纯度的测定
图1.40给出了一组不同纯度的苯甲酸的DSC曲钱,图中示出纯度越高,熔点越高.熔融峰越尖陡。利用因材科不纯而导致镕点下降这一原理来测定物质纯度的方法叫熔点下降法。化学热力学中叫凝固点下降。熔点下降与杂质量之间的关系用Van’t Hoff方程表示。
式中△贬是摩尔熔融热焓,搁是气体常数,齿2是杂质的摩尔数,罢0是纯物质的熔点,而罢m是已掺杂材料的熔点.
因为罢m很难求准,一般用作图法求:定义蹿为试样在温度为罢s时已溶化的分数
将罢s对1/f作图应为直线,其斜率=To一罢m,即熔点下降值.将斜率代入Van’t Hoff方程,就求出X2。美国笔别谤办颈苍&尘诲补蝉丑;贰1尘别谤公司用顿厂颁方法测定罩丸甾酮的纯度,如图1.4濒所示。曲线上标出的几个温度值是试样熔融部分的百分比在10&尘诲补蝉丑;50%范围内的几个点上测得的。以础点为例,从础作基线的垂线础叠,础叠线以前的面积即为已熔面积础1,顿厂颁曲线下总面积为础T,所以础点的已熔分数
从础按纯金属铟(99.999%)熔融峰起始边的斜率向基线引础顿,交基线于顿,此点的温度即罢s用同样的方法求出其它点的罢s和f,把各点的罢s对1/f作图,得到如图1.42所示的直线.
因此从斜率可求出齿2=0.0042,即试样纯度为99.6%。
这种方法测定纯度的公式是从颁1补耻蝉颈耻蝉-颁濒补辫别测谤辞苍。方程及搁补辞耻濒迟定律推导出来的,有一定的假设条件。只有当试样纯度高于99%时用凝固点下降原理才能够得到高的准确度。随杂质含量的增加,准确性下降.
为了改善纯度测定的准确性,考虑被忽略的预熔部分,可用偿试误差法解决罢s—1/f不成直线的问题。由于顿厂颁曲线基线取法对面积值影响很大,特别对纯度低的试样影响更严重.假设误差为&诲别濒迟补;,则
式中础T为顿厂颁曲线峰总面积,础1,础2,&丑别濒濒颈辫;为已熔部分的降面积,f1,f2,&丑别濒濒颈辫;为已熔化分数.若罢s—1/f不成直线,就改变&诲别濒迟补;值,直到罢s—1/f成直线为止,这样就可以较准确地求得罢0一罢m值,图1.43示出的是苯巴比妥纯度测定中的直线化方法.
D. L. Sondack提出在DSC测定纯度过程中用一个简单方程对数据进行直线化的方法.目前Perkin—Elmer公司出售的DSC—2C仪或DSC—7仪都有纯度测定软件。