物的物理常数，在
一定条件下为一定值，是定性鉴别的依据。《中 国药典》中有旋光性的药物性状项下，都收载有 “比旋度的测定”项目。采用比较测得的比旋度 与各品种项下规定的数值是否一致，以判定是否
(定位)，使仪器示值与表列数值一致。再用第2种
标准缓冲液核对仪器示值，误差应不大于 ±0.02pH值。 • （3）按规定取样或制备样品，置小烧杯中，用供 试液淋洗电极数次，将电极侵人供试液中，轻摇
供试液平衡稳定后，进行读数。
2.注意事项
（1）定位时若误差大于±0.02pH值单位，则应小心 调节斜率，使示值与第2种标准缓冲液的表列数值 相符。重复上述定位与斜率调节操作，至仪器示 值与标准缓冲液的规定数值相差不大于±0.02pH
有机化学实验：技术7-物理常数测定
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5、测定熔点的方法和设备 ① 毛细管测定法：
提勒管法 Thiele
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② 显微熔点测定法：
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② 显微熔点测定法：
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6、需要注意的问题：
升温速率的选择：直接影响误差 温度计或测温仪的校正 样品的状态与形态 毛细管法的装样要求 熔化状态的观察
蒸馏后残留液体的体积称为残留量，一般要求精确 到 0.1mL。该法的蒸馏量常采用100mL，如此则有： 蒸馏损失量＝100―回收量―残留量
两次平行测定结果的允许误差为：初馏点≤4℃，中 间点和干点≤2℃，残留量≤0.2mL。
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5. 沸点与沸程测定的意义：
判断纯度与真伪： 初步鉴别： 研究气-液相变规律：
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（三）密度的测定
密度测定的意义：可用于计量或判断物质的纯 度和含量，对物质的鉴别也有一定的辅助作用。 物质的密度：指在20℃时单位体积物质的质量， 以ρ表示，单位为g/mL或g/cm3。 相对密度：指20℃时样品的质量与同体积的纯 水在4℃时的质量之比，以d204表示。若测定温 度不在20℃时，而在t℃时，可将d t4换算成d204 的数值。
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（四）折光率的测定 Refractive Index
1、原理：
n = sinθ i sinθ r
sin ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0° 1
n=
=
sinθ c sinθ c
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药物分析第二章物理常数测定法
运动黏度500～1000m㎡/s
例:测定葡萄糖氯化钠注射液中C6H12O6H2O的含量. (C6H12O6分子量180.16,溶液旋光度+5.12°,比旋光度: +52.75°) 解：
= 5.12÷52.75=0.971g/ml
C6H12O6H2O溶液百分含量: 0.971×100/180.16×198.17=10.7﹪
L
C (g / ml )
第二节 旋光度测定法
一、基本原理：
1、旋光现象：平面偏振光通过光活性物质的液体 或溶液偏振光的振动平面发生旋转的现象，右旋用
“+”，左旋“-”。
a
光活性物
普通光 尼科尔晶体 平面偏振光
2、旋光度：偏振光旋转的角度α
偏振光
普通光源
棱晶
盛液管
旋转后的偏振光
检偏镜
读数
3、比旋光度：溶液浓度为1g/ml，盛液管长度为 1dm时的旋光度。是物理常数之一，仅由物质结 构决定。
一、基本原理： 1、折射：光从一种介质进入另一种介质传播
方向发生改变的现象。 2、折射率 sin i
sin r
二、测定方法：
仪器：阿贝折光仪 光源：钠光D线 温度：20℃
（1）校正仪器 （2）清洗加样 （3）平行测定
三、应用 对液体药物进行鉴别、纯度检查。
例：《中国药典》规定：
维生素E 1.494～1.499 苯甲醇 1.538～1.541
3、特性黏度：
①仪器：乌氏黏度计 ②测定溶剂和样品溶液 在黏度计中的流出时间T0和Tη
相对黏度ηr=T/T0 特性黏度 c:供试品浓度（g/ml） 二、应用
鉴别药物或检查其纯度
r
ln r
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3.80 188 0.5050 2 50
4.04 200 0.5050 2 50
00：76. 测定某药物的比旋度，配制
的供试品溶液浓度为50.0mg/ml，样品
溶液宽2dm，测得旋光度为+3.25°，
则比旋度为
A. +6.50° B. +32.5°
C. +60.0° D. +16.25°
C、F n0 n P
B、P F n n0
D、P n n0 F
E、N P F n0
例2、折光计的检定，中国药典 （2000年版）规定用 A、棱镜 B、水 C、植物油 D、盐酸液（0.1mol/L） E、氢氧化钠液（0.1mol/L）
第四节 黏度测定法 一、基本概念
（一）黏度 流体对流动的阻抗能力
tD c l
计算 液体供试品
[
]2D0
ld
液体的 相对密度
固体供试品
tD
cl
cg
/
ml
பைடு நூலகம்
tD
l
c%
100
tD l
二、旋光仪的检定 旋光管 标准石英旋光管 基准物 蔗糖
三、应用 1. 比旋度的测定 中国药典许多药物（如硫酸奎
宁、肾上腺素、葡萄糖等）的性状 项下规定了比旋度的测定，既判别 了药物的真伪，又检查了药物的纯 度
取供试品0.5050g，置50ml量瓶中，加盐酸液
（9→1000）稀释至刻度，用2dm长的样品管
测定，要求比旋度为–188 ～ –200。则测得
的旋光度的范围应为
A、–3.80～–4.04
B、–380～–404
C、–1.90～–2.02 E、–1.88～–2.00
D、–190～–202
tD c l
E. +325°
tD
cl
例1. 旋光度测定法可检测的药物是 A. 具有立体结构的药物 B. 含有共轭系统结构的药物 C. 脂肪族药物 D. 结构中含手性碳原子的药物 E. 结构中含氢键的药物
例2. 比旋度的符号应是 A. B. C
C. []2D0
D. Pa E. dm
例3. 旋光计的检定，中国药典（2000 年版）规定用 A. 葡萄糖作基准物 B. 水杨醛作基准物 C. 半乳糖作基准物 D. 水合氯醛作基准物 E. 标准石英旋光管
例4、可用旋光度法测定的药物是 A、对氨基水杨酸 B、氯丙嗪 C、氯氮卓 D、葡萄糖注射液 E、盐酸利多卡因
第三节 折光率测定法
一、基本原理
空气、供试液
折射现象
光线通过两种密度不同的透
明介质时，其速度和方向发生改
变的现象
i r
折光率是入射角的正弦与折
射角的正弦的比值
入射角
20℃
nDt
sin i sin r
96:126、物质的折光率与下列因素有关 A、光线的波长 B、被测物质的温度 C、光路的长短 D、被测物质浓度 E、杂质含量
99m：83、20℃时水的折光率为 A、1.3305 B、1.3325 C、1.3330 D、1.517 E、1.7左右
例1、折光率测定法计算药物溶液浓度 的公式为
A、P n0 n F
2. 在杂质检查中的应用 如硫酸阿托品中莨菪碱的检查
3. 在含量测定中的应用 如葡萄糖注射液的含量测定
95：79、旋光计的检定，中国药典 （2000年版）规定用 A、葡萄糖作基准物 B、水杨醛作基准物 C、半乳糖作基准物 D、水合氯醛作基准物 E、蔗糖作基准物
97：73、测定盐酸土霉素的比旋度时，若称
01:74. 中国药典规定“熔点”系指 A. 固体初熔时的温度 B. 固体全熔时的温度 C. 供试品在毛细管内收缩时的温度 D. 固体熔化时自初熔至全熔的一段 温度 E. 供试品在毛细管内开始局部液化 时的温度
第二节 旋光度测定法
一、基本原理
不对称碳原子 H ︱
R－C－R′ ︱
手性碳原子
CH3
具有光学活性
第三章
物理常数测定法
既可以鉴别药物，又可以检查药物的纯度
第一节 熔点测定法
一、基本概念 熔点 由固体熔化成液体的温度 熔融同时分解的温度 熔化时自初熔至全熔的一段温度
熔融同时分解 样品受热达到一定温 度时产生气泡、变色 或浑浊
初熔 样品开始局部液化、出现明显 液滴
全熔 样品全部液化
初熔 全熔
二、测定方法（ChP共收载三法） 样品需先经干燥后才测定熔点 第一法 测定易粉碎的结晶性固体 如各种结晶型药物 第二法 测定不易粉碎的固体药物 如脂肪、石蜡、羊毛脂 第三法 测定凡士林等非固体样品
葡萄糖
HC O H C OH OH C H H C OH H C OH
CH2OH
旋光度 直线偏振光通过含有某些光学活
性的药物液体时，能引起旋光现象， 使偏振光的平面向左或向右旋转，旋 转的度数称为旋光度
比旋度 测定管长为1dm、浓度为1g/ml
时测得的旋光度
2D0
钠光谱D线 （589.3nm）
如二甲硅油、液体石蜡
旋转式黏度计 动力黏度
适用于非牛顿流体 如肝素钠
乌氏黏度计 特性黏度
适用于高聚物溶液 如右旋糖酐40、70
97：129. 黏度的种类有 A. 特性黏度 B. 平氏黏度 C. 动力黏度 D. 运动黏度 E. 乌氏黏度
三、注意事项
（一）毛细管 中性硬质玻璃 长度 ≥90mm 内径 0.9 ~ 1.1mm
（二）温度计 分浸型，具有0.5℃刻 度，须先经校正
（三）传温液 m.p ＜ 80℃ 水 m.p ＞ 80℃ 硅油或液状石蜡
95:74. 我国药典规定“熔点”的含义系 指固体 A. 自熔化开始点到液化点 B. 自熔化开始点到崩坍点 C. 自收缩点到液化点 D. 自崩坍点到液化点 E. 自熔化开始点到熔化澄明点
牛顿流体、非牛顿流体
牛顿流体 流动时所需切应力不随流 速的改变而改变
如 纯溶液 低分子物质的溶液
非牛顿流体 流动时所需切应力随流 速改变而改变
如 高聚物溶液 混悬液 乳剂分散液 表面活性剂溶液
（二）黏度种类 动力黏度 运动黏度 特性黏度
单位 Pa·s mm2/s
（三）测定方法与黏度计种类 平氏黏度计 运动黏度 适用于牛顿流体 动力黏度
钠光谱D线 （589.3nm）
折射角
利用折光率计算药物溶液浓度（%）
样品%
样品溶液 折光率
同温度时水 的折光率
P n n0 F
样品溶液每间隔1%浓度时折光率增加值
二、校正方法 每次测定前，应用校正用棱
镜或水校正折光计 20℃时水的折光率为1.3330
三、应用 常用阿培折光计 测定油脂、液态药物