Задачи на примеси 9 класс по химии: Расчеты массы полученного вещества, если известно содержание примесей в исходном веществе

Содержание

Разноуровневые задачи для 9 классов на примеси | Методическая разработка по химии (9 класс) на тему:

9 КЛАСС

Вычисление массы или объёма продукта реакции по известной массе или объёму исходного вещества, содержащего примеси.

Вариант 1

А) Вычислите, какой объём (н.у.) углекислого газа можно получить    из известняка массой 500 г, в котором массовая доля карбоната кальция составляет 80 %.

Б) При обработке соляной кислотой природного известняка массой 30 кг получен оксид углерода (IV)? , его объём 5,6 м3 (н.у.). Вычислите массовую долю карбоната кальция в природном известняке.

В) При обжиге 1 кг известняка, содержащего 10 % примесей, получили     0,17 м3 углекислого газа. Вычислите объёмную долю выхода продукта реакции от теоретически возможного.

Вариант 2

А) Рассчитайте массу оксида магния, который образуется при обжиге карбоната магния массой 200 г, содержащего 10 % примесей.

Б) При обжиге известняка массой 500 кг получили 103 м3 углекислого газа. Вычислите массу примесей в этом известняке.

В) При обжиге 560 г известняка, содержащего 10 % примесей, получили оксид кальция, который затем поместили в 10 % раствор соляной кислоты массой 730 г. Вычислите массу полученной соли.

Вариант 3

А) Вычислите какой объём углекислого газа (н. у.) выделиться при обжиге 600 кг известняка с массовой долей примесей 10 %?

Б) При обжиге природного известняка массой 260 кг получили 112 кг оксида кальция. Вычислите массу и массовую долю карбоната кальция в этом известняке.

В) При обработке соляной кислотой природного известняка массой 500 кг, содержащего 10 % примесей, получили 75 м3 углекислого газа. Вычислите объёмную долю выхода продукта реакции.

Вариант 4

А) Вычислите, какой объём углекислого газа (н.у.) выделится при обжиге  500 кг карбоната магния с массовой долей примесей 8 %?

Б) Вычислите массовую долю примесей в природном образце карбоната магния, если известно, что при разложении 200 г этого образца получен оксид магния массой 80 г.

В) При обжиге 280 г известняка, содержащего 10 % примесей, получили оксид кальция, который затем поместили в 10 % раствор соляной кислоты массой 730 г. Вычислите массу полученной соли.

Расчёты по уравнениям реакций с учётом примесей — урок. Химия, 8–9 класс.

Каждое вещёство наряду с основным компонентом включает то или иное количество примесей. Именно поэтому абсолютно чистых веществ в природе не существует.

 

Образец (вещество, навеску), содержащий примеси, принято называть техническим (технически чистым). Его массу обозначают  mтехн, массу примесей — mприм, а массу основного (чистого) вещества —  mчист.

                                           

Обрати внимание!

mтехн \(=\) mчист \(+\) mприм.

Содержание примесей в техническом образце обычно указывается с помощью массовой доли, которую выражают в долях от единицы или в процентах:

 

ωприм=mпримmтехн.

 

 Сумма массовых долей примесей ωприм  и основного вещества ωчист  равна \(1\) (\(100\) %):

 

  ωприм  \(+\) ωчист  \(=\) \(1\) (\(100\) %).

 

При проведении расчётов по уравнениям химических реакций, если исходное вещество содержит определённую долю примесей, придерживаются алгоритма

 

1. если необходимо, записывают уравнение химической реакции.

  

2. Находят массу чистого вещества.

  

Её можно рассчитать по формуле:

 

mчист \(=\) mтехн \(·\) ωчист  \(=\) mтехн \(·\) (\(1 -\) ωприм )

 

— либо используя пропорцию. При этом mтехн соответствует \(100\) %, а mчист — \(x\) %.

  

3. Определяют химическое количество чистого вещества по формуле:

  

 n=mM.

                                                                      

4. Подчёркивают формулы интересующих веществ в уравнении реакции.

  

Под этими формулами записывают химические количества вступивших в реакцию и образовавшихся веществ (коэффициенты перед веществами в уравнении реакции). Над формулами веществ указывают известную величину (найденное по формуле химическое количество чистого вещества), а также неизвестную, которую обозначают за \(x\) — (химическое количество образующегося продукта реакции или вступившего в реакцию исходного вещества).

  

5. Составляют пропорцию и находят неизвестную величину.

  

6. Если необходимо, рассчитывают по формуле массу продукта реакции или массу вступившего в реакцию вещества:

  

 m=n⋅M.

   

Обрати внимание!

Если необходимо найти объём газообразного вещества ( при н. у.) — используют  формулу:  V(вещ)=Vm⋅n(вещ);    Vm=22,4 л/моль.

Вычисли массу негашёной извести CaO, которую получили при обжиге известняка массой \(300\) г, если массовая доля примесей в нём равна \(0,08\) (\(8\) %).

  

1. Запиши уравнение химической реакции:

  

CaCO3⟶tCaO+CO2.

 

2. Определи массовую долю чистого карбоната кальция в известняке и найди массу соли:

  

ωчист  \(=\)  \(1\) \(-\)  ωприм   \(=  1 — 0,08 = 0,92\).

\(0,92\) — массовая доля (в долях от единицы) карбоната кальция в известняке.

 

mчист \(=\) mтехн \(·\) ωчист  \(= 300 · 0,92 = 276\) г.

 

\(276\) г —  масса чистого карбоната кальция в известняке.

 

3. Определи химическое количество чистого вещества:

  

n(CaCO3)=m(CaCO3)M(CaCO3)=276100=2,76 моль.

 

4. \(2,76\) моль  \(x\) моль

 

CaCO3⟶tCaO+CO2.

 

\(1\) моль        \(1\) моль

 

5. Составь пропорцию и найди неизвестную величину:

 

х=2,76 ·11=2,76 моль.

 

\(2,76\) моль —  химическое количество образовавшейся негашёной извести.

 

6. Определи массу негашёной извести:

 

m(CaO)=n(CaO)⋅M(CaO)=2,76⋅56=154,56 г.

 

Ответ: \(m(\)CaO\()\) \(=\) \(154,56\)  г.

 

Презентация «Решение задач с учетом примесей в веществе» 9 класс

библиотека
материалов

Содержание слайдов

Номер слайда 1

Решение задач с учетом примесей в веществе.

Номер слайда 2

Образец (вещество, навеску), содержащий примеси, принято называть техническим (технически чистым). Масса технического образца – m техн. Масса примесей – m прим. Масса основного (чистого) вещества – m чист. m техн= m чист + m прим

Номер слайда 3

Номер слайда 4

Алгоритм решения задач

Номер слайда 5

Алгоритм решения задач

Номер слайда 6

Задачи Задача 1. Вычислите массу негашенной извести CaO, которую получили при обжиге известняка массой 300 г, если массовая доля примесей в нем равна 0,08 (8%).

Номер слайда 7

Задача 2. Вычислите массу хлорида натрия в образце массой 29,38 г, если массовая доля примесей в нем равна 0,09.

Номер слайда 8

Домашнее задание Задача 3. Рассчитайте массу оксида углерода (IV), которая выделится при обжиге 74 г технического карбоната бария, содержащего 15 % примесей.

Конспект урока по Химии «Решение задач на вычисления, связанные с участием веществ, содержащих примеси» 9 класс

Тема: Решение задач на вычисления, связанные с участием веществ,

содержащих примеси.

Цели: 1) Формировать умения решения расчетных задач на вычисления,

связанные с участием веществ, содержащих примеси;

2) Способствовать развитию логического мышления;

3) Стимулировать познавательную активность учеников, для того чтобы в

дальнейшим они овладели методами решения расчетных задач.

Тип урока: изучения нового материала.

Дидактические и материальные оснащения: ноутбук, интерактивная доска, мультимедейный проектор.

Содержание и ход урока.

I. Организационный момент.

II. Формирование новых знаний, умений, навыков.

Задача1. Вычислите массу хлорида кальция, полученного при взаимодействии соляной кислоты с оксидом кальция массой 50г, содержащего 5% примеси.

Дано: Решение:

m(СаО) = 50г СаО + 2HCI = CaCI2 + H2O

W(Примеси) = 5% 50г —— 100%

х ——- 5%

m(CaCI2) — ? х = 50 . 5 / 100

х = 2,5г

m (СаОчист.) = 50 -2,5 = 47,5г

v=m/ M

Mr = M

Mr(CaO) = 40+16= 56

M(CaO) = 56г/моль

V = 47,5/ 56 = 0,85

v(CaO) : v(CaCI2)

  1. 1

0,85 x

x = 0,85

m = v . M

Mr(CaCI2) = 40 + 35,5 . 2 = 111

M (CaCI2) = 111г/моль

m (CaCI2) = 111 . 0,85 = 94,35г

Задача 2. Вычислите массу пентасульфида фосфора P2S5, который может быть получен при сплавлении серы с красным фосфором массой 450г, массовая доля примесей в котором составляет 3%.

Задача 3. Вычислите массу оксида кальция, который может быть получен при разложении карбоната кальция массой 1кг, массовая доля примесей в котором составляет 8%.

III. Применение знаний, умений, навыков.

Задача 1. Вычислите массу марганца, который может быть получен при взаимодействии алюминия с оксидом марганца массой 95г, массовая доля примесей в котором составляет 2%.

Задача 2. Какой объем займет при н.у. ацетилен С2Н2, получаемый из технического карбида кальция СаС2, массой 1,5 кг массовая доля примесей в котором составляет 15%.

СаС2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + С2Н2

IV. Д/З s 26, упр. 1-4.

Задачи на примеси | moiurokihimii.ru

ЗАДАЧИ НА РЕАКЦИИ С УЧАСТИЕМ ВЕЩЕСТВ,  СОДЕРЖАЩИХ ПРИМЕСИ

Задача 81.  При нагревании смеси песка с коксом в электропечи получается соединение, содержащее 70% кремния и 30% углерода по массе. Один из продуктов реакции – СО. Вычислите массы исходных веществ, необходимых для получения 1 т этого соединения, если известно, что они содержат по  2% примесей.

Решение.

Можно начать с расчета масс кремния и углерода в получаемом соединении:

m (Si)  =  1000 кг   • 70%  =  700 кг

m (C)1 =    1000 кг  •  30%   =  300 кг   

Песок – это оксид кремния SiO2 с примесями, а кокс – это углерод С  с примесями. Чистый кремний получается при их  взаимодействии. Зная массу кремния, можно вычислить и массу оксида кремния, и массу углерода, которые будут на это затрачены:

х кг                 у кг                   700 кг

SiO2     +   2C      →   Si     +    2CO

60 г                  24 г                  28 г

Отсюда:  m (SiO2)  =  1500кг,   m (C)2  =   600 кг

Эта масса углерода в ходе реакции израсходуется на восстановление оксида кремния и превратится в СО. Значит, необходимое количество С составит 300  +  600  =  900 кг. Остается по массе чистых оксида кремния и углерода определить массы песка и кокса. Если массовая доля примесей в них равна 2%, то на чистые вещества приходится по 98%. Далее:

1500 кг  —  98%  (SiO2)

  x кг       — 100% (песок)

m (песка)  =  1530,6 кг

900 кг   →    98%   (С)

  y кг     →   100%  (кокс)

m (кокса)  = 918,4 кг

Иногда по массовым долям элементов требуется рассчитать массовые доли сложных соединений, и наоборот. Вот две таких задачи.

Задача 82. В железной руде содержится 80% Fe3O4  и 10%  SiO2, остальное – другие примеси.  Каковы массовые доли железа и кремния в этой руде?

Решение.

Такие расчеты делаются с помощью молярной массы сложного вещества:

M (Fe3O4)  =  56 • 3  +  16 • 4  = 232 г/моль, в том числе 168 г Fe.

Рассуждаем так:

232 г  —  80%  (Fe3O4)

168 г   –   х%  (Fe)                     ω (Fe)  =  57,9%

Точно также делаем второй расчет:

M(SiO2)  =  28  +  16 •  2  =  60 г/моль, в том числе 28 г Si

60 г  —  10%   (SiO2)

28 г  —  х%      (Si)             ω (Si)  =  4,67%  

Задача 83. Концентрат содержит 28% оксида фосфора Р2О5. Какому содержанию фосфата кальция это соответствует?      

Решение.

Фосфат кальция можно представить как вещество, включающее в свой состав Р2О5:

Ca3(PO4)2  →  3CaO • P2O5

Вычисляем молярные массы этих веществ и сопоставляем их в виде пропорции:

М(P2O5)  =  142 г/моль     М[Ca3(PO4)2]  =  310 г/моль

142 г    →   28%           (P2O5)  

310 г    →    х%           [Ca3(PO4)2]  

ω [Ca3(PO4)2]  =  61,1%

Решим самостоятельно!

  1. При обжиге 100 г известняка получилось 40 г углекислого газа.  Каково процентное содержание карбоната кальция в этом известняке?                    (90,9%)
  2. В образце поваренной соли 55% хлора. Какова массовая доля хлорида натрия в этом образце?          (91,15%)
  3. Какой объем ацетилена получится из 130 кг технического карбида кальция, содержащего 80% основного вещества?                                      (36,4 м3)
  4. Требуется сварить 100 кг стекла состава:  73% оксида кремния, 10% оксида кальция, 17% оксида натрия. Сколько для этого нужно песка, мела и кальцинированной соды, если исходные вещества содержат по 5% примесей?                   (77 кг, 19 кг,  31 кг)
  5. Технический препарат меди массой 5 г обработали азотной кислотой. Раствор выпарили и прокалили до постоянной массы остатка 4 г. Определите массовую долю примесей в препарате.                     (36%)
  6. При обжиге 100 г пирита получили газ, которым нейтрализовали 400 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,28 г/мл). Определите содержание примесей в пирите.                           (4%)
  7. При обжиге 80 г технического пирита выделился диоксид серы, при взаимодействии которого с избытком сероводорода образовалось 96 г серы. Определите содержание примесей в пирите.                       (25%)

Еще больше задач самых разных типов — в книге «Учимся решать задачи по химии», ее можно заказать у автора.

Была ли вам полезна эта статья? Поделитесь, пожалуйста:

Еще на эту тему:



Массовая доля примесей

В природе чаще всего мы встречаемся с веществами, которые содержат примеси других веществ. Однако в некоторых областях техники использование материалов с примесями недопустимо. Например, в микросхеме компьютера используют особо чистый кристалл кремния, в атомной энергетике – только очень чистое ядерное топливо.

Вещество, которое содержит посторонние компоненты, является смесью, а сами компоненты называются примесями. Чем меньше таких примесей, тем чище вещество.

Вещество, содержащее примеси, называется техническим образцом, или просто образцом.

Степень чистоты вещества выражают массовой долей основного компонента, или массовой долей примесей.

Таким образом, массовая доля примесей – это отношение массы примесей к массе образца.

Если нужно выразить массовую долю основного вещества в образце, то следует массу основного вещества разделить на массу всего образца.

Сумма массовых долей основного вещества и примесей равна 1, или 100 %. Соответственно, масса образца равна массе основного вещества и массе примесей.

ω (осн. в-ва) + ω (примесей) = 1, или 100 %

m (образца) = m (осн. в-ва) + m (примесей)

Решим несколько задач.

Природная самородная сера содержит 8 % примесей. Какая масса чистой серы содержится в 1 т природного образца?

По условию задачи даны массовая доля примесей (8 %) и масса природного образца (1 т). Найдём массу примесей в образце. Для этого массу образца нужно умножить на массовую долю примесей, то есть 1 тонну умножить на 0,08. Получим 0,08 т.

Для того, чтобы найти массу серы, следует из массы природного образца вычесть массу примесей, то есть из 1 т вычесть 0,08 т. Получим 0,92 т. Таким образом, в 1 т природного образца серы содержится 0,92 т серы.

При очистке медного купороса получилось 300 мг примесей, что составило 4 % от массы образца. Определите массу технического медного купороса, который подвергли очистке.

Из условия задачи известны масса примесей и массовая доля примесей. Найти нужно массу образца. Чтобы найти массу образца, следует массу примесей разделить на массовую долю примесей, то есть 0,3 г разделить на 0,04. И получим 7,5 г. Таким образом, масса технического медного купороса равна 7,5 г.

Решим более сложную задачу. Для изготовления полупроводниковых батарей используется сверхчистый кремний. Массовая доля примесей в нём не должна превышать 0,0000000001 %. Годится ли для данных целей кремний, в 20 кг которого содержится 0,05 мг примесей?

В условии задачи даны масса образца кремния (20 кг) и масса примесей (0,05 мг). Найдём массовую долю примесей в образце кремния. Для этого 0,00005 г следует разделить на 20 000 г, получается 0,0000000025, или 0,00000025 %. Следовательно, данный образец кремния не может быть использован для изготовления полупроводниковых батарей.

Конспект урока «Решение задач на вычисления, связанные с участием веществ, содержащих примеси» по химии для 9 класса

Тема: Решение задач на вычисления, связанные с участием веществ,

содержащих примеси.

Цели: 1) Формировать умения решения расчетных задач на вычисления,

связанные с участием веществ, содержащих примеси;

2) Способствовать развитию логического мышления;

3) Стимулировать познавательную активность учеников, для того чтобы в

дальнейшим они овладели методами решения расчетных задач.

Тип урока: изучения нового материала.

Дидактические и материальные оснащения: ноутбук, интерактивная доска, мультимедейный проектор.

Содержание и ход урока.

I. Организационный момент.

II. Формирование новых знаний, умений, навыков.

Задача1. Вычислите массу хлорида кальция, полученного при взаимодействии соляной кислоты с оксидом кальция массой 50г, содержащего 5% примеси.

Дано: Решение:

m(СаО) = 50г СаО + 2HCI = CaCI2 + H2O

W(Примеси) = 5% 50г —— 100%

х ——- 5%

m(CaCI2) — ? х = 50 . 5 / 100

х = 2,5г

m (СаОчист.) = 50 -2,5 = 47,5г

v=m/ M

Mr = M

Mr(CaO) = 40+16= 56

M(CaO) = 56г/моль

V = 47,5/ 56 = 0,85

v(CaO) : v(CaCI2)

  1. 1

0,85 x

x = 0,85

m = v . M

Mr(CaCI2) = 40 + 35,5 . 2 = 111

M (CaCI2) = 111г/моль

m (CaCI2) = 111 . 0,85 = 94,35г

Задача 2. Вычислите массу пентасульфида фосфора P2S5, который может быть получен при сплавлении серы с красным фосфором массой 450г, массовая доля примесей в котором составляет 3%.

Задача 3. Вычислите массу оксида кальция, который может быть получен при разложении карбоната кальция массой 1кг, массовая доля примесей в котором составляет 8%.

III. Применение знаний, умений, навыков.

Задача 1. Вычислите массу марганца, который может быть получен при взаимодействии алюминия с оксидом марганца массой 95г, массовая доля примесей в котором составляет 2%.

Задача 2. Какой объем займет при н.у. ацетилен С2Н2, получаемый из технического карбида кальция СаС2, массой 1,5 кг массовая доля примесей в котором составляет 15%.

СаС2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + С2Н2

IV. Д/З s 26, упр. 1-4.

Справочник по воде — Источники воды, примеси и химический состав

Обильные запасы пресной воды необходимы для развития промышленности. Огромные количества требуются для охлаждения продуктов и оборудования, для технологических нужд, для питания котлов, а также для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

ПЛАНЕТАРНЫЙ ВОДНЫЙ ЦИКЛ

Промышленность — небольшой участник глобального круговорота воды. Конечное количество воды на планете участвует в очень сложной схеме рециркуляции, которая предусматривает ее повторное использование.Эта рециркуляция воды называется «гидрологическим циклом» (см. Рис. 1-1).

Испарение под действием солнечного света переводит воду из жидкой фазы в газообразную. Вода может конденсироваться в облака при понижении температуры в верхних слоях атмосферы. Ветер переносит воду на большие расстояния, прежде чем выпустить ее в виде осадков. Когда вода конденсируется и падает на землю, она поглощает газы из окружающей среды. Это основная причина кислотных дождей и кислотного снега.

ВОДА В КАЧЕСТВЕ РАСТВОРИТЕЛЯ

Чистая вода (h30) не имеет цвета, вкуса и запаха. Он состоит из водорода и кислорода. Поскольку вода загрязняется веществами, с которыми она вступает в контакт, ее нельзя использовать в чистом виде. В какой-то степени вода может растворять все вещества, встречающиеся в природе на Земле. Из-за этого свойства воду называют «универсальным растворителем». Несмотря на то, что вода приносит пользу человечеству, платежеспособность воды может представлять серьезную угрозу для промышленного оборудования.Реакции коррозии вызывают медленное растворение металлов водой. Реакции осаждения, которые приводят к образованию накипи на теплопередающих поверхностях, представляют собой изменение растворяющей способности воды при изменении ее температуры. Борьба с коррозией и накипью является основным направлением технологии очистки воды.

ПРИМЕСЕЙ ВОДЫ

Примеси воды включают растворенные и взвешенные твердые частицы. Бикарбонат кальция — растворимая соль. Раствор бикарбоната кальция прозрачен, потому что кальций и бикарбонат присутствуют в виде ионов с атомными размерами, которые недостаточно велики, чтобы отражать свет.Некоторые растворимые минералы придают раствору цвет. Растворимые соли железа дают бледно-желтые или зеленые растворы; некоторые соли меди образуют растворы ярко-синего цвета. Хотя эти решения окрашены, они прозрачны. Взвешенные твердые вещества — это вещества, которые не полностью растворяются в воде и присутствуют в виде частиц. Эти частицы обычно придают воде видимую мутность. Растворенные и взвешенные твердые частицы присутствуют в большинстве поверхностных вод. Морская вода очень богата растворимым хлоридом натрия; взвешенный песок и ил делают его слегка мутным.Обширный список растворимых и взвешенных примесей, содержащихся в воде, приведен в Таблице 1-1.

Таблица 1-1. Общие примеси, содержащиеся в пресной воде.

№ Окалина Осадки

Составляющая

Химическая формула

Возникшие трудности

Средства лечения

Мутность не выражается в анализе в единицах придает воде неприглядный вид; отложения в водопроводах, технологическом оборудовании и т. д.; мешает большинству процессов использования коагуляция, отстаивание и фильтрация
Твердость соли кальция и магния, выраженные как CaCO 3 главный источник накипи в теплообменном оборудовании, котлах, трубопроводах и т.д .; с мылом образует творог, препятствует окрашиванию и т. д. умягчение; деминерализация; внутренняя очистка котловой воды; поверхностно-активные вещества
Щелочность

бикарбонат (HCO 3 ), карбонат (CO 3 2- ) и гидроксид (OH ), выраженные как CaCO 3

пена и унос твердых частиц паром; охрупчивание котельной стали; бикарбонат и карбонат производят CO 2 в паре, что является источником коррозии в конденсатопроводах известковое и известково-содовое умягчение; кислотная обработка; умягчение водородного цеолита; деминерализация и дещелачивание анионным обменом
Свободная минеральная кислота H 2 SO 4 , HCI.и т.д., выраженные как CaCO 3 коррозия нейтрализация щелочами
Двуокись углерода CO 2 Коррозия в водяных линиях, особенно в линиях пара и конденсата аэрация, деаэрация, нейтрализация щелочами
PH Концентрация ионов водорода, определяемая как: pH варьируется в зависимости от кислых или щелочных твердых веществ в воде; pH большинства природных вод составляет 6.0-8,0 pH может быть увеличен щелочами и уменьшен кислотами
сульфат СО 4 2- увеличивает содержание твердых веществ в воде, но само по себе обычно не является значительным, соединяется с кальцием с образованием отложений сульфата кальция деминерализация, обратный осмос, электродиализ, испарение
Хлорид Класс увеличивает содержание твердых частиц и увеличивает коррозионный характер воды деминерализация, обратный осмос, электродиализ, испарение
Нитрат НЕТ 3 увеличивает содержание твердых веществ, но обычно не имеет большого промышленного значения: высокие концентрации вызывают метгемоглобинемию у младенцев; используется для контроля охрупчивания металла котла деминерализация, обратный осмос, электродиализ, испарение
фторид ф. причина пятнистой эмали зубов; также используется для борьбы с кариесом: в промышленности обычно незначительно адсорбция гидроксидом магния, фосфатом кальция или костной сажей; коагуляция квасцов
Натрий Na + увеличивает содержание твердых частиц в воде: в сочетании с OH вызывает коррозию в котлах при определенных условиях. деминерализация, обратный осмос, электродиализ, испарение
Кремнезем SiO 2 в котлах и системах водяного охлаждения; нерастворимые отложения на лопатках турбины из-за испарения кремнезема горячая и теплая технологическая очистка солями магния; адсорбция высокоосновными анионообменными смолами в сочетании с деминерализацией, обратным осмосом, испарением
Утюг Fe 2+ (железо)
Fe 3+ (железо)
обесцвечивает воду при выпадении осадков; источник отложений в водопроводах, котлах.так далее.; мешает окрашиванию, дублению, производству бумаги и т. д. аэрация; коагуляция и фильтрация; умягчение извести; катионный обмен; контактная фильтрация; поверхностно-активные вещества для удержания железа
Марганец млн 2+ то же, что и железо то же, что и железо
Алюминий AI 3+ обычно присутствует в результате уноса хлопьев из осветлителя; может вызывать отложения в системах охлаждения и способствовать образованию отложений на котле Улучшенная работа осветлителя и фильтра
Кислород О 2 Коррозия водоводов, теплообменного оборудования, котлов, обраток и т. Д. деаэрация; сульфит натрия; ингибиторы коррозии
Сероводород H 2 S причина запаха «тухлого яйца»; коррозия аэрация; хлорирование; высокоосновной анионообменник
Аммиак NH 3 Коррозия сплавов меди и цинка за счет образования комплексного растворимого иона катионный обмен с водородным цеолитом; хлорирование; деаэрация
Растворенные твердые вещества нет относится к общему количеству растворенного вещества, определенному путем испарения; высокие концентрации нежелательны из-за вмешательства в процесс и как причина пенообразования в котлах умягчение и катионный обмен извести водородным цеолитом; деминерализация, обратный осмос, электродиализ, испарение
Взвешенные частицы нет относится к количеству нерастворенных веществ, определенному гравиметрически; отложения в теплообменном оборудовании, котлах, водопроводах и т. д.; фильтрация, обычно предшествующая коагуляции и отстаиванию
Всего твердых веществ нет означает сумму растворенных и взвешенных твердых частиц, определенную гравиметрически. см. «Растворенные твердые вещества» и «Взвешенные твердые вещества»

Поверхностные воды

Окончательное течение дождя или тающего снега зависит от характера местности, по которой он течет. На участках, состоящих из плотно утрамбованной глины, очень мало воды проникает в землю.В этих случаях вода образует «сток». Сток собирается в ручьи и реки. Реки впадают в заливы и устья, и вода в конечном итоге возвращается в море, завершая одну из основных фаз гидрологического цикла, показанного на рис. 1-1.

Когда вода стекает по поверхности, она поднимает и поднимает частицы песка и почвы, образуя ил в поверхностных водах. Кроме того, поток разрушает скалистые поверхности, образуя больше песка. Когда поверхностная вода каскадирует по камням, она аэрируется.Сочетание кислорода, неорганических питательных веществ, вымываемых из почвы, и солнечного света поддерживает самые разные формы жизни в воде, включая водоросли, грибы, бактерии, мелких ракообразных и рыбу.

Часто русла рек покрыты деревьями, а водосборные бассейны, питающие реки, засажены деревьями. Листья и хвоя сосны составляют значительную часть биологической составляющей воды. После растворения в воде этот материал становится основной причиной загрязнения ионообменной смолы, используемой при очистке воды.

Физические и химические характеристики загрязнения поверхностных вод значительно меняются с течением времени. Внезапный шторм может вызвать резкое краткосрочное изменение состава водоснабжения. В течение более длительного периода времени химический состав поверхностных вод меняется в зависимости от сезона. В периоды обильных дождей наблюдается обильный сток. Это может иметь благоприятное или неблагоприятное влияние на характеристики воды в зависимости от геохимии и биологии местности.

Химический состав поверхностных вод также меняется в зависимости от многолетних или многолетних циклов засухи и осадков.Продолжительные периоды засухи серьезно влияют на доступность воды для промышленного использования. Там, где реки впадают в океан, вторжение соленой воды вверх по реке в периоды засухи создает дополнительные проблемы. Промышленные пользователи должны учитывать изменчивость поверхностных вод при проектировании водоочистных сооружений и программ.

Подземные воды

Вода, попадающая на пористые поверхности, такие как песок или супеси, стекает или просачивается в землю.В этих случаях вода встречает широкий спектр минералов, расположенных сложными слоями или пластами. Минералы могут включать гранит, гнейс, базальт и сланец. В некоторых случаях под непроницаемой глиной может находиться слой очень проницаемого песка. Вода часто движется по сложной трехмерной траектории в земле. Наука о гидрологии подземных вод включает в себя отслеживание этих движений воды.

Таблица 1-2. Сравнение характеристик поверхностных и подземных вод.

Характеристика

Поверхностные воды

Грунтовые воды

Мутность высокая низкий
Растворенные минералы низкий-средний высокая
Биологическое содержание высокая низкий
Временная изменчивость очень высокий низкий

В отличие от поверхностных источников, подземные воды относительно свободны от взвешенных загрязняющих веществ, поскольку они фильтруются по мере движения через пласт.Фильтрация также удаляет большую часть биологического загрязнения. Некоторые грунтовые воды с высоким содержанием железа содержат сульфатредуцирующие бактерии. Они являются источником загрязнения и коррозии в промышленных системах водоснабжения.

Химический состав подземных вод имеет тенденцию быть очень стабильным с течением времени. Подземные воды могут содержать нежелательный уровень твердых частиц, образующих накипь, но благодаря довольно стабильному химическому составу их можно эффективно очистить.

Минеральные реакции: Когда грунтовые воды сталкиваются с различными минералами, они растворяют их в соответствии с их характеристиками растворимости.В некоторых случаях происходят химические реакции, повышающие растворимость минералов.

Хороший пример — реакция грунтовых вод с известняком. Вода, просачивающаяся с поверхности, содержит атмосферные газы. Одним из этих газов является углекислый газ, который при растворении в воде образует угольную кислоту. Разложение органического вещества под поверхностью — еще один источник углекислого газа. Известняк представляет собой смесь карбоната кальция и магния. Минерал, который является основным, слабо растворяется в нейтральной воде.Слабокислые грунтовые воды реагируют с основным известняком в реакции нейтрализации, которая образует соль и воду нейтрализации. Соль, образующаяся в результате реакции, представляет собой смесь бикарбоната кальция и магния. Оба бикарбоната хорошо растворимы. Эта реакция является источником наиболее частых проблем с отложениями и коррозией, с которыми сталкиваются промышленные пользователи. Кальций и магний (жесткость) образуют накипь на поверхностях теплопередачи, если грунтовые воды не обрабатываются перед использованием в промышленных системах охлаждения и котельных.В системах питания котла термическое разложение бикарбоната в котле приводит к высокому уровню углекислого газа в системах возврата конденсата. Это может вызвать сильную коррозию системы.

Структурно известняк пористый. То есть в нем есть небольшие отверстия и каналы, называемые «пустотами». Крупные известняковые образования могут удерживать в своей структуре огромное количество грунтовых вод. Образования известняка, которые содержат такое большое количество воды, называются водоносными горизонтами — термин, образованный от латинского корня, означающего водоносность.

Если пробурить скважину в известняковом водоносном горизонте, воду можно будет непрерывно забирать в течение десятилетий и использовать в бытовых и промышленных целях. К сожалению, вода очень жесткая из-за описанных выше реакций нейтрализации / растворения. Это требует обширной обработки воды для большинства применений.

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Необходимо провести многочисленные химические испытания, чтобы гарантировать эффективный контроль программы очистки воды. Большинство этих тестов подробно рассматриваются в главах 39-71.Из-за их важности для многих систем здесь также обсуждаются три теста: pH, щелочность и диоксид кремния.

Контроль pH

Хороший контроль pH необходим для эффективного контроля отложений и коррозии во многих водных системах. Поэтому важно хорошо понимать значение pH и факторы, которые на него влияют.

Чистый h3O существует как равновесие между разновидностью кислоты, H + (более правильно выраженной как протонированная молекула воды, ион гидроксония, h40 +) и гидроксильным радикалом, OH -.В нейтральной воде концентрация кислоты равна концентрации гидроксила, и при комнатной температуре они оба присутствуют в количестве 10-7 грамм-эквивалентов (или молей) на литр.

Функция «p» используется в химии для работы с очень маленькими числами. Это отрицательный логарифм выражаемого числа. Считается, что вода, имеющая 10-7 грамм-эквивалентов на литр ионов водорода, имеет pH 7. Таким образом, нейтральный раствор показывает pH 7. В таблице 1-3 приведена концентрация H + на 14 порядков.При изменении концентрация ОН — также должна изменяться, но в противоположном направлении, так что произведение двух остается постоянным.

Таблица 1-3. Соотношение pH.

pH a

H + Концентрация в экспоненциальном представлении, грамм-моль / л

H + Концентрация, нормальность

OH Концентрация, нормальность

OH Концентрация, экспоненциальная запись, грамм-моль / л

pOH

0

10 0

1 0.00000000000001

10 -14

14
1

10 -1

0,1 0,0000000000001

10--13

13
2

10 -2

0,01 0,000000000001

10--12

12
3

10 -3

0.001 0,00000000001

10 -11

11
4

10 -4

0,0001 0,0000000001

10 -10

10
5

10 -5

0,00001 0,000000001

10 -9

9
6

10 -6

0.000001 0,00000001

10 -8

8
7

10 -7

0,0000001 0,0000001

10 -7

7
8

10 -8

0,00000001 0,000001

10 -6

6
9

10 -9

0.000000001 0,00001

10 -5

5
10

10 -10

0,0000000001 0,0001

10 -4

4
11

10 -11

0,00000000001 0,001

10 -3

3
12

10 -12

0.000000000001 0,01

10 -2

2
13

10 -13

0,0000000000001 0,1

10 -1

1
14

10 -14

0,00000000000001 1

10 0

0

a pH + pOH = 14.

Путаница относительно pH возникает из двух источников:

  • обратный характер функции
  • шкала pH-метра

Важно помнить, что по мере увеличения концентрации кислоты значение pH уменьшается (см. Таблицу 1-4).

Таблица 1-4. Сравнительные уровни pH обычных растворов.

12 OH — щелочность 500 ppm как CaCO 3
11 OH — щелочность 50 ppm по CaCO 3
Columbus.OH, питьевая вода, a
10 OH — щелочность 5 ppm как CaCO 3
9 Сильноосновные анионообменные стоки
8 конечная точка фенолфталеина
7 нейтральная точка при 25 ° C
6 Weymouth, NIA, питьевая вода, a
5 конечная точка метилового оранжевого
4 FMA 4 ppm как CaCO 3
3 FMA 40 частей на миллион в виде CaCO 3
стоки из сильнокислых катионитов
2 FMA 400 ppm как CaCO 3

a Экстремальные значения pH питьевой воды

Измеритель pH может быть источником путаницы, потому что шкала pH на измерителе линейна и простирается от 0 до 14 с равными приращениями.Поскольку pH является логарифмической функцией, изменение единицы pH соответствует 10-кратному изменению концентрации кислоты. Уменьшение на 2 единицы pH означает 100-кратное изменение концентрации кислоты.

Щелочность

Испытания на щелочность используются для контроля процессов известково-содового умягчения и продувки котлов, а также для прогнозирования возможности образования накипи кальция в системах охлаждающей воды. Для большинства водных систем важно распознавать источники щелочности и поддерживать надлежащий контроль щелочности.

Двуокись углерода растворяется в воде в виде газа. Растворенный диоксид углерода реагирует с молекулами растворителя воды и образует угольную кислоту в соответствии со следующей реакцией:

CO2 + h3O = h3CO3

Образуется лишь следовое количество угольной кислоты, но она достаточно кислая, чтобы понизить pH с нейтральной точки 7. Угольная кислота является слабой кислотой, поэтому она не снижает pH ниже 4,3. Однако этот уровень достаточно низкий, чтобы вызвать значительную коррозию металлов системы.

Если начальная загрузка CO2 поддерживается постоянной, а pH повышается, происходит постепенное превращение в бикарбонат-ион HCO3-. Это показано на рис. 1-2.

Превращение завершено при pH 8,3. Дальнейшее повышение pH вызывает второе превращение в карбонат, CO32-. Угольная кислота, бикарбонат и карбонат трех видов могут быть преобразованы из одного в другой посредством изменения pH воды.

Колебания pH могут быть уменьшены за счет «буферизации» добавления кислоты (или каустика).Когда кислота (или щелочь) добавляется в воду, содержащую карбонат / бикарбонат, pH системы не изменяется так быстро, как в чистой воде. Большая часть добавленной кислоты (или каустика) расходуется при изменении соотношения карбонат / бикарбонат (или бикарбонат / угольная кислота).

Щелочность — это способность природной воды нейтрализовать кислоту (т. Е. Снижать снижение pH, ожидаемое от сильной кислоты посредством упомянутого выше буферного механизма). Путаница возникает из-за того, что щелочные условия pH существуют при pH выше 7, тогда как щелочность в природной воде существует при pH выше 4.4.

Щелочность измеряется двойным титрованием; кислота добавляется к образцу до конечной точки фенолфталеина (pH 8,3) и конечной точки метилового оранжевого (pH 4,4). Титрование до конечной точки фенолфталеина (Р-щелочности) измеряет ОН- и 1/2 СО32-; титрование до конечной точки метилового оранжевого (М-щелочности) измеряет OH , CO 3 2- и HCO 3 .

Кремнезем

При неправильном контроле кремнезем образует хорошо изолирующие, трудно удаляемые отложения в системах охлаждения, котлах и турбинах.Понимание некоторых возможных вариаций в испытании диоксида кремния очень важно.

Большинство солей, хотя и присутствуют в виде сложных кристаллических структур в твердой фазе, принимают в растворе довольно простые ионные формы. Кремнезем имеет сложную структуру даже в растворе.

Кремнезем существует в широком диапазоне структур, от простого силиката до сложного полимерного материала. Полимерная структура может сохраняться, когда материал растворяется в поверхностных водах.

Размер кремнеземного полимера может быть значительным, вплоть до коллоидного состояния.Коллоидный кремнезем редко присутствует в грунтовых водах. Чаще всего он присутствует в поверхностных водах в периоды большого стока.

Полимерная форма диоксида кремния не дает цвета в стандартном колориметрическом тесте на основе молибдата для диоксида кремния. Эта форма кремнезема называется «инертной». Полимерная форма кремнезема не является термически стабильной и при нагревании в котле превращается в основной силикатный мономер, который вступает в реакцию с молибдатом.

В результате молибдатное тестирование питательной воды котла может выявить небольшое количество кремнезема или его отсутствие, в то время как измерения продувки котла показывают уровень кремнезема выше контрольных пределов.Высокий уровень содержания диоксида кремния в котловой воде и низкие показатели питательной воды часто являются первым признаком того, что в подпитке присутствует коллоидный диоксид кремния.

Одним из методов выявления проблем с коллоидным кремнеземом является использование атомной эмиссии или абсорбции для измерения содержания кремнезема в питательной воде. Этот метод, в отличие от химии молибдата, позволяет измерять общее содержание кремнезема независимо от степени полимеризации.

Узнайте больше о различных отраслях промышленности, обслуживаемых различными системами очистки воды SUEZ.

Рисунок 1-1.Глобальный круговорот воды. (Источник: Геологическая служба США)

. Икс

Рисунок 1-2. Распределение угольной кислоты, бикарбоната и карбоната в зависимости от pH.

Икс

Перекристаллизация — Chemistry LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Введение
  2. Процедура
  3. Внешние ссылки
  4. Ссылки
  5. Авторы и авторства

Перекристаллизация, также известная как фракционная кристаллизация, представляет собой процедуру очистки нечистого соединения в растворителе.Метод очистки основан на том принципе, что растворимость большинства твердых веществ увеличивается с повышением температуры. Это означает, что при повышении температуры количество растворенного вещества, которое может быть растворено в растворителе, увеличивается.

Введение

Примеси растворяются (примеси также должны быть растворимы в растворителе), чтобы приготовить высококонцентрированный раствор при высокой температуре. Раствор остужают. Снижение температуры вызывает уменьшение растворимости примесей в растворе и очищаемом веществе.Затем нечистое вещество кристаллизуется раньше, чем примеси — если предположить, что нечистого вещества было больше, чем было примесей. Примеси будут кристаллизоваться в более чистой форме, потому что примеси еще не кристаллизуются, поэтому примеси останутся в растворе. На этом этапе необходимо использовать процесс фильтрации для отделения более чистых кристаллов. Процедуру можно повторить. Кривые растворимости можно использовать для прогнозирования результатов процедуры перекристаллизации.

Примечание

Рекристаллизация работает лучше всего, когда

  1. количество примесей мало
  2. кривая растворимости желаемого растворенного вещества быстро растет с температурой

Чем ниже скорость охлаждения, тем больше образуются кристаллы.Недостаток перекристаллизации в том, что она занимает много времени. Кроме того, очень важно использовать подходящий растворитель. Это можно определить только методом проб и ошибок, основываясь на прогнозах и наблюдениях. Раствор должен быть растворимым при высоких температурах и нерастворимым при низких температурах. Преимущество перекристаллизации состоит в том, что при правильном проведении это очень эффективный способ получения чистого образца какого-либо продукта или осадка.

Процедура

Это важные этапы процесса рекситализации.

  1. Растворите растворенное вещество в растворителе: Добавьте кипящий растворитель в химический стакан, содержащий нечистое соединение. Нагрейте стакан и продолжайте добавлять растворитель до полного растворения растворенного вещества. См. Рисунок 1

  2. Охлаждение раствора: Раствор сначала охлаждают на открытом воздухе, а затем охлаждают на ледяной бане. Медленное охлаждение часто приводит к получению более чистых кристаллов. На дне стакана должны образоваться кристаллы. Процесс «затравки» может быть использован для содействия образованию кристаллов — это означает добавление чистых кристаллов соединения.Чистый кристалл образует поверхность для кристаллизации растворенного вещества. См. Рисунок 2

  3. Получить кристаллы из растворенного вещества : более чистые кристаллы, выпавшие в осадок из растворенного вещества, являются желательной частью смеси, поэтому их необходимо удалить из растворителя. Процесс, используемый для выделения кристаллов, которые остаются в стакане, называется вакуумной фильтрацией. Всасывание создается с помощью аспиратора, и все, что остается в стакане, выливается через воронку Бюхнера.Если по какой-либо причине кристаллы не видны, можно провести гравитационную фильтрацию. К раствору добавляют активированный уголь, смесь кипятят и используют систему воронок для переноса новой смеси в новый стакан с кипящим растворителем. В воронке используется фильтровальная бумага для удаления излишков углерода. После того, как смесь медленно остынет, должны появиться крупные кристаллы.

  4. Сушите полученные кристаллы: Кристаллы сушат, оставляя их в аспираторе, а затем перенося их в стеклянную посуду на некоторое время.Чистоту кристаллов можно проверить, выполнив «определение точки плавления».

Рисунок 1

Рисунок 2

Список литературы

  1. Петруччи, Харвуд, Селедка, Мадура. Общая химия: принципы и современные приложения, Девятое изд. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education, Inc., 2007.

Авторы и указание авторства

Как определить примеси при производстве API

Потенциально токсичные химические вещества и канцерогены в лекарствах, предназначенных для лечения заболеваний, являются одной из самых больших проблем, мешающих производству активных фармацевтических ингредиентов (API).По этой причине одной из важнейших задач любой организации контрактного производства (ОКП) является выявление примесей до того, как они повлияют на качество, эффективность и безопасность лекарств, а также приведут к дорогостоящим задержкам в реализации проекта.

Анализ уровней примесей, а также физических, структурных и поведенческих характеристик этих примесей в API помогает определить потенциальную причину отклонений в готовом продукте во время разработки и рецептуры лекарств. Это также полезно для выявления потенциальных проблем при оценке новых поставщиков, изменении или добавлении производственных площадок или расширении производства.

Ценность данных, полученных в результате этого типа анализа, будет зависеть от конкретных выполняемых тестов. Тем не менее, суть в том, что потратить некоторое время на правильное определение примесей перед принятием потенциально важных производственных решений, чаще всего экономит время и деньги в дальнейшем и помогает предотвратить отходы API или предотвратить неудачи во время клинических испытаний.

Что такое химические примеси?

Чтобы было ясно, примеси — это химические вещества внутри ограниченного количества образца, которые отличаются от химического состава интересующего материала или соединения.Примеси либо встречаются в природе, либо образуются в процессе синтеза химического соединения.

Важно отметить, что практически невозможно получить молекулярное вещество, которое было бы на 100% чистым и не содержало бы примесей. Цель большинства производителей — выйти за 99-процентный диапазон.

Примеси в сырье

Поскольку сырье чаще всего имеет некоторый уровень примесей, важно надлежащим образом проверять поставщиков, чтобы гарантировать высочайший уровень качества.Многие директора по маркетингу заранее проводят испытания различного сырья, чтобы определить это, прежде чем оно будет приобретено или перед началом производства. Когда рассматривается сырье, многие директора по маркетингу запрашивают образец и проводят тест на использование, чтобы убедиться, что оно соответствует требованиям.

Примеси в непрерывном производстве

Еще одно место, откуда могут появиться примеси, — это сам процесс. Один из способов взглянуть на это: когда вы берете «А» и «В», чтобы получить «С», молекулы подвергаются химической реакции.Хотя большинство молекул ориентируются на создание «С», иногда они создают «D.» Это пример технологических примесей, и большинство компаний стремятся получить 70 процентов желаемого соединения, если не больше.

Любые примеси в лекарственной субстанции будут затем внесены в лекарственный препарат. После их определения возникают следующие вопросы:

  • Допустимо ли присутствие этого соединения в лекарственном препарате в качестве примеси?
  • Находится ли под угрозой безопасность пациента?
  • Качество или эффективность лекарственного препарата ухудшаются из-за присутствия этого соединения?

Как вы оцениваете риск?

Во время анализа первопричин для оценки влияния примеси на качество и безопасность лекарств первый вопрос, который возникает: что это такое? Поначалу это может показаться простым и однозначным вопросом, но для кафедры аналитической химии он может превратиться в кошмар.Для них это означает, что внутрифирменный валидированный процесс не находится под контролем и требует полного изменения приоритетов из-за высокой срочности проблемы.

Подпишитесь на нашу подписку на блог и получайте последние новости и аналитику прямо в свой почтовый ящик

Происхождение соединения может также определять, каким руководящим принципам следует следовать при окончательной оценке примеси лекарственного средства. Соответствующие руководящие принципы включают ICH Q3A (примеси в новых лекарственных веществах), ICH Q3B (примеси в новых лекарственных препаратах), ICH Q3C (примеси: руководство по остаточным растворителям) и ICH M7 (оценка и контроль примесей, реагирующих с ДНК в фармацевтических препаратах для ограничения потенциала). канцерогенный риск).

Какая степень риска может быть допустимой?

В соответствии с рекомендациями ICH, , если есть примеси в диапазоне 0,15 или выше, или соединения с чистотой менее 98%, вам необходимо идентифицировать примеси и оценить их потенциальную токсичность.

Поскольку определенное количество примесей считается допустимым, на каком уровне директора по маркетингу решают двигаться дальше? В принципе, если присутствие соединения — в обнаруженных концентрациях — представляет неприемлемый риск для пациента или если это серьезно снижает качество, его эффективность или эффективность лекарственного препарата, очевидно, что необходимо предпринять необходимые шаги. уменьшить, или важно исключить наличие этой примеси.В качестве альтернативы просто выполните одно из соответствующих руководств ICH, упомянутых ранее.

Однако во многих случаях присутствие соединения может не создавать никаких проблем с безопасностью, качеством или эффективностью лекарственного препарата. В этом случае может быть достаточно надлежащей документации о примеси (ее идентичности, концентрации, токсикологической оценке и влиянии на качество).

Выявление и устранение как можно большего количества примесей является ключом к безопасному и успешному коммерциализации продукта.Надлежащая проверка поставщиков и проведение испытаний на протяжении всего процесса производства может определить уровни примесей до того, как они приведут к потере дорогостоящего сырья и необходимости дублирования ключевых этапов.

Примеси — это реальность, когда дело доходит до производства АФИ. Важно то, как их идентифицировать и устранять или уменьшать. Мы будем писать больше по этой теме, но тем временем, если у вас есть вопросы о примесях, в том числе о нашем опыте обращения с примесями, пожалуйста, позвоните нам по телефону (978) 462-5555.

Анализ и идентификация примесей в фармацевтике

Слово «примеси» не очень любят фармацевты и промышленники, потому что они озабочены качеством. Здесь мы обсуждаем различные примеси, которые могут присутствовать в составах API. Для достижения нашей цели мы составили различные руководящие принципы регулирующих органов (например, ICH, ВОЗ и фармакопеи), которые служат для бесконечного регулирования примесей различными способами. Поскольку примеси, присутствующие в лекарстве, могут влиять на его качество и, следовательно, на его эффективность, очень важно знать о примесях.В данной статье раскрываются различные термины, регулирующий контроль и основные методы (например, ВЭЖХ, ЖХ-МС, ТСХ), которые помогут новичкам понять, идентифицировать и количественно оценить примеси и которые имеют преимущество профилирования. В этой статье основное внимание уделяется идентификации и контролю различных примесей (например, органических, неорганических и генотоксичных). Качество — главная цель любого вещества. Поскольку примеси могут влиять на качество, понимание различных примесей поможет в производстве качественной продукции.

Ссылки

Aguilar, M .; Кортина, Дж. Л. Экстракция растворителем и жидкие мембраны; CRC Press: Бока Ратон, Флорида, 2008. Поиск в Google Scholar

Ахуджа, С. Оценка примесей в фармацевтических препаратах; Марсель Деккер: Нью-Йорк, Нью-Йорк, 1998; С. 2–5. Искать в Google Scholar

Ahuja, S. Chromatography and Separation Science; Academic Press: Сан-Диего, Калифорния, 2003. Искать в Google Scholar

Альберт, К. Он-лайн ЖХ – ЯМР и связанные с ним методы; Джон Вили и сыновья: Чичестер, Великобритания, 2002.Искать в Google Scholar

Armstrong, D. W .; Lee, J. T .; Чанг, Л. В. Энантиомерные примеси в хиральных катализаторах, вспомогательных веществах и синтонах, используемых в энантиоселективном синтезе. Тетраэдр: асимметрия 1998 , 9 , 2043–2064. Искать в Google Scholar

Basak, A. K .; Raw, A. S .; Al Hakim, A.H .; Фернесс, S .; Samaan, N.I .; Gill, D. S .; Patel, H.B .; Пауэрс, Р. Ф .; Ю. Л. Фармацевтические примеси: перспективы регулирования для сокращенных приложений новых лекарственных средств. Adv. Препарат Делив. Ред. . 2007 , 59 , 64–72. Искать в Google Scholar

Bauer, J .; Spanton, S .; Генри Р. Pharm. Res. 2001 , 18 , 859–866. Искать в Google Scholar

British Pharmacopoeia (BP). Приложение к изданию 1993 г ​​.; Канцелярия: Лондон, 1996. Искать в Google Scholar

Day, G.M .; Траск, А. В .; Сэмюэл Мазервелл W. D .; Джонс, В. Исследование скрытого полиморфизма малеиновой кислоты. Chem. Коммуна . 2006 , 1 , 54–56. Искать в Google Scholar

Dobo, K. L .; Greene, N .; Cyr, M.O .; Caron, S .; Ку, В. В. Применение структурной оценки для поддержки безопасности и усердия в химии для управления генотоксическими примесями в активных фармацевтических ингредиентах во время разработки лекарств. Рег. Toxicol. Pharmacol . 2006 , 44 , 282–293. Искать в Google Scholar

European Medicines Agency (EMEA).Руководство по предельным значениям генотоксических примесей. EMEA / CHMP / QWP / 251344/2006, Лондон, 28 июня 2006 г. Поиск в Google Scholar

Европейское агентство по лекарственным средствам (EMEA). Обзор комментариев, полученных по проекту руководства по предельным значениям технических требований для остатков металлических катализаторов. EMEA / 410412/2007, Лондон, 26 мая 2009 г. Поиск в Google Scholar

Европейское агентство по лекарственным средствам (EMEA). Документ для размышлений об использовании исходных материалов и промежуточных продуктов, собранных из различных источников, в производстве биологических лекарственных препаратов (проект).EMA / CHMP / BWP / 729106/2011, Лондон, 16 февраля 2012 г. Поиск в Google Scholar

Европейская фармакопея (EP), 3 rd Edition. Совет Европы: Страсбург, 1997. Искать в Google Scholar

Francis, C.A .; Ричард, С. Дж. Продвинутая органическая химия, Часть А Структура и механизмы; 2 nd Edition. Plenum Press: Нью-Йорк, Нью-Йорк, 1984. Поиск в Google Scholar

Фриц, Дж. С. Аналитическая твердофазная экстракция; Wiley-VCH: New York, NY, 1999. Искать в Google Scholar

Gad, S.C. Справочник по доклинической разработке: токсикология; John Wiley and Sons: Нью-Йорк, Нью-Йорк, 2008. Поиск в Google Scholar

Gavin, P. F .; Олсен, Б. А. Стратегия оценки качества исходных материалов активного фармацевтического ингредиента (API) из разных источников. J. Pharm. Биомед. Анал . 2006 , 41 , 1251–1259. Искать в Google Scholar

Горог С. Идентификация и определение примесей в лекарствах. J. Pharm. Биомед. Анал . 2000 , 4 , 12–13.Искать в Google Scholar

Gorog, S. Химическая и аналитическая характеристика родственных органических примесей в лекарствах. Анал. Биоанал. Chem. 2003 , 377 , 852–862. Искать в Google Scholar

Hedrick, J. L .; Mulcahey, L.J .; Тейлор, Л. Т. Сверхкритическая флюидная экстракция. Microchim. Acta 1992 , 108 , 115–132. Искать в Google Scholar

Hu, C .; Лю Ю. Контроль качества в фармацевтике: тестирование и анализ остаточных растворителей.В кн .: Широкий спектр контроля качества. Исин Акьяр, Под ред. InTech Online, 2011; С. 183–207. Искать в Google Scholar

Hulse, W. L .; Grimsey, I.M .; Де Матас, М. Влияние низкоуровневых неорганических примесей на основные физико-химические свойства парацетамола. Внутр. J. Pharm. 2008 , 349 , 61–65. Искать в Google Scholar

Международная конференция по гармонизации. ICH Технических требований к регистрации фармацевтических препаратов для человека. ICH Q-6A: спецификации: процедуры испытаний и критерии приемлемости для новых лекарственных субстанций и новых лекарственных препаратов: химические субстанции, 1999 г.Ищите в Google Scholar

ICH технических требований для регистрации фармацевтических препаратов для человека. ICH Q-6B: спецификации: процедуры испытаний и критерии приемлемости для биотехнологических / биологических продуктов, 1999. Искать в Google Scholar

ICH Q-3B (R2). Примеси в новых лекарственных препаратах, июнь 2006 г. Искать в Google Scholar

ICH Q-3A (R2). Примеси в новых лекарственных препаратах, октябрь 2006 г. Поиск в Google Scholar

ICH Q-3C (R4). Примеси: руководство по остаточным растворителям, февраль 2009 г.Искать в Google Scholar

ICH Q-3D. Примеси: руководство по металлическим примесям, июль 2009 г. Поиск в Google Scholar

Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC). Сборник химической терминологии; 2 nd Edition. McNaught, A.D .; Уилкинсон, А., Comp. Blackwell Scientific Publications: Oxford, UK, 1997. Искать в Google Scholar

Katarzyna, G .; Анджей П. Органические растворители в фармацевтической промышленности. Drug Res . 2010 , 67 , 3–12.Искать в Google Scholar

Kostiainen, R .; Котихо, Т .; Kuuranne, T .; Ауриола, С. Жидкостная хроматография / ионизация при атмосферном давлении — масс-спектрометрия в исследованиях метаболизма лекарственных средств, J. Mass Spect. 2003 , 38 , 357–372. Искать в Google Scholar

Kovaleski, J .; Kraut, B .; Маттиуз, А .; Giangiulio, M .; Brobst, G .; Cagno, W .; Kulkarni, P .; Раух, Т. Примеси в разработке фармацевтических препаратов. Adv. Препарат Делив. Ред. 2007 , 59 , 56–63.Искать в Google Scholar

Lee, M. S .; Кернс, Х.С. Применение ЖХ / МС в разработке лекарств, Mass Spect. Ред. 1999 , 18 , 187–279. Искать в Google Scholar

McGovern, T., Jacobson-Kram, D. Регулирование генотоксических и канцерогенных примесей в лекарственных веществах и продуктах. Trends Anal. Chem . 2006 , 25 , 790–795. Искать в Google Scholar

McHugh, M. A .; Круконис, В. Дж. Сверхкритическая жидкостная экстракция.Принципы и практика; Butterworth Publishers: Stoneham, MA, 2008. Поиск в Google Scholar

Muehlen, E. Примеси в исходных материалах и лекарствах. Pharmazeut. Инд. 1992 , 54 , 837–841. Искать в Google Scholar

Qiu, F .; Нарвуд, Д. Л. Идентификация фармацевтических примесей . J. Liquid Chromat. Rel.Tech. 2007 , 30 , 877–935. Искать в Google Scholar

Рой Дж. Фармацевтические примеси — мини-обзор. AAPS PharmaSciTech . 2002 , 3 , 1–8. Искать в Google Scholar

Sherma, J .; Фрид Б. Справочник по тонкослойной хроматографии; Марсель Деккер: Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 1991. Поиск в Google Scholar

Симпсон, Н. Дж. К. Твердофазная экстракция: принципы, методы и приложения; CRC Press: Boca Raton, FL, 2000. Искать в Google Scholar

Slater, C.S .; Савельский, М. Дж .; Hesketh, R.P .; Фрей, Э. Выбор и сокращение органических растворителей в фармацевтическом производстве.10-я Конференция по зеленой химии и инженерии Американского химического общества, Вашингтон, округ Колумбия, июнь 2006 г. Поиск в Google Scholar

Smith, R.J .; Уэбб, М. Л. Анализ примесей лекарств; Blackwell Publishing: Oxford, UK, 2007. Поиск в Google Scholar

Thurman, E.M .; Миллс, М. С., Твердофазная экстракция: принципы и практика; Wiley-Interscience: New York, NY, 1998. Поиск в Google Scholar

Treiber, L.R. Количественная тонкослойная хроматография и ее промышленные применения; Марсель Деккер: Нью-Йорк, Нью-Йорк, 1987.Искать в Google Scholar

Фармакопея США (USP), 22 th Edition. 3-е приложение, United States Pharmacopeial Convention, Inc., Rockville, MD, 1990. Искать в Google Scholar

United States Pharmacopoeia, Rockville, MD, p.1922, 1995. Искать в Google Scholar

Wai, C.M .; Laintz, K. Патенты США, 5356538, 18 октября 1994 г. Искать в Google Scholar

Wong, J .; Wiseman, L .; Al-Mamoon, S .; Купер, Т .; Zhang, L.K .; Chan, T. M. Основной продукт разложения, идентифицированный в нескольких фармацевтических препаратах против простуды. Анал. Chem . 2006 , 78 , 7891–7895. Искать в Google Scholar

Что вызывает загрязнение воды?

Вода — это источник жизненной силы нашей планеты и, как таковой, наш самый ценный ресурс. Однако не вся вода одинакова. Вода в самом чистом виде не содержит никаких химикатов, растворенных твердых веществ, биологических компонентов и даже минералов. Ведь вода — это всего лишь молекула H 2 O.

Однако, независимо от того, насколько она изолирована от источников загрязнения, вода не может существовать в естественном виде только в виде H 2 O.Причина этого в том, что вода — универсальный растворитель, и она легко растворяет самые разные материалы. Некоторые из этих материалов, например природные минералы, являются хорошей добавкой, в то время как другие не следует употреблять.

Что такое примеси в воде?

Когда мы говорим о примесях, содержащихся в воде, мы обычно имеем в виду отрицательных компонентов, растворенных в воде. Эти примеси в воде — это то, что мы стремимся исключить из питьевой воды. Типы примесей в воде могут включать пыль, грязь, вредные химические вещества, биологические загрязнители, радиологические загрязнители и общие взвешенные твердые частицы (TSS).Общие взвешенные твердые частицы — это видимые частицы, из-за которых вода может казаться мутной или мутной.

Что вызывает загрязнение воды?

Нежелательные примеси в воде могут быть вызваны множеством условий. Вода из дождя, ручьев и колодцев может собирать вредные химические вещества в окружающей среде, такие как кислоты и металлические элементы. Биологические компоненты в воде могут включать бактерии, водоросли, органические отходы, аминокислоты, патогены, вирусы, микробы и паразиты. Они попадают в воду из-за контакта с промышленными сточными водами и сточными водами, сельскохозяйственными отходами и стоками, разлагающимися отходами в водоемах и дисбалансом в химических профилях воды, которые способствуют распространению микробов.

Могут помочь некоторые методы удаления растворимых примесей из воды. К сожалению, во многих случаях очищенная вода, поступающая из вашего крана, содержит добавленные примеси, такие как хлор, хлорамин и фторид.

Чище лучше?

Легко поверить, что чем больше вы удаляете из воды, тем лучше. Мысль о 100% чистой воде на первый взгляд кажется идеальной. Однако компании по водоснабжению, маркирующие свою продукцию как «сверхчистая» вода или более чистая, чем остальные, обычно просто продают водопроводную воду, прошедшую процесс удаления химикатов и частиц.

И хотя чистая вода звучит великолепно, во время этой фильтрации удаляются действительно полезные для вас элементы. На самом деле вода из природных источников всегда содержала минералы, и ее фильтрация не означает, что она лучше.

Необходимые минералы в воде

Вода из подземных источников и водоносных горизонтов собирает многие полезные минералы, также известные как электролиты. Природные минералы, содержащиеся в родниковой воде, такие как кальций, магний, натрий и калий, необходимы человеку.Хотя сверхчистота может показаться привлекательной, в конечном итоге вы можете упустить необходимые минералы. Кроме того, именно эти минералы придают воде аромат. Поэтому у воды из разных мест разные вкусы.

Хотя удаление загрязняющих веществ из питьевой воды важно, нет необходимости лишать воду всех ее минералов и питательных веществ. Потребление чистого H 2 0 лишает организм необходимых минералов. Кроме того, поскольку вода является таким эффективным растворителем, сверхчистая вода может вытягивать минералы, уже находящиеся в клетках вашего тела.

В Эльдорадо мы с энтузиазмом относимся к качеству воды, и наша природная родниковая вода представляет собой лучшее из обоих миров, когда дело касается чистоты воды. Наша отмеченная наградами вода не содержит каких-либо вредных примесей, но содержит необходимые естественные минералы, в которых нуждается ваше тело.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

12 принципов зеленой химии

Сырье или сырье должны быть возобновляемыми, а не истощающимися, когда это технически и экономически целесообразно.

Доктор Ричард Вул, профессор химической и биомолекулярной инженерии и директор программы «Доступные композиты из возобновляемых материалов», Университет Делавэра.

Концепция производства всех наших будущих видов топлива, химикатов и материалов из сырья, которое никогда не истощается, представляет собой интересную концепцию, которая на первый взгляд кажется невыполнимой. В настоящее время человечество извлекает из земли ископаемое топливо, уголь, нефть и природный газ и добывает полезные ископаемые для получения прибыли до тех пор, пока они не истощатся.В частности, наши ископаемые виды топлива для углеродных химикатов и материалов быстро истощаются предсказуемым образом в связи с ожидаемым ростом мирового населения и расширением энергоемких экономик на нескольких континентах. Воздействие на здоровье человека и окружающую среду является значительным и представляет собой серьезную проблему для наших ученых и руководителей в ближайшие 50 лет.

Можем ли мы решить эти глобальные проблемы, используя принцип № 7 зеленой химии? Да, мы будем получать сырье, как по волшебству, из «воздуха», и оно будет возобновляемым.Углерод в воздухе находится в форме углекислого газа CO 2 и метана CH 4 и удаляется фотосинтетическими процессами, приводимыми в действие солнцем, с образованием растений, деревьев, сельскохозяйственных культур, водорослей и т. Д., Которые мы вместе называем « биомасса ».

Природа производит около 170 миллиардов тонн растительной биомассы ежегодно, из которых в настоящее время мы используем около 3,5 процентов для нужд человека. По оценкам, около 40 миллиардов тонн биомассы, или около 25 процентов годового производства, потребуется для полного создания экономики, основанной на биомассе.Техническая задача при использовании такого возобновляемого сырья заключается в разработке низкоэнергетических, нетоксичных способов преобразования биомассы в полезные химические вещества таким образом, чтобы не генерировать больше углерода, чем удаляется из «разреженного воздуха»; разница между C (входом) в воздухе и C (выходом) в результате использования энергии — это углеродный след ΔC. В идеале, при использовании принципала № 7, все углеродные следы по конструкции должны быть положительными, так что C (вход) >> C (выход). Это естественным образом ведет к сокращению выбросов газов, вызывающих глобальное потепление, влияющих на текущее изменение климата.Мы также должны гарантировать, что новые химические вещества и материалы, полученные из возобновляемых ресурсов, не токсичны и не вредны для здоровья человека и биосферы.

В 2002 году Министерство энергетики США в своем видении биоэнергетики и биопродуктов в Соединенных Штатах заявило:

«Ожидается, что к 2030 году устоявшаяся, экономически жизнеспособная отрасль биоэнергетики и производства биопродуктов создаст новые экономические возможности для сельской Америки [глобализация через локализацию], защитит и улучшит окружающую среду, укрепит U.S. энергетическая независимость, обеспечение экономической безопасности и предоставление потребителям улучшенной продукции ».

За последние 10 лет были достигнуты значительные успехи в разработке топлива, химикатов и материалов из возобновляемого сырья. К ним, например, относятся биодизель из растительных масел и водорослей, биоэтанол и бутанол из сахаров и лигноцеллюлозы, пластмассы, пена и термореактивные реактивы из лигнина и растительных масел и даже электронные материалы из куриных перьев. Что касается Директора по зеленой химии №7, наше будущее светлое и наполненное оптимизмом благодаря продолжающемуся плодотворному сотрудничеству между несколькими дисциплинами, включая биотехнологию, агрономию, токсикологию, физику, инженерию и другие, из которых получают новые виды топлива, химикаты и материалы. возобновляемое сырье «из воздуха» с минимальным воздействием на здоровье человека и окружающую среду.

Дополнительный ресурс

Видение биоэнергетики и биопродуктов в США — обновлено в 2006 г.

.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *