Quantitative methodology - Instrumental Methods of Analysis B. Pharma 7th Semester

పరిమాణాత్మక పద్దతి

లక్ష్యాలు

ఈ సెషన్ తర్వాత విద్యార్థులు చేయగలరు

• UV - విజిబుల్ స్పెక్ట్రోఫోటోమెట్రీ ద్వారా సింగిల్ మరియు రెండు భాగాలతో కూడిన పరిమాణాత్మక పద్దతి గురించి చర్చించండి

అప్లికేషన్‌లు:

1. గుణాత్మక విశ్లేషణ:
IR మరియు మాస్ స్పెక్ట్రాతో పోలిస్తే చాలా సమ్మేళనాల UV స్పెక్ట్రా గుణాత్మక విశ్లేషణ కోసం పరిమిత విలువను కలిగి ఉంటుంది. UV స్పెక్ట్రా యొక్క గుణాత్మక విశ్లేషణాత్మక ఉపయోగం ఎక్కువగా λ-మాక్స్ మరియు శోషణలను కలిగి ఉంటుంది, అప్పుడప్పుడు శోషణ కనిష్టాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఫార్మాకోపియాస్‌లో, శోషణ నిష్పత్తులు గుర్తింపు పరీక్షలలో ఉపయోగాన్ని కనుగొన్నాయి మరియు USPలో Q-విలువలుగా సూచిస్తారు.

2. పరిమాణాత్మక విశ్లేషణ:
UV స్పెక్ట్రోస్కోపీ అనేది రసాయన పదార్ధాలను స్వచ్ఛమైన పదార్థాలుగా మరియు మోతాదు రూపాల్లోని భాగాలుగా పరిమాణాత్మక విశ్లేషణ కోసం అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ పద్ధతులు.

A) సింగిల్ కాంపోనెంట్ విశ్లేషణ:
ప్రత్యక్ష విశ్లేషణ: తప్పనిసరిగా సంయోగం చేయబడిన డబుల్ బాండ్ లేదా సుగంధ వలయాలను కలిగి ఉన్న అన్ని సమ్మేళనాలు మరియు అనేక అకర్బన జాతులు UV-కనిపించే ప్రాంతాలలో కాంతిని గ్రహిస్తాయి. ఈ పద్ధతులలో గుర్తించాల్సిన పదార్ధం తగిన ద్రావకంలో కరిగిపోతుంది మరియు తగిన పలుచనల ద్వారా అవసరమైన సాంద్రతకు కరిగించబడుతుంది మరియు శోషణను కొలుస్తారు.
పరోక్ష విశ్లేషణ: (కొన్ని రియాజెంట్ కలిపిన తర్వాత విశ్లేషణ) పరోక్ష పద్ధతులు విభిన్న స్పెక్ట్రల్ లక్షణాలను కలిగి ఉన్న రసాయన కారకం ద్వారా విశ్లేషణను మార్చడంపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

అనేక కారణాల వల్ల రసాయన ఉత్పన్నం అవలంబించబడవచ్చు.

1) UV ప్రాంతంలో విశ్లేషణ బలహీనంగా గ్రహించినట్లయితే.

2) విశే్లషణను ఉత్పన్నంగా మార్చడం ద్వారా జోక్యం రూపం అసంబద్ధమైన శోషణను నివారించవచ్చు, ఇది అసంబద్ధమైన శోషణ చాలా తక్కువగా ఉన్న కనిపించే ప్రాంతంలో శోషించబడుతుంది.

3) ఇతర UV రేడియేషన్ శోషక పదార్ధం సమక్షంలో పరీక్ష యొక్క ఎంపికను మెరుగుపరచడానికి ఈ సాంకేతికతను ఉపయోగించవచ్చు.

4) ఖర్చు.

సింగిల్ కాంపోనెంట్ విశ్లేషణలో ఏకాగ్రతను లెక్కించే పద్ధతులు
· సంబంధాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా: A = abc
· సూత్రాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా: Cu = (Au/As) X Cs
· సమీకరణాలను ఉపయోగించడం ద్వారా: Y = mX + C
· బీర్ యొక్క వక్రరేఖను ఉపయోగించడం ద్వారా A ) బహుళ భాగాల విశ్లేషణ: ఎ) ఏకకాల సమీకరణాల పద్ధతి: ఒక నమూనాలో రెండు శోషక మందులు (X మరియు Y) ఉన్నట్లయితే, వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి λ-గరిష్టంగా ఇతర (λ1 మరియు λ2) వద్ద శోషించబడితే, రెండు ఔషధాలను గుర్తించడం సాధ్యమవుతుంది. ఏకకాల సమీకరణాల పద్ధతి ద్వారా.

గరిష్ట ఖచ్చితత్వాన్ని పొందేందుకు ప్రమాణాలు, దిగువ పేర్కొన్న నిష్పత్తి 0.1-2.0 (A2/A1) / (aX2/aX1) మరియు (aY2/aY1) / (A2/A1) పరిధి వెలుపల ఉండాలి.

అవసరమైన సమాచారం ఏమిటంటే
· λ1 మరియు λ2, aX1 మరియు aX2 వద్ద X యొక్క శోషణలు · λ1 మరియు λ2, aY1 మరియు aY2
వద్ద Y యొక్క శోషణలు
· λ1 మరియు λ2, A1 మరియు A2 వద్ద పలుచన నమూనా యొక్క శోషణలు

Cx మరియు Cy కావచ్చు నమూనాలో వరుసగా X మరియు Y యొక్క ఏకాగ్రత
అనేది మిశ్రమం యొక్క శోషణ అనేది X మరియు Y యొక్క వ్యక్తిగత శోషణల మొత్తం

λ1           A1 = aX1* Cx   + aY1* Cy                                            (1)
వద్ద λ2           A2 = aX2* Cx   + aY2* Cy                                             (2)
సమీకరణాన్ని (1) aX2తో మరియు (2) aX1

A1 aX2 = aX1 Cx aX2   + aY1 Cy aX2                                              (3)
A2 aX1 = aX2 Cx   aX1+ aY2 Cy aX1                                               (4) తో గుణించండి

A1 aX2 - A2 aX1 =   aY1 Cy aX2 - aY2 Cy aX1
A1 aX2 - A2 aX1 =   Cy (aY1 aX2 - aY2   aX1)
Cy = (A1 aX2 - A2 aX1) / (aY1 aX2 - aY2   aX1)          (5)

మేము అదే విధంగా Cx = (A2 aY1
– A1 aY2) / (aY1 aX2 - aY2   aX1)          (6)

సమీకరణాలు 5 మరియు 6లను ఏకకాల సమీకరణాలు అంటారు మరియు ఈ ఏకకాల సమీకరణాలను పరిష్కరించడం ద్వారా మేము నమూనాలో X మరియు Y యొక్క సాంద్రతను గుర్తించగలము.

బి) Q-శోషణ నిష్పత్తి పద్ధతి శోషణ నిష్పత్తి
పద్ధతి ఏకకాల సమీకరణాల ప్రక్రియ యొక్క మార్పు. ఇది అన్ని తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద బీర్ యొక్క నియమాన్ని పాటించే ఒక పదార్ధానికి, ఏదైనా రెండు తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద శోషణల నిష్పత్తి ఏకాగ్రత లేదా మార్గం పొడవుతో సంబంధం లేకుండా స్థిరమైన విలువగా ఉండే ఆస్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

శోషణ నిష్పత్తి పద్ధతి ద్వారా మిశ్రమంలో ఉన్న రెండు భాగాల పరిమాణాత్మక పరీక్షలో, శోషణలు రెండు తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద కొలుస్తారు, ఒకటి λ-గరిష్టంగా ఒకటి భాగాలు (λ2) మరియు మరొకటి రెండు భాగాల (λ1) సమాన శోషణ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం. , అనగా ఒక ఐసో-శోషక బిందువు.

λ1 A1 = aX1* Cx + aY1* Cy (1) వద్ద

λ2 A2 = aX2* Cx + aY2* Cy (2) వద్ద

ఇప్పుడు (2)ని (1)తో విభజించండి

A2/A1 = (aX2* Cx + aY2* Cy) (aX1* Cx + aY1* Cy) ప్రతి పదాన్ని (Cx + Cy)తో విభజించండి

A2/A1 = (aX2* Cx + aY2* Cy) / (Cx + Cy) (aX1* Cx + aY1* Cy) / (Cx + Cy) Fx = Cx / (Cx + Cy) మరియు Fy = Cy / ( Cx + Cy)

A2/A1 = [aX2 Fx + aY2 Fy] / [aX1 Fx + aY1Fy]

ఇక్కడ Fx అనేది X యొక్క భిన్నం మరియు Fy అనేది Y యొక్క భిన్నం అంటే Fy = 1-Fx

ముందుగా A2/A1 = [aX2 Fx + aY2 (1-Fx)] / [aX1 Fx + aY1(1-Fx)] = [aX2 Fx + aY2 – aY2Fx] / [aX1 Fx + aY1 – aY1Fx]

ఐసో-అబ్సార్ప్టివ్ పాయింట్ వద్ద aX1 = aY1 మరియు Cx = Cy

ముందుగా A2/A1 = [aX2 Fx + aY2 – aY2Fx] / aX1 = (aX2 Fx/ aX1) + (aY2/ aX1) –(aY2Fx/ aX1)

Qx = aX2/aX1 , Qy = aY2/aY1 మరియు శోషణ నిష్పత్తి Qm = A2/A1

Qm = Fx Qx + Qy - Fx Qy = Fx (Qx-Qy) + Qy

Fx = (Qm – Qy) / (Qx – Qy) (3)

సమీకరణాల నుండి (1)

A1 = aX1 (Cx + Cy) అక్కడ Cx + Cy = A1 / aX1

అక్కడ Cx = (A1/aX1) – Cy (4)

సమీకరణం నుండి (3)

Cx / (Cx + Cy) = (Qm – Qy) / (Qx – Qy)

అక్కడ Cx / (A1 / aX1) = (Qm – Qy) / (Qx – Qy)

అక్కడ Cx = [(Qm – Qy) / (Qx – Qy)] X (A1 / aX1) (5)

ఎ) డెరివేటివ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ

డెరివేటివ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ అనేది సాధారణ స్పెక్ట్రాను దాని మొదటి, రెండవ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉత్పన్నమైన స్పెక్ట్రాగా మార్చడం.
సాధారణ స్పెక్ట్రమ్‌ను ఫండమెంటల్, జీరో ఆర్డర్ లేదా D ⁰ స్పెక్ట్రా అంటారు. మొదటి డెరివేటివ్ స్పెక్ట్రమ్ (D ¹ ) అనేది తరంగదైర్ఘ్యానికి వ్యతిరేకంగా తరంగదైర్ఘ్యంతో శోషణ యొక్క మార్పు రేటు, అనగా ΔA/Δλ vs. λ.

రెండవ డెరివేటివ్ స్పెక్ట్రం Δ ² A/ Δλ ²vs.λ. ఉత్పన్న స్పెక్ట్రోస్కోపీ ద్వారా బైనరీ మిశ్రమాల పరిమాణాత్మక అంచనా కోసం, ముందుగా మనం రెండు భాగాల (A మరియు B) కోసం జీరో క్రాసింగ్ పాయింట్‌లను (ZCP) కనుగొనాలి. ఇప్పుడు A మరియు B కోసం ZCPని ఎంచుకోండి, తద్వారా నిర్దిష్ట ZCP వద్ద ఇతర భాగం విశేషమైన శోషణను చూపుతుంది. ఇప్పుడు B యొక్క ZCP వద్ద A మరియు A యొక్క ZCP వద్ద B యొక్క అమరిక వక్రరేఖను సిద్ధం

చేయండి. అమరిక వక్రతలను ఉపయోగించి తెలియని ఏకాగ్రతను కనుగొనండి.

1) సూచికల యొక్క డిస్సోసియేషన్ స్థిరాంకం యొక్క నిర్ధారణ
సూచికలు వేర్వేరు pH వద్ద వేర్వేరు రంగులను ఇస్తాయి. మిథైల్ ఎరుపు ఆమ్ల మాధ్యమంలో ఎరుపు రంగులో ఉంటుంది మరియు ఆల్కలీన్ మాధ్యమంలో పసుపు రంగులో ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఆమ్ల మాధ్యమంలో ఇది HMR (యూనియనైజ్డ్ రూపం) మరియు ఆల్కలీన్ మాధ్యమంలో MR ^- (అయోనైజ్డ్ రూపం) గా ఉంటుంది. HMR MR ^- + H ⁺ Ka = [(MR ^- ) (H ⁺ )] / (HMR) కాబట్టి Pka = pH – లాగ్ [(MR ^- ) (H ⁺ )] 2) కాంప్లెక్స్ యొక్క కూర్పు యొక్క నిర్ధారణ. M + L = కాంప్లెక్స్

కాంప్లెక్స్ యొక్క కూర్పును నిర్ణయించడానికి రెండు పద్ధతులు ఉన్నాయి, మొదటిది మోల్ రేషియో పద్ధతి. ఈ సాంకేతికతలో కాంప్లెక్స్‌లోని ఒక భాగం యొక్క ఏకాగ్రత స్థిరంగా ఉంచబడుతుంది మరియు మరొకటి పెరుగుతుంది మరియు ఫలిత ద్రావణం యొక్క శోషణను కొలుస్తారు. ఇప్పుడు శోషణం Vs ఏకాగ్రత ప్లాట్ నుండి. మరొక పద్ధతి జాబ్స్ కర్వ్ మెథడ్ (నిరంతర వైవిధ్య పద్ధతి).
5) HPLCలో డిటెక్టర్‌గా