12. 수분정량법
1. 개요
Karl Fischer(KF)반응은 현재 전세계 실험실에서 수분함량을 결정하는데 가장 널리 이용되고 있다. 제품이나 공정중의 수분함량은 제품의 품질과 밀접한 관계가 있으므로 원료에서 중간 물질, 최종 생산품에 이르기까지 수분함량은 계속적으로 검사되어야 한다. 수분함량을 결정하는 방법은 여러 가지가 있으나 분석시간이 오래 걸린다거나 휘발성분이 존재하면 결과값에 오차가 발생하고, 기기가 비싸고 작동이 어렵다는 여러 이유로 Oven-drying법과 GC법, IR법등은 거의 이용되고 있지 않은 실정이다. 현재 수분측정을 하는 대부분의 실험실에서 널리 이용되는 KF방법은 DIN,ISO,ASTM등의 standard방식으로 되어있다.최근에는 실험실 면적을 최소화 할 수 있는 compact한 size가 개발되어 “Dead stop”뿐 아니라 “Drift”에 의해서 Endpoint를 결정할 수 있는 장비가 사용되고 있다.
2. KF수분 측정의 특징
화학 반응을 기초로 하였으므로 용액,기체, 혹은 고체 시료중의 수분 함량만을 선택적으로 측정하므로
Oven-drying방식에서 나타나는 시료중의 휘발성분으로 인해 수분량이 높게 나타나는 것을 방지할 수 있다. 표면수와 결정수를 측정할 수 있으며, 그 차이 또한 측정된다.사실상 모든 시료중의 수분을 측정할 수 있다. ppm단위에서 100%에 이르기까지 전범위에 걸쳐 정밀하고 정확하게 측정된다.결과치의 재현성은 일반적으로 ±0.15%이다. 시료의 칭량, 시료의 이송, 시료의 교환, KF시약의 교환, 시료의 주입 및 적정과 결과치의 계산에 이르기까지 완전자동으로 가능하다.
3. 기본원리
Protic Media(예, Alcohol)에서 Karl Fischer반응은 아래와 같은 반응식으로 이루어진다.
2ROH +SO2
⇔ RSO3- +ROH2+ (1)
B + RSO3- +
ROH2+ ⇔
BH+
+ SO3R- + ROH (2)
H2O +I2
+ BH+SO3R- + 2B ⇒ BH+SO4R-
+ 2BHI (3)
반응(1)은 solvolysis과정으로 sulfur
dioxide가 alcohol과 반응하여
alkylsulfate로 변환되며 적당한 pH(5~8)로 용액을 유지하기 위하여 이용된 염기 B(pyridine)는 (2)번 반응으로 buffering할 수 있게 된다. pH 3 이하에서 반응은 매우 천천히 일어나며 pH 8 이상에서는
nonstoichiometric side reaction이 일어난다. Cell속에 수분이 있을 경우 iodine이 첨가되며 (3)번과 같은 redox(산화 환원)반응이 일어난다. Iodine을 첨가하는 방식은 실험의 형태에 따라 volumetric법과 coulometric법으로 구별되며 volumetric법에서는 Burette속에 iodine을 포함한 용액이 놓여지게 되며 정량적으로 주입되게 된다. 그러나
coulometric방식에서는 iodine로부터 전기적으로 iodine이 생성된다. 시료중의 수분량은 Iodine을 생성하는데 이용되는 전자의 mole수로부터 계산된다.
I2 + SO2 +
3C5H5N + CH3OH + H2O à 2(C5H5N+H)I-
+ (C5H5N+H)-OSO2OCH3
위 반응의 당량은 1:1:3:1:1 로 이루어지며 요오드가 정량적으로 물과 반응하는 것을 이용하여, 전해에 필요한 전기량에서 수분을 측정하는 방법이다.
4. 실질적인 양상
4.1 Karl Fischer Titration 의 pH
영향
Karl Fischer적정은 5.5에서 8사이의 pH범위에서 가장 빠른 속도로 진행된다. Iodine이 소모되는 부 반응을 피하기 위해서 pH 7이상이 넘어가는 것을 막아야 하며 pH가 4이하로 떨어지면 반응속도가 떨어지므로 pH 7 이상에서는 산성물질 (예: amine류, amide,
alcohol류)을 첨가한다. 특히 염기성 및 산성시료를 연속적으로 측정하는 경우에는 반복적으로 동일 적정 용매에 첨가하여 분석한다.
4.2 Karl Fischer Titration 의 용제 영향
Karl Fischer적정은 알코올성 및 비알코올성 용제에서 분석할 수 있다. H2O
: I2의 mole비는 용제에 따라 변화된다.
Protic solvent (예, Methanol) H20 : I2 =
1:1
Arotic solvent (예,
Dimethylformamide) H20 : I2 = 2:1
Karl Fischer 시약과 반응하는 유기 functional
group 이 있으며 수분적정을 하기위해 부반응을 제거해야만 한다.
Ketone 과 Aldehyde류 : pyridine과 ethylene
glycol 을 8:2 섞은 시약을 사용하여 제거한다.
5. 실험결과(예시)
5.1 계산법
H2O(%) = (검체의 적정에 소비된 수분측정용시액의 양(mL)×f(mg/mL) / 검체의 양(mg)) × 100
5.2 측정한 데이터 및 계산
5.2.1 품명 : 7-ACA
1)
Factor(mg/mL) = 5.3236
(단위:mg)
2) 함량계산
(단위 : %)
5.2.2 품명 : CTO
1)
Factor(mg/mL) = 5.2824
(단위:mg)
2) 함량계산
(단위 : %)
5.3 실험결과
7-ACA의 Lot No : 342
063 15, 342 063 23 두 Batch의 수분함량은 각각 약 0.7048%, 0.6744% 로 측정되었고 CTO 의 Lot No :
04CTO-OS03088, 04CTO-OS03090 두 Batch 의 수분함량은 각각 약9.7186%, 9.3316%로 측정되었다.
5.4 토의
7-ACA의 Lot No :
342 063 15, 342 063 23 두 Batch의 RSD 값이 높게 나온 것은 수분함량이 1%보다도 낮은 측정치였기 때문에 작은 오차 의해서도 RSD 값이 크게 영향을 받았다고 고려됨.
차후 실험에서는
예상되는 순분량이 적은 경우 실험을 아주 정밀히 신경써서 해야함을 숙지하였슴.
1. 목 적 (Purpose)
자사에서 생산되는 완제품(Active Pharmaceutical Ingredient =
API) 및 반제품, 원료 중 고체 시료의 수분측정법을 명시하기 위함이다.
2. 적용 범위 (Scope)
모든 수분측정법 시험에 적용한다.
3. 참고 문헌 (Reference)
KP VIII, [일반시험법]<26>수분측정법(칼피셔법)
EP 5, <2.2.13> DETERMINATION OF WATER BY DISTILLATION,
<2.5.32> WATER : MICRO DETERMINATION
<2.5.12> WATER : SEMI-MICRO DETERMINATION
USP 27, <921> WATER DETERMINATION
JP XIV, <40> WATER
DETERMINATION(Karl Fischer Method)
4. 절 차 (Procedure)
4.1 시험기구 및 시약(Apparatus & Reagent)
1) KP Method(JP Method와 동일)
용량적정법
장
치
보통 자동뷰렛, 적정플라스크, 교반기 및 정전압분극전류 적정장치 또는 정전류분극전위차 적정장치로 되어 있다. 수분측정용시액은 흡습성이 매우 강하므로 장치는 외부로부터의 흡습을 방지하도록 한다. 방습에는 실리카겔 또는 수분측정용염화칼슘 등을 쓴다.
시 약
가) 수분측정용클로로포름
클로로포름 1000㎖ 에
건조용합성제올라이트 30g을 넣어 밀전(密栓)하고 때때로 가만히 흔들어 섞으면서 약 8 시간 방치하고 계속하여 약 16 시간 방치한 다음 맑은
클로로포름층을 취한다. 습기를 피하여 보존한다. 이 액 1㎖ 중 수분은 0.1mg 이하로 한다.
나)
수분측정용메탄올
메탄올 1000㎖에 건조용합성제올라이트
30g을 넣어 밀전하고 때때로 가만히 흔들어 섞으면서 약 8 시간 방치하고 계속하여 약 16 시간 방치한 다음 맑은 메탄올층을 취한다. 습기를
피하여 보존한다. 이 액 1㎖ 중 수분은 0.1mg 이하로 한다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.1
시험기구 및 시약(Apparatus & Reagent)(Continued)
1) KP Method(Continued)
다) 수분측정용탄산프로필렌
탄산프로필렌 1000㎖에 건조용합성제올라이트 30 g을 넣어 밀전하고 때때로 가만히 흔들어 섞으면서 약 8 시간 방치하고 계속해서 약
16 시간 방치한 다음 맑은 탄산 프로필렌층을 취한다. 습기를 피하여 보존한다. 이 액 1㎖ 중 수분은 0.3mg 이하로 한다.
라)수분측정용디에칠렌글리콜모노에칠에텔
디에칠렌글리콜모노에칠에텔1000㎖에 건조용 합성제올라이트 30g을 넣어 밀전하고 때때로
가만히 흔들어 섞으면서 약 8 시간 방치하고 계속해서
약 16 시간 방치한 다음 맑은 디에칠렌글리콜모노에칠에텔층을 취한다. 습기를 피하여 보존한다. 이 액 1 ㎖ 중 수분은 0.3 mg 이하로 한다.
마) 수분측정용피리딘
피리딘에 수산화칼륨 또는 산화바륨을 넣어 밀전하고 수 일간 방치한 다음 그대로 습기를 차단하여
증류하고 습기를 피하여 보존한다. 이 액 1㎖ 중 수분은 1mg 이하로 한다.
바)수분측정용이미다졸
이미다졸을 습기를 피하여 보존한다. 이 액 1㎖ 중 수분은 1mg 이하로 한다.
사) 수분측정용
2-메칠아미노피리딘
2-메칠아미노피리딘을 그대로 습기를
차단하여 증류하고 습기를 피하여 보존한다. 이 액 1㎖ 중 수분은 1mg 이하로 한다.
시액 및 표준액의 조제법
가)
수분측정용시액조제
조제법 1, 2 및 3 중 하나의 방법으로 만든다.
수분측정용시액은 시액은 시간이 경과하면 변하므로 쓸 때 표정한다. 차광하고 습기를 피하여
냉소에 보존한다.
① 조제법 1
요오드 63g을 수분측정용피리딘 100㎖에 녹여 얼음으로 식히고 건조 이산화황을
통과시켜 그 질량이 32g 증가되었을 때 수분측정용클로로포름 또는 수분측정용메탄올을 넣어 500㎖로 하고 24 시간 이상 방치한 다음 쓴다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.1
시험기구 및 시약(Apparatus & Reagent)(Continued)
1) KP Method(Continued)
시액 및 표준액의 조제법(Continued)
가) 수분측정용시액조제(Continued)
② 조제법 2
수분측정용이미다졸
102g을 수분측정용디에칠렌글리콜모노에칠에텔 350㎖에 녹여 얼음으로 식히고 액의 온도를 25 ~ 30℃로 유지하면서 건조이산화황을 통과시켜 그
질량이 64g 증가되었을 때 요오드 50g을 넣어 녹이고 24 시간 이상 방치한 다음 쓴다.
③ 조제법 3
수분측정용탄산프로필렌
220㎖에 건조이산화황을 통과시켜 그 질량이 32 g 증가 되었을 때 수분측정용2-메칠아미노피리딘 81g을 수분측정용탄산프로필렌 또는 수분측정용
디에칠렌글리콜모노에칠에텔 180㎖에 녹여 얼음으로 식힌 액에 넣고 요오드 36 g을 넣어 녹여 24 시간 이상 방치한 다음 쓴다.
④ 표정
조작법에 따라 수분측정용메탄올 적당량을 건조한 적정플라스크에
취하여 미리 수분측정용 시액으로 종말점까지 적정하여 플라스크 안을 무수상태로 한다. 다음에 물 약 30 mg을 정밀하게
달아 적정플라스크에 빨리 넣고 세게 저어 섞으면서 수분측정용시액으로 종말점까지 적정한다. 수분측정용시액 1 ㎖에 해당하는 물 (H2O)의
mg수인 ƒ(mg/㎖)를 다음 식으로 구한다.
|
ƒ(mg/㎖) = |
물 (H2O)의 채취량(mg) |
|
물 (H2O)의 적정에 소비된
수분측정용 시액의 양(㎖) |
나) 물·메탄올표준액
① 조제
수분측정용메탄올 500㎖를
건조한 1000㎖ 플라스크에 취하여 물 2.0㎖를 넣고 수분측정용 메탄올을 넣어 1000 ㎖로 한다. 이 표준액의 표정은 수분측정용시액의 표정이
끝난 다음 곧 한다. 이 용액은 차광하고 습기를 피하여 냉소에 보존한다.
② 표정
조작법에 따라 수분측정용메탄올 적당량을 건조한 적정플라스크에
취하여 미리 수분측정용 시액으로 종말점까지 적정하여 플라스크 안을
무수상태로 한다. 다음에 수분측정용시액 10㎖를 정확하게 취하여 넣고 조제한 물·메탄올표준액으로 종말점까지 적정한다.
물·메탄올표준액 1㎖ 중 물 (H2O)의 mg 수인 ƒ' (mg/㎖)를 다음 식으로 구한다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.1
시험기구 및 시약(Apparatus & Reagent)(Continued)
1) KP Method(Continued)
시액 및 표준액의 조제법(Continued)
|
ƒ’(mg/㎖) = |
ƒ(mg/㎖) × 10(㎖) |
|
적정에 소비된 물·메탄올표준액의 양(㎖) |
전량 적정법
장 치
보통 요오드발생용 전해조가 들어 있는 적정플라스크, 교반기 및 정전류분극전위차적정장치로 되어 있다. 요오드발생장치는 격막으로 격리된 양극 및 음극으로 구성되어 있는데 양극은 수분측정용양극액 중에, 음극은 수분측정용음극액 중에 잠겨 있다. 보통 두 극은 모두 백금망을 쓴다. 수분측정용양극액 및 수분측정용음극액은 흡습성이 강하므로 장치는 외부로부터의 흡습을 방지한다. 방습에는 실리카겔 또는 수분측정용염화칼슘 등을 쓴다.
수분측정용양극액 및 수분측정용음극액의 조제법
가) 수분측정용양극액
및 수분측정용음극액은 한 조의 시약으로서 다음 조제법 1, 2 또는 3 중 하나의 방법으로 만든다.
조제법
1
① 수분측정용양극액
수분측정용이미다졸 102 g을 수분측정용메탄올 900 ㎖에 녹여
얼음으로 식히고 액의 온도를 30 ℃ 이하로 유지하면서 건조이산화황을 통과시켜 그
질량이 64 g 증가되었을 때 요오드 12 g을 넣어 녹이고 흔들어 섞으면서 액의 색이 갈색에서 황색으로 변할 때까지 물을 적가하고
수분측정용메탄올을 넣어 1000 ㎖로 한다.
② 수분측정용음극액
염산디에탄올아민 24 g을 수분측정용메탄올 100 ㎖에 녹인다.
조제법 2
① 수분측정용양극액
1,3-디-(4-피리딜)-프로판 40 g 및 디에탄올아민 30 g 을 수분측정용메탄올
약 200 ㎖에 녹인 다음 질량이 25 g 증가될 때까지 건조이산화황을 통과시킨다.
탄산프로필렌 50 ㎖를 넣어 요오드 6 g을 녹인 다음 수분측정용메탄올을 넣어 500 ㎖로 하여 액의 색이 갈색에서 황색으로 변할
때까지 물을 적가한다.
② 수분측정용음극액
염화콜린 30
g을 수분측정용메탄올에 녹여 100 ㎖로 한다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.1
시험기구 및 시약(Apparatus & Reagent)(Continued)
1) KP Method(Continued)
시액 및 표준액의 조제법(Continued)
조제법
3
① 수분측정용양극액 디에탄올아민 100g을 수분측정용메탄올 또는 수분측정용메탄올·수분
측정용클로로포름혼합액(3:1) 900㎖에 녹이고 식히면서 건조이산화황을 통과시켜 질량이 64g 증가되었을 때 요오드 20g을 넣어 녹이고 액의
색이 갈색에서 황색으로 변할 때까지 물을 적가한다.
②
수분측정용음극액 염화리튬 25g을 수분측정용메탄올·니트로메탄혼합액(4:1) 1000 ㎖에 녹인다.
2)
EP Method
증류에 의한 수분측정법
장치 -
A)
유리플라스크
B)
원통튜브
C)
환류 응축기기
D)
튜브
E) 받음튜브(0.1㎖ 단위눈금)
저항으로 조절되는 전기 히터
시약 - 톨루엔
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.1 시험기구 및 시약(Apparatus & Reagent)(Continued)
2) EP Method(Continued)
마이크로 수분 측정법
장치 - 장치는 반응용기, 적극들, 자성교반기로 구성되어있고 반응 용기는 큰 음극 구역과 작은 양극 구역으로 구성되어져 있다. 전극의 형태에 따라서 두 구역은 칸막이로 분리될 수 있다. 각 구역은 백금 전극을 포함하고 있다. 액체 또는 녹은 검체가 주사기를 이용하여 격벽을 통해서 주입된다. 일반적으로 고체의 셈플을 주입하는 것은 피한다. 그러나 만약 고체 셈플을 주입한다면 셈플 주입구가 확실히 봉해져 야하고 외부공기로부터 수분이 유입되는 것에 대한 주의를 기울이고 활성이 없는 건조한 공기가 주입되는 밀폐 용기내에서 주입하여야한다.
세미 마이크로 수분 측정법
장치 - 약 60㎖ 용적의 적정 용기에 2 개의 백금전극, 질소 주입튜브, 뷰렛팁에 의한 멈춤장치, 건조제에 의해서 보호되는 환기튜브로 구성되어있다. 검체가 갈아진 유리마개로 닫겨진 옆쪽으로 나온관을 통하여 주입된다. 적정을 하는 동안 자성 또는 건조된 질소가 용액을 통과하는 흐름에 의해 젖어질 수 있다. 종말점은 암페어 측정기에 의해서 결정된다. 유동성 있는 전압을 공급하기 위해 1.5V 의 베터리가 연결되어있고 적당한 약 2000Ω의 전위차 회로로 구성되어있다. 이 접압은 마이크로 전류계에 의해 백금 전극으로 초기의 낮은 전류가 흐르도록 조정이 된다. 시액을 넣을 때 마이크로 전류계의 바늘이 한쪽을 치우쳤다가 다시 시작점으로 돌아온다. 반응이 끝나는 시점에서 30초 이내로 바늘의 치우침이 나 타나게 된다. 분석이 끝난 후 황화용오드 시액을 사용하여 시액과 용액을 사용할 때 무수상태를 유지해야하고 외부로부터 수분이 유입되는 것을 철처히 주의해야 한다. 황화요오드시액은 차광해야하며 자동 뷰렛적정기에 병에 담겨서 알맞게 장착되어야 한다. 상업적으로 사용되는 황화요오드시액은 피리딘이 다른 화합물과 교체되어 있을 수 있다. 이런 시액들은 시험전에 먼저 발리데이션이 되어야한다.
3)
USP Method
Method Ia(직접적정법)
장치 - 대기중에 수분이 차단되고 종말점을 결정할 수 있는 적당한 어떤 장차라도 사용이 되어질 수 있다. 색을 띄지 않는 용액을 직접적정하는 경우 종말점은 카나리아 빛 노란색으로부터 호박색 빛으로 변하는 것을 관찰함으로써 결정할 수 있다. 그 반대의 경우인 역적정을 할때도 적용이 된다. 그러나 적정용액에 잠겨있는 백금전극쌍(5mm2 의 면적으로 약2.5Cm떨어져 있음)사이에 약 200Mv의 전위차를 측정할 수 있는 간단
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.1 시험기구 및 시약(Apparatus & Reagent)(Continued)
3) USP Method (Continued)
Method Ia(직접적정법)(Continued)
한 전기회로를 사용하여 종말점이 전기적으로 결정될 수 있다. 적정의 종말점에서 적정이 되는 용액에 따라 약간의 시약의 초과가 30초에서 30분간 약 50 ~ 150 마이크로 암페어를 증가시킨다. 어떤 자동적정기에서는 종말점에서의 전류와 전압의 급격한 변화가 적정액을 공급하는 뷰렛을 조절하는 솔레노이드 작동 벨브를 닫게 한다. 일반적으로 판매되는 장치는 하나 또는 두개의 자동 뷰렛, 전극들, 자성교반기가 적정 용기에 조밀하게 구성되어 밀폐되어있다. 시스템 내의 공기는 적당한 건조제에 의해서 건조되고 적정용기는 건조 질소 또는 공기가 주입될 수 있다.
시약 –Karl Fischer 시약을 다음과 같은 방법으로 준비한다.
670㎖ 메탄올과 170㎖ 피리딘이 섞여있는 용액에 125g의 요오드를 넣고 식힌다. 100㎖의 피리딘을 250㎖ 눈금이 있는 실린더에 넣고 피리딘을 얼음이든 용액조에 넣고 차갑게 한다. 부피가 200㎖ 될때까지 건조된 이산화황을 넣는다. 이용액을 천천히 흔들어가면서 차갑게된 요오드 혼합액에 첨가시킨다.
흔들어서 이 요오드를 녹이고 이 용액을 이 장치에 옮긴다. 기준을 잡기전에 하루밤 정도 놓아둔다. 제대로 준비된 1㎖의 이용액은 약 5mg의 물과 반응한다. 그러나 점차 그것이 악화되므로 사용하기 1시간전에 기준을 잡아야하고 계속 사용한다면 날마다기준을 잡아야 하고 사용할 때 차광해야 한다. 사용할 때도 빛으로부터 차광 되어야하며 벌크 단위의 시약을 저장할 때는 적당하게 봉해져야하고 유리를 갈은 마개로 닫혀져 완전히 빛이 들어오지 않는 냉장고에 보관해야한다.
판매하는 안정화된 Karl Fischer type 시액이 사용되어질 수 있다. 판매되는 시액은 메탄올, 피리딘, 알코올이 아닌 용제 또는 염기들도 사용되어질 수 있다. 이액들은 한가지 성분일 수도 있고 두가지 성분이 혼합되어 있을 수도 있다. 이액을 묽힐 때는 제조자의 지시에 따라서 묽히고 메탄올 에테르 또는 에틸렌 글리콜, 모노메틸 에테르와 같은 다른 적절한 시약으로 묽힐 수 있다.
시약의 표준화
충분한 양의 메탄올 또는 다른 적당한 용제를 적정 용기에 담고 전극을 넣고 덮은 후 지시약을 넣거나 약 전위차 200mV, 100±50 마이크로 암페어 직류전류를 가지는 전위차계를 설치한다. 1% 미만의 수분량을 측정하기 위해서 Sodium tartrate가 표준물질로 사용되어질 수 있다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.1 시험기구 및 시약(Apparatus & Reagent)(Continued)
4)
USP Method(Continued)
Method Ia(직접적정법)(Continued)
신속히 Sodium tartrate(C4H4Na2O6·2H2O) 150 ~ 350mg을 넣어서 종말점까지 적정한다. 수분 방정식에서의 factor“F”는 시약 1㎖ 당 1mg의 물의 비율로 다음과 같이 주어진다.
2(18.02/230.08)(W/V)
여기에서 18.02와 230.08은 물의 분자량과 Sodium tartrate
dihydrate의 분자량이다. W는 mg단위의 Sodium tartrate dihydrate의 질량이고 V는 두번째 적정에서 소모된 ㎖단위의 부피이다.
1% 또는 그 이상의 많은 양의 수분을 측정할때는 표준물질로 증류수를 사용한다. 신속히 25 ~ 250mg의 물을 무게 측정용 피펫이나 보정된 주사기 또는 마이크로 피펫으로 정밀히 측정하여 넣고 종말점까지 적정한다. 다음의 방정식에 의해서 수분 방정식 factor “F” 값을 계산한다.
W/V
여기서 W는 mg단위의 물이고 V는 들어간 시약의 ㎖단위의 부피이다.
Method Ib(역적정법)
장치, 시약, 시험준비는 Method I 와 동일하다.
역적정에서 쓰이는 물을 함유하는 기준액의 표준화
2㎖의 물을 메탄올 또는 적당한 솔벤트를 넣어서 1000㎖까지 묽힌 수분 함유 용액을 준비한다.
이 용액을 “시약의 표준화”의 절차에 따라 표준화된 적정시약 25.0㎖를 사용하여 다음 다음의 공식에 따라서 수분 함유 용제 중의 수분의 함량(mg/㎖)을 계산한다.
V'F/25
V' 은 소모된 시약의 부피이고 F는 시약에 대한 물의 factor이다. 매주 수분 함유 용제의 수분함량을 구하고 필요에 따라서 시약도 표준화해야 한다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.1 시험기구 및 시약(Apparatus & Reagent)(Continued)
4) USP Method(Continued)
Method Ic(전량 적정법)
장치 - 판매되고 있는 전극들과 자성 교반장치가 조밀하게 구성되어 있는 시스템으로 구성된 어떠한 장치도 가능하다. 기계의 마이크로 프로세서가 분석 절차를 조정하고 결과를 나타낸다. 전류의 소모가 확실히 측정되므로 이 기기에 대한 보정은 필요하지 않다.
시약 – Method Ia와 동일하다.
Method II(공비증류-톨루엔 증류법)
장치 -
A : 유리 플라스크(500㎖)
B : 원통튜브(길이235 ~ 240mm)
C : 환류 응축기기(길이 400mm, 내부관 지름 8mm이하)
D : 연결튜브(내부지름 9 ~ 11mm)
E : 받음튜브(총 5㎖, 길이
146 ~ 156mm, 0.1㎖ 단위눈금)
눈금을 읽을 때 0.05㎖ 이상의 오차가 발생해서는 안된다. 열원은 전기 저항으로 조절되는 전기 히터 또는 오일 중탕이 사용된다. 플라스크 윗쪽과 연결 튜브는 분리가 된다. 받음 튜브와 응축기를 크롬산이 혼합된 세제로 세척하고 물로 완전히 씻은 후 오븐에서 건조시킨다. 사용할 톨루엔을 준비하고 소량의 물고 섞고 흔든다음 물을 분리해내고 톨루엔을 증류시킨다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2 시험방법(Testing Method)
4.2.1 KP Method
1)
시험 원리 및 이론(Testing principle and theory)
수분측정법은 메탄올 등의 저급알코올 및 피리딘 등 유기염기의 존재하에서 물이 요오드 및 이산화황과
다음 반응식과 같이 정량적으로 반응하는 것을 이용하여 수분을 측정하는 방법이다.
I2 ＋ SO2 ＋ 3C5H5N ＋ CH3OH
＋ H2O → 2(C5H5N+H)I- ＋
(C5H5N+H)-OSO2OCH3
측정법에는 용량적정법과 전량 (電量)적정법이 있다. 용량적정법은
반응에 필요한 요오드를 수분측정용시액 중에 녹이고 검체 중의 물과 반응하여 소비된 요오드의 적정량으로부터 수분을 측정하는 방법이다. 전량적정법은
요오드화물 이온을 함유한 수분측정용시액을 전해하여 요오드를 발생시킨 다음 요오드가 정량적으로 물과 반응하는 것을 이용하여 전해에 필요한 전기량으로부터
수분을 측정하는 방법이다.
2 I- →
I2 ＋ 2 e-
용량적정법
조작법
적정은 습기를 피하고 원칙적으로 수분측정용시액을 표정할
때와 같은 온도에서 적정한다. 피적정액 중에 한쌍의 백금전극 또는 1 개의 쌍백금전극을 담그고 가변저항기를 적당히
조절하여 전극 사이에 미소전압을 가한 상태에서 수분측정용 시액을 적가할 때 변화하는 전류 (μA)를 측정한다.
적정이 진행됨에 따라 회로 중의 전류가 크게 변하나 수초 이내에 다시 원래 상태로 돌아간다. 적정의 종말점에 이르면 이 전류의 변화가 일정시간 (보통 30 초 이상) 지속된다. 이 상태를 적정의 종말점으로 한다
(정전압분극전류적정법). 또는 전극 사이에 미소전류를 흘리면서 수분측정용시액을 적가할 때 변화하는 전위차 (mV)를 측정한다. 이 때 적정이 진행됨에 따라 회로 중의 전압계의 값이 수백 mV의 분극상태로부터 급격히 감소하여 소극 (消極)상태로 되나 수초 이내에 다시 제자리로 돌아간다.
적정의 종말점에 도달하면 소극상태가 일정시간 (보통 30 초
이상) 지속된다. 이 상태를 적정의 종말점으로 한다 (정전류분극전위차적정법). 다만
역적정하여 정전압 분극전류적정법을 쓰는 경우에는 수분측정용시액이 과량
존재하는 동안은 전류계의 바늘이 흔들리지만 종말점에 도달하면 급히 제자리로 돌아온다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2 시험방법(Testing Method)(Continued)
4.2.1 KP Method(Continued)
용량적정법(Continued)
정전류분극전위차적정법을
쓰는 경우는 수분측정용시액이 과량 존재하는 동안은 전압계의 값이
제자리에 있다가 종말점에 도달하면 일정한 전압이 걸린다. 따로 규정이 없는 한 직접적정 또는 역적정한다. 적정의
종말점은 보통 역적정을 하는 경우에 더 판별하기 쉽다.
전량적정법
보통 요오드발생용 전해조가 들어 있는 적정플라스크, 교반기 및 정전류분극전위차적 정장치로 되어 있다. 요오드발생장치는 격막으로 격리된 양극 및 음극으로 구성되어 있는데 양극은
수분측정용양극액 중에, 음극은 수분측정용음극액 중에 잠겨 있다. 보통 두 극은 모두
백금망을 쓴다. 수분측정용양극액 및 수분측정용음극액은 흡습성이 강하므로 장치는 외부로부터의 흡습을 방지한다. 방습에는 실리카겔 또는
수분측정용 염화칼슘 등을 쓴다.
2) 시험 절차(Testing procedure)
직접적정(따로
규정이 없는 한 다음 방법에 따른다.)
① 수분측정용메탄올
적당량을 건조한 적정플라스크에 취하여 미리 수분측정용시액 으로 종말점까지 적정하여 플라스크 안을 무수상태로 한다.
② 수분 5 ~ 30 mg을 함유하는 양의 검체를 정밀하게 달아 빨리 적정플라스크에
넣고 저어 섞어 녹이고 세게 저어 섞으면서 수분측정용시액으로
종말점까지 적정한다.
③
검체가 용매에 녹지 않을 때는 빨리 가루로 하여 수분 5 ~ 30 mg을 함유하는 양의 검체를 정밀하게 달아 빨리 적정플라스크에 넣고 습기를 피하여 5 ~ 30 분간 저어 섞은
다음 세게 저어 섞으면서 적정한다.
④ 검체가 용매에 녹지 않을 때 또는 검체가 칼피셔반응을 방해할 때에는 수분기 화장치를 써서 검체를 가열하고
질소를 운반기체로 하여 검체 중의 수분을 적정플라스크에 도입할 수 있다. 적정은 습도가 낮은 상태에서 할 필요가
있으나 적정에 장시간이 걸리는 등 시험 중 수분의 영향을 피할 수 없는 경우에는 검체를 측정할 때와 같은 조작으로 공시험을 하여 보정한다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2 시험방법(Testing Method)(Continued)
4.2.1 KP Method(Continued)
2) 시험 절차(Testing procedure)
역적정(따로 규정이
없는 한 다음 방법에 따른다.)
①
수분측정용메탄올 적당량을 건조한 적정플라스크에 취하고 미리 수분측정용시액 으로
종말점까지 적정하여 플라스크 안을 무수상태로 한다.
②
수분 5 ~ 30 mg을 함유하는 양의 검체를 정밀하게
달아 빨리 적정플라스크에 넣고 과량의 수분측정용시액 일정량을 넣은 다음 저어 섞어 녹이고 세게 저어 섞으면서 물·메탄올표준액으로 종말점까지 적정한다.
③
검체가 용매에 녹지 않는 경우에는 재빨리 가루로 하고 그 질량을 정밀하게 달아
빨리 적정플라스크에 넣고 과량의 수분측정용시액 일정량을 넣어 습기를 피하여 5 ~ 30 분간 저어 섞은 다음 세게 저어 섞으면서 적정한다.
전량적정법
①
적정플라스크 중에 수분측정용양극액을 넣은
다음 이 액 중에 정전류분극전위차적정 장치의 한 쌍의 백금전극 또는 쌍백금전극을 담근다. 따로
수분측정용음극액을 채운 요오드발생장치를 수분측정용양극액 중에 담근다.
②
미리 전해전류를 흐르게 하여 적정플라스크 안을 무수상태로 한다. 다음에 수분 0.2 ~ 5 mg을 함유하는 양의 검체를 정밀하게 달아 빨리 적정플라스크에 넣고 저어 섞어 녹이고 세게 저어
섞으면서 종말점까지 적정한다.
③
검체가 양극액에 녹지 않는 경우에는 빨리 가루로 하여 수분 0.2 ~ 5 mg을 함유하는 양의 검체를 정밀하게 달아 빨리 적정플라스크에 넣고 습기를 피하여 5 ~ 30 분간 저어 섞은
다음 세게 저어 섞으면서 적정한다.
④
검체가 용매에 녹지 않을 때 또는 검체가 칼피셔반응을 방해할 때에는 수분기화 장치를
써서 검체를 가열하고 질소를 운반기체로 하여 검체 중의 수분을 적정플라 스크에 도입할
수 있다. 적정 시작부터 종말점에 이르기까지의 요오드 발생에 소비된 전기량 (C) [전류 (A)를 시간 (초)에
대해 적분한 값]를 측정하여 다음 식으로 검체 중의 수분량 (%)을 구한다.
⑤
적정은 습도가 낮은 상태에서 할 필요가 있으나 적정에 장시간이 걸리는 등 시험
중 수분의 영향을 피할 수 없는 경우에는 검체를 측정할 때와 같은 조작으로 공시험을
하여 보정한다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2
시험방법(Testing Method)(Continued)
4.2.2
EP Method
1) 시험 원리 및 이론(Testing principle and theory)
마이크로
수분 측정법
물의 전량 적정은 충분한 염기성 완충액과 섞여있을 때 무수물의 조건에서 수분은 이산화황과 요오드와 정량반응을 한다는 이론을 기초로
한다. 용량적정법과 달리 요오드는 요오드 산화에 의해서 반응 용기에서 전기적으로 얻어진다. 요오드는 물, 반응용기에
있는 이산화황과 즉시 반응 하자마자 음극에서 요오드가 된다. 검체 속의 수분량은 적정이 끝날 때 까지 전기적으로 소모된 전량과 비례한다. 반응용기
속에 모든 수분이 소모되었을 때 적정이 끝나게 되고 요오드가 초과되어 생성된다. 1 mol의 물은 1 mol의 요오드에 상응하고 10.71C의
전기량은 1mg의 물과 상응한다.
분석전에 물전해 시스템에 의해서 수분이 제거된다. 수분의 측정은 다음의 조건에서 같은 시액을 사용했을
때 효과적으로 측정이 될 수 있다.
- 검체의 성분은 다른 성분과 양립할 수 없다.
- 다른 반응이 일어나면 안된다.
- 전해시액의 수분에 대한 용량이 충분하여야 한다.
전량적정은 수분의
함량이 작을 때, 즉10㎍ ~ 10 mg의 범위에 있을 때 사용이 권장된다.
시스템으로의 공기중 수분유입을 막을 때 정확한 정확하고 정밀한 방법이 될 수 있다. 시스템은 초기값이
측정됨에 의해서 관리되어야 한다.
2) 시험
절차(Testing
procedure)
증류에 의한 수분측정법
① 받음 튜브와 응축장치를 깨끗하게 물로 세척하고
건조한 후 200㎖의 톨루엔과 물 2㎖를 건조된 플라스크에 섞는다.
② 약 2시간동안
증류시킨 다음 약30분동안 식히고 0.05㎖의 단위까지 물의 부피를 측정한다.
③ 플라스크에 검체가 약 2 ~ 3 ㎖의 수분을 가질 정도의량을 담고 1퍼센트의 정밀한 정도로 무게를 측정한다.
④ 만약 검체가 일정한 반죽을 가진다면 금속호일에 검체를 놓고 무게를 측정하고
다공성 물질을 몇조각 넣고 플라스크를 약 15분간 천천히 가열한다.
⑤ 톨루엔이 끓기 시작할 때 대부분의 물이 증류될
때까지 초당 2방울이 생기는 비율로 가열한 다음 초당 4방울이 생기는 비율로 가열한다.
⑥ 물이 완전히 증류되었을 때 응축튜브의 내부를
톨루엔으로 헹군다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2
시험방법(Testing Method)(Continued)
4.2.2
EP Method(Continued)
2)
시험 절차(Testing
procedure)(Continued)
⑦ 5분간 증류를
유지한 후 열을 제거하고 실온으로 받음튜브를 식힌다음 듀브에 묻어있는 물방울을 받음튜브로 받아낸다.
⑧ 톨루엔과 물이 완전히 분리되었을 때 물의
부피를 측정하고 kg당 ㎖의 단위로 4.3.2 식에 의해서 계산하여 물질의 수분함량을
계산한다.
마이크로 수분 측정법
① 제조자의 지침서에 따라서 마이크로 수분 측정
전해용액을 반응 용기의 각구획에 채워넣고 전량적정을 종말점까지 실행한다.
② 반응용기에 의약품각조에서 정하는 양의 검체를
주입하고 다른 지시가 없다면 30초간 섞은 후 다시 종말점까지 적정한다.
③ 기기의 값을 읽고 검체에 존재하는 수분의 양을 계산한다.
④ 검체의 종류에 따라 공시험을 실시한다.
정확성에 대한 검증
증류수 또는 마이크로 수분측정을 위한 물을 정확하게 무게를
달아 넣고 적정한다.
H2O 1000㎍과 100㎍대한 각각의 첨가에 대한 회복피율은 각각97.3% ~ 102.5 %, 90.0% ~ 110%를 나타내야
한다.
세미 마이크로 수분 측정법
Method A
① 적정 용기에 무수 메탄올 또는 의약품각조에서 정하는 용제 20㎖를 담는다.
② 황화요오드 시액으로 전류상 나타내는 종말점까지 적정을한다.
③ 재빨리 의약품 각조에서 정하는 양의 검체를 적정용기에 옮겨 담는다.
④ 1분동안 젖어주고 황화요오드를
사용하여 전류상으로 나타내는 종말점까지 적정한다.
Method B
① 적정 용기에 무수 메탄올 또는 의약품각조에서
정하는 용제 10㎖를 담는다.
② 황화요오드 시액으로 전류상 나타내는 종말점까지
적정을한다.
③ 재빨리 의약품 각조에서 정하는 양의 검체를
적정용기에 옮겨 담는다.
④ 전류상 나타내는 종말점에서 약1㎖ 또는 의약품 각조에서 정하는 양을 초과하여 황화요오드시액을 사용하여 적정한다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2
시험방법(Testing Method)(Continued)
4.2.2
EP Method(Continued)
세미 마이크로 수분 측정법(Continued)
⑤ 약1분간 또는
의약품 각조에서 정하는 시간동안 플라스크를 덮어서 빛을 가리고 초기에 낮은 전류값을
얻을때까지 무수 메탄올 또는 의약품각조에서 정하는 용제로 초과된 황화요오드시액을 역적정한다. 물에 대한 무수 메탄올 또는 용제의 함량은 약 2.5 g/L 이다
4.2.3 USP Method
1)시험
원리 및 이론(Testing principle and theory)
USP Method
Method I(적정법)
의약품각조에서 별도의 지시가 없으면 Method Ia에 따라서 시험한다.
Method Ia(직접적정법)
적정에의한
수분 결정은 수소 이온들과 반응하는 완충액의 존재하에서 수분이 이산화황,
요오드 무수화물과 정량적으로 반응을 한다는 것을 기초로 한다. 실제로 Karl Fischer
시액으로 알려진 적정용액은 피리딘과 메탄올에 이산화황과 요오드가 녹아있다. 검체는 이 시액과 직접적정 또는 역적정으로 분석되어질 수 있다.
반응의 화학양론은 정확하지가 않다. 그리고 재현성은 시약 성분의 상대적 농도, 검체를 녹이는 용제의 성질 그리고 적정하는 방법에 따른 요소에 달려있다.
그러므로 바람직한 정밀성을 얻기위해 실험적으로 기준이되는 방법이 사용된다. 시스템으로 공기중의 수분이 유입되지 않도록 하는 것이 정밀성을 크게
좌우한다. 수분의 적정은 일반적으로 검체에 대한 용제를 무수메탄올을 사용한다. 그러나
특별한 검체 시험에서 다른 적당한 용제도 사용될 수 있다.
Method Ib(역적정법)
역적정은 검체 대해서 초과된 시약이 들어가서 완전한 반응이
일어날 때 까지 충분한 시간을 기다린
후 메탄올과 같이 수분이 함유된 표준 용제로 초과된 시약을 적정하는 방법이다. 역적정은 검체가 품고 있는 수분이
아주 천천히 빠져 나와서 직접적정을 하기 어려운 경우 일반적으로 적용이 된다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2
시험방법(Testing Method)(Continued)
4.2.2 USP Method (Continued)
Method Ic(전량 적정법)
Karl Fischer 반응은 물의 전량적정에서 이용이 된다. 요오드는 용량적정의
형태로 첨가되지 않고 요오드가 함유된 용액에 담긴 음극에서의 산화작용에 의해 요오드가 발생한다. 일반적으로 반응용기는 큰 음극 구획과 작은 양극
구획으로 막에 의해서 나뉘어져있다. 다른 적절한 형태의 반응용기도 사용이 가능하다. 각각의 구획에는 백금전극이 전류를 흐르게 한다. 요오드는 음극
전극에서 발생되어 즉시 물과 반응을 하게 된다. 모든 수분이 소모되었을 때는 과잉 요오드가 발생하고 전위차적으로 감지를 하여 종말점을 알려준다.
수분은 사전 전기분해에 의해서 이 시스템에서 제거된다. 같은 시약을 연속해서 사용하여 각각의 검체내에 있는 수분함량을 시험할 수 있으므로 각각의
실험 후 Karl Fischer 용액을 가릴 필요는 없다. 다만 검체의 성분들이
다른 검체의 성분들과 다른 부수적인 반응이 없어야 한다. 검체는 일반적으로
용액의 상태로 주사기를 통하여 격막을 통하여 주입된다. 적당한 가스 주입튜브로부터 가스가 용기 속으로 주입될 수 있다. 정밀도는 대기중의 습기가
시스템으로 주입이 되지 않도록 하는 방법에 의해 크게 좌우된다. 그러므로
특정한 건조한 가스가 주입되는 박스 내에서 실험을 하지 않을 경우는 고체가 용기로 들어가는 것은 권장사항이 아니다. 베이스라인이 옮겨지는지
계속적인 관찰을 통해서 시스템이 조정되어야 한다. 이 방법은 화학적으로 작용을 일으키지
않는 탄화수소류, 알코올류 그리고 에테르류과 같은 물질들이 적당하다. 용량 Karl Fischer 적정과는 달리 전량적정은 미세한 적정방법이다.
이 방법은 매우 작은 량의 전류를 이용하고 수분의 함량의 100 % ~ 0.0001% 까지 측정할 수 있다.
2) 시험
절차(Testing
procedure)
Method Ia(직접적정법)
① 의약품 각조에서 정하지 않는다면
10 ~ 250 mg의 물을 포함할 만큼의 검체를 정밀히 단다. 검체가 압축 불활성 가스를 담아서 보관하였다면 2시간 이상 냉동실에 보관하였다가
포장을 열고 잘 섞인 검체 10㎖를 채취하여 시험한다.
② 검체를 적정할 때 10 ℃ 또는
그 이상에서 종말점을 결정하여야 한다.
③ 검체가 켑슐에
포장되어 있다면 4개의 캡슐 이상 섞어서 일부분을 채취해야한다. 검체가 알약이라면 4개 이상의 알약을 곱게 갈아서
시험하되 대기중의 습도가 결과에 영향을 줘서는 안된다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2
시험방법(Testing Method)(Continued)
4.2.2 USP Method (Continued)
2)
시험 절차(Testing procedure)(Continued)
④ 검체가 습기 차기
쉬운 곳에 있다면 잘 건조된 주사기를 사용하여 메탄올 또는 다른 적당한 용제를 적당량 정밀하게 측정하여 무게를 측정한 용기에다 담는다. 흔들어서 검체를 녹인 후 같은 주사기를 사용하여 그 용기로부터 용액을 적정용 용기에 옮겨 넣는다. 다른 메탄올 또는 적당한
용제를 정밀하게 측정하여 위와 같이 반복하여 이것을 적정용기로 씻어 넣고 즉시 적정을 시작한다.
⑤ mg 단위로 측정하고 똑 같은 양의 메탄올 또는 적당한 용제를 취하여
같은 방법으로 공시험을 진행하고 검체를 넣고 시험했을 경우의 수분함량에서 빼서 결과 값을 계산한다.
⑥ 검체를 담았던 용기와 뚜껑을 100℃에서 3시간 동안 건조시키고 데시케이터에서 식힌 시험전의 무게 차이를
비교한다.
⑦
의약품 각조에 명시되어 있지 않다면 25 ~
40㎖의 메탄올 또는 적당한 용제를 적정용기에 담고 전기적이거나 육안으로 관찰되는
종말점까지 시약으로 적정한다. (이것은 계산에 적용되지 않으므로 들어간 양은 무시한다.)
⑧
신속히 준비된 검체를 넣고 섞은 후 다시 전기적이거나 육안으로 관찰되는 종말점까지
시약으로 적정한다.
Method Ib(역적정법)
① 의약품 각조에서 수분함량을 Method lb에 의해서 구하라고 제시되어 있다면 35 ~ 40㎖의 메탄올 또는 적절한 용제를 적정 용기에 담는다 그리고
전위차 또는 시각적인 종말점까지 적정시약으로 적정한다.
② 신속히 검체를 담고 섞은 후 정밀하게 측정된
양의 적정시약을 초과하여 적정한다. 반응이 완전히 끝날 때 까지 충분한 시간을 보낸 후 물이 포함된 표준용제로 전위차
또는 시각적인 종말점까지 초과된 적정시약을 적정시킨다.
Method Ic(전량적정법)
① 검체가 녹는 고체일때는 적당량의 무게를 달아
무수 메탄올 또는 다른 적절한 용제에 녹인다. 액체일 때는 그대로 사용되거나 적절한 무수 용제에 용해시켜 사용될
수 있다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2
시험방법(Testing Method)(Continued)
4.2.2 USP Method (Continued)
2)
시험 절차(Testing procedure)(Continued)
② 검체가 녹지 않는 고체일 때 적당한 무수
용제로 적당한 양을 정확히 무게를 달아서 수분을 추출한 후 주입하는 방법과 검체를 튜브에 넣고 검체를 가열하며
이 튜브의 가스를 용기에 주입하는 방식으로 수분을 추출하는 방식을 사용할 수도 있다.
③ 건조된 주사기에 검체를 정밀하게 달아 준비된
검체를 신속하게 주입하여 0.5 ~ 5 mg의 수분을 측정한다. 수분의 양을 기기로부터 읽고 검체의 수분 함량을
계산하고 필요하면 보정한다.
Method
II(공비증류-톨루엔 증류법)
① 건조된 플라스크에 2 ~ 4 ㎖ 의 수분을 함유하는 검체를 센티그램 단위까지 정밀히 달아 넣는다.
② 만약 검체가 반죽형태이면
플라스크를 통과할 정도 크기의 금속 호일을 접어 담아서 정밀히 달아 넣는다.
③ 만약 검체가 튈
경우 충분한 양의 씻은 모래를 플라스크 바닥에 넣거나 100mm 길이의 끓임쪽을 몇 개 넣고 위쪽끝을 봉한다.
④ 장치를 연결하고
플라스크에 담긴 약200㎖ 톨루엔을 위쪽의 응축기를 통해 “4.1 시험기구 및 시약 4) USP Method
MethodII”의 받음튜브 E로 채워 넣는다.
⑤ 약 15분 동안 플라스크를 천천히 가열하고 톨루엔이 끊을 때 대부분의 수분을 증류할 때까지 초당 약 2방울의 속도로 증류시킨
후 초당 4방울의 속도로 속도를 높인다.
⑥ 수분이 완전히 모두 증류되었을 때 응축튜브의 안쪽을 구리철이 붙어있는 브러쉬를 사용하여 톨루엔으로 닦은 다음에 톨루엔으로 포화시킨다.
⑦ 5분동안 증류시킨다음 열원을 제거하고 받음 튜브를 실내온도로 유지시킨다.
만약 받음 튜브의 벽에 물방울이 붙어 있다면 고무밴드엔 구리선이 감싸고 있고 것으로 톨루엔에 적셔 수분을 떨어뜨린다.
⑧ 물과 톨루엔이 완전히 분리되었을 때 수분의 부피와 검체내의 수분 함량을 계산하다.
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.2
시험방법(Testing Method)(Continued)
4.2.2 USP Method (Continued)
2)
시험 절차(Testing procedure)(Continued)
Method III(중량법)
화학적 절차
의약품 각조에 제시된 건조감량<731>시험법에
따른다.
생물학적 절차
의약품 각조에 제시된 방법을 따른다.
식물학적인 절차
식물학 기원 <561>의
방법에 따라 아래와 같이 시험한다.
① 10g의 검체를 정밀히 달아 중량 증발접시에 담고 5시간동안105℃에서
건조시킨다.
② 두번의 연속되는
무게 측정의 결과가 0.25%의 차이를 넘지 않을 때까지 1시간 간격으로 건조시키고 무게를 측정한다.
4.3 계 산(Calculation)
4.3.1 KP Method
직접적정
|
물(H2O) % = |
V (㎖) × ƒ(mg/㎖) |
× 100 |
|
검체의
양(mg) |
V : 검체의 적정에 소비된 수분측정용시액의 양
역적정
|
물(H2O) % = |
V0 (㎖) × ƒ(mg/㎖) - V(㎖) × ƒ’(mg/㎖) |
× 100 |
|
검체의
양(mg) |
V0
: 수분측정용시액의 양
V : 적정에 소비된 물·메탄올표준액의 양
전량적정법
|
물(H2O) % = |
요오드
발생에 소비된 전기량(C) |
× 100 |
|
10.72 × 검체의 양(mg) |
10.72 : 물 (H2O) 1 mg에 해당하는 전기량 (C/mg)
4. 절 차 (Procedure)(Continued)
4.3
계 산(Calculation)(Continued)
4.3.2 EP Method
증류에 의한 수분측정법
|
물(H2O) % = |
1000(n2 - n1) |
|
m |
m = 검체의 질량(g)
n1 = 첫번째 증류에서 얻은 물의 부피(㎖)
n2 = 두번 증류에서 얻은 물의 부피합(㎖)
4.3.3 USP Method
Method Ia(직접적정법)
검체의 수분함량을 다음의 방정식에 의해서 mg단위로 구한다.
SF
S는 소모된 ㎖단위의 시약 부피이고
F는 시약에 대한 수분의 Factor이다.
Method Ib(역적정법)
검체에 포함하는 수분의 함량을 다음의 방정식에
따라서 계산한다.
F(X’- XR)
F : 적정시약에 대한 물의 factor
X’: 검체를 넣은 후 적정시약의
부피
X : 물이 함유하는 표준 용제가 반응이 되지않은
과량의 적정시약을 적정하는데 소모된 부피
R : 역적정에서 쓰이는 물을 함유하는 기준액의 표준화에서 나타난 V’/25 (㎖ 적정시약/ ㎖
수분함유 용제의 부피)