3/1:20202
2.2.2. СТЕПЕНЬ ОКРАШИВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ
(1)
Раствор считается бесцветным, если он выдерживает сравнение с водой Р или
растворителем, или окрашен не более интенсивно, чем раствор сравнения В
9
.
ВИЗУАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
Определение степени окрашивания жидкостей в ряду коричневый-желтый-красный
проводят путем сравнения с соответствующими растворами сравнения одним из двух
описанных ниже методов настоящей монографии.
МЕТОД I
2.0 мл испытуемого раствора сравнивают с 2.0 мл воды Р или растворителя или раствора
сравнения (таблицы растворов сравнения), описанного в настоящей монографии,
используя одинаковые пробирки из бесцветного, прозрачного, нейтрального стекла с
внешним диаметром 12 мм. Сравнение окраски проводят при рассеянном дневном
освещении, просматривая объекты горизонтально (перпендикулярно оси пробирок) на
белом матовом фоне.
МЕТОД II
Испытуемый раствор высотой слоя 40 мм сравнивают со слоем 40 мм воды Р раствора или
раствора сравнения (таблицы растворов сравнения), указанного в монографии, используя
одинаковые пробирки из бесцветного, прозрачного, нейтрального стекла с плоским дном,
которые имеют внутренний диаметр от 15 мм до 25 мм. Сравнение окраски проводят при
рассеянном дневном освещении, просматривая объекты вдоль вертикальной оси пробирок
на белом фоне.
РАСТВОРЫ СРАВНЕНИЯ
Первичные растворы
Желтый раствор. 46 г железа (III) хлорида Р растворяют в 900 мл смеси хлороводородная
кислота Р — вода Р (25:975, об/об) и доводят до объема 1000.0 мл той же смесью.
Определяют концентрацию полученного раствора и разводят раствор той же смесью до
концентрации FeCl
3
·6Н
2
О 45 мг/мл.
Раствор хранят в защищенном от света месте.
Титрование.10.0 мл полученного раствора помещают в коническую колбу вместимостью
250 мл с притертой пробкой, прибавляют 15 мл воды Р, 5 мл хлороводородной кислоты Р
и 4 г калия йодида Р, колбу закрывают и выдерживают в течение 15 мин в темном месте.
Добавляют 100 мл воды Р и выделившийся йод титруют 0.1 М раствором натрия
тиосульфата, прибавляя в конце титрования в качестве индикатора 0.5 мл раствора
крахмала Р.
1 мл 0.1 М раствора натрия тиосульфата соответствует 27.03 мг FeCl
3
·6Н
2
О.
Красный раствор. 60 г кобальта хлорида Р растворяют в 900 мл смеси хлороводородная
кислота Р — вода Р (25:975, об/об) и доводят объем раствора той же смесью до 1000.0
мл. Титруют и разбавляют раствор той же смесью, чтобы концентрация CoCl
2
·6Н
2
О
составляла 59.5 мг/мл.
Титрование. 5.0 мл полученного раствора помещают в коническую колбу вместимостью
250 мл с притертой пробкой, прибавляют 5 мл раствора водорода пероксида
разбавленного Р и 10 мл раствора 300 г/л натрия гидроксида Р, осторожно кипятят в
течение 10 мин, охлаждают и прибавляют 60 мл серной кислоты разбавленной Р и 2 г
калия йодида Р. Колбу закрывают и осторожно встряхивают до полного растворения
осадка. Выделившийся йод титруют 0,1 М раствором натрия тиосульфата, прибавляя в
конце титрования в качестве индикатора 0.5 мл раствора крахмала Р и титруют до
появления бледно-розового окрашивания.
1 мл 0.1 М раствора натрия тиосульфата соответствует 23.79 мг СоCl
2
·6Н
2
О.
Синий раствор. 63 г меди сульфата Р растворяют в 900 мл смеси хлороводородная
кислота Р — вода Р (25 : 975, об/об) и доводят объем раствора той же смесью до 1000.0
мл. Титруют и разбавляют раствор той же смесью, чтобы концентрация CuSO
4
·5Н
2
О
составляла 62.4 мг/мл.
Титрование. 10.0 мл полученного раствора помещают в коническую колбу вместимостью
250 мл с притертой пробкой, прибавляют 50 мл воды Р, 12 мл уксусной кислоты
разбавленной Р и 3 г калия йодида Р. Выделившийся йод титруют 0.1 М раствором
натрия тиосульфата, прибавляя в конце титрования в качестве индикатора 0.5 мл
раствора крахмала Р и титруют до появления бледно-коричневого окрашивания.
1 мл 0.1 М раствора натрия тиосульфата соответствует 24.97 мг CuSO
4
·5Н
2
О.
Стандартные растворы
Пять стандартных растворов готовят с использованием трех исходных растворов в
соответствии с указаниями, приведенными в таблице 2.2.2.-1.
Таблица 2.2.2.-1. — Cтандартные растворы
Стандартный раствор
Объем, мл
Желтый
раствор
Красный
раствор
Синий
раствор
Хлороводородная
кислота
(10 г/л HCl)
В (коричневый)
3.0
3.0
2.4
1.6
BY(коричневато-
желтый)
2.4
1.0
0.4
6.2
Y (желтый)
2.4
0.6
0.0
7.0
GY(зеленовато-желтый)
9.6
0.2
0.2
0.0
R (красный)
1.0
2.0
0.0
7.0
Растворы сравнения для методов I и II
Используя пять стандартных растворов готовят следующие растворы сравнения.
Таблица 2.2.2.-2. — Растворы сравнения шкалы В
Раствор сравнения
Объем, мл
Хлороводородная кислота
(10 г/л HCl)
В
1
25.0
В
2
50.0
В
3
62.5
В
4
75.0
В
5
87.5
В
6
95.0
В
7
97.5
В
8
98.5
В
9
99.0
Таблица 2.2.2.-3. — Растворы сравнения шкалы ВY
Раствор сравнения
Объем, мл
Хлороводородная
кислота
(10 г/л HCl)
ВY
1
0.0
ВY
2
25.0
ВY
3
50.0
ВY
4
75.0
ВY
5
87.5
ВY
6
95.0
ВY
7
97.5
Таблица 2.2.2.-4. — Растворы сравнения шкалы Y
Раствор сравнения
Объем, мл
Хлороводородная
кислота
(10 г/л HCl)
Y
1
0.0
Y
2
25.0
Y
3
50.0
Y
4
75.0
Y
5
87.5
Y
6
95.0
Y
7
97.5
Таблица 2.2.2.-5. — Растворы сравнения шкалы GY
Раствор сравнения
Объем, мл
Хлороводородная
кислота
(10 г/л HCl)
GY
1
75.0
GY
2
85.0
GY
3
91.5
GY
4
95.0
GY
5
97.0
GY
6
98.5
GY
7
99.25
Таблица 2.2.2.-6. — Растворы сравнения шкалы R
Раствор сравнения
Объем, мл
Хлороводородная
кислота
(10 г/л HCl)
R
1
0.0
R
2
25.0
R
3
50.0
R
4
62.5
R
5
75.0
R
6
87.5
R
7
95.0
Хранение
Растворы сравнения для определения степени окрашивания жидкостей по методу I хранят
в защищенном от света месте в запаянных пробирках из бесцветного, прозрачного,
нейтрального стекла с внешним диаметром 12 мм.
Растворы сравнения, используемые для определения степени окрашивания жидкостей по
методу II готовят из соответствующих стандартных растворов непосредственно перед
использованием.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД – МЕТОД III
ПРИНЦИПЫ
Наблюдаемый цвет объекта в основном зависит от его светопоглощающих характеристик.
Однако множество условий, таких как различность источников света, спектральная сила
осветителя, зрительная чувствительность наблюдателя, различия в размерах, в обозримом
фоне и в направлении обозрения влияют на восприятие цвета. Оттенок, яркость и
насыщенность - это 3 атрибута цвета. Инструментальное измерение в определенных
условиях позволяет количественно выразить цвет. Основа любого инструментального
измерения цвета заключается в том, как человеческий глаз определяет цвет с помощью 3
типов рецепторов.
Инструментальные методы измерения цвета обеспечивают более объективные данные,
чем субъективное восприятие цветов небольшим числом людей. При надлежащем
обслуживании и калибровке оборудования инструментальные методы могут обеспечить
точные, прецизионные и последовательные измерения цвета, которые не изменяются со
временем. В результате многочисленных экспериментов по сопоставлению цветов
людьми с нормальным цветовым зрением, были установлены коэффициенты
распределения (весовые коэффициенты) для каждой длины волны в видимой области
спектра, дающие относительную степень стимуляции каждого типа рецепторов,
вызванной светом с данной длиной волны.
Международная комиссия по освещению (CIE) разработала модели, учитывающие
источник света и угол, под которым наблюдатель смотрит на цель (поле зрения). В
визуальном тесте на окрашивание растворов существуют требования, которые приводят к
использованию угла в 2° и рассеянного дневного света (осветитель С). Средняя
чувствительность человеческого глаза представлена коэффициентами распределения x
λ
, y
λ
и z
λ
(рисунок 2.2.2.-1).
Рисунок 2.2.2.-1. – Средняя чувствительность человеческого глаза, представленная
коэффициентами распределения, CIE 2° Стандартного наблюдателя (D = коэффициент
распределения; λ = длина волны в нанометрах)
Для любого цвета количество стимуляции каждого типа рецепторов определяется набором
трехцветных значений (XYZ).
Связь между коэффициентами распределения и трѐхцветными значениями (X, Y и Z)
определяется следующими уравнениями, выраженными через интегралы:
где:
k – нормирующая постоянная, характеризующая стимуляцию одного типа
рецепторов и используемого освещения;
S
λ
– относительное спектральное распределение мощности источника света;
x
λ
, y
λ
и z
λ
– коэффициенты распределения совпадения цветов для CIE 2°
Стандартного наблюдателя;
f
λ
– спектральный коэффициент пропускания материала T
λ
;
λ – длина волны, в нанометрах
При практических расчетах трехцветных значений, интегрирование выражается
приблизительно, путем суммирования следующим образом:
Трехцветные значения можно использовать для расчета координат цветового
пространства CIE Lab: L*(яркость), a*(красно-зеленый) и b*(желто-синий); они
определяются как:
где:
Х
n ,
Y
n
и Z
n
–
трехцветные значения воды Р и
f(X / X
n
)=( X / X
n
)
1/3
if X / X
n
> (6 / 29)
3
,
или же f(X / X
n
)= 841 / 108( X / X
n
)+ 4 / 29);
f(Y / Y
n
)=( Y / Y
n
)
1/3
if Y / Y
n
> (6 / 29)
3
,
или же f(Y / Y
n
)= 841 / 108(Y / Y
n
)+ 4 / 29);
(Z / Z
n
)=( Z / Z
n
)
1/3
if Z / Z
n
> (6 / 29)
3
,
или же f(Z / Z
n
)= 841 / 108(Z / Z
n
)+ 4 / 29);
В спектрофотометрическом методе значения коэффициента пропускания получают на
дискретных длинах волн во всем видимом спектре. Затем эти значения используются для
расчета трехцветных значений с использованием весовых коэффициентов x
λ
, y
λ
и z
λ
для 2°
Стандартного наблюдателя и CIE cтандартного источника света C (см. текущую
публикацию Международной комиссии по освещению, CIE).
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
С помощью подходящего спектрофотометра в соответствии с инструкциями
производителя определяют коэффициент пропускания (Т) в диапазоне длин волн от 400
нм до 700 нм с интервалами не более 10 нм. Результат выражают в процентах. Вычисляют
трехцветные значения X, Y и Z и координаты цвета L*, a* и b*.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦВЕТА
Прибор калибруют в соответствии с рекомендациями производителя. Выполняют тесты
производительности системы перед каждым измерением или периодически через
регулярные промежутки времени, в зависимости от частоты использования прибора с
использованием сертифицированных стандартных материалов в пределах диапазона
измерения.
Работу с прибором проводят в соответствии с инструкциями изготовителя и испытывают
испытуемый раствор и раствор сравнения в одинаковых условиях (например, длина
оптического пути кюветы, температура).
Для измерения светового пропускания в качестве эталона используют воду Р, приняв
коэффициент светового пропускания за 100.0 % на всех длинах волн в видимой области
спектра. Далее для расчета трехцветных значений используют весовые коэффициенты x
λ
,
y
λ
и z
λ
для CIE стандартного источника света C, соответствующих цветовым координатам
L* = 100, a* = 0 и b* = 0.
Референтные измерения могут быть выполнены с использованием цветовых координат
воды Р, или свежеприготовленных фармакопейных стандартных растворов, или же с
использованием соответствующих цветовых координат, хранящихся в базе данных
изготовителя прибора, при условии, что последние были получены в тех же условиях
испытаний. Если испытуемый раствор мутный или непрозрачный, его фильтруют или
центрифугируют. Если испытуемый раствор не отфильтрован и не отцентрифугирован, то
в результатах сообщают о любой мутности или непрозрачности. Следует избегать
пузырьков воздуха и, при необходимости, удалять.
Инструментальный метод используется для сравнения двух растворов с точки зрения их
цвета или различия в цвете, или отклонения от определенного цвета. Рассчитывают
цветовую разницу (ΔE*
tr
) между испытуемым раствором (t) и раствором сравнения (r),
используя следующее формулу:
где:
ΔL*, Δa* и Δb* — разности цветовых координат.
Цветовые координаты CIE LCh могут быть использованы вместо цветовых координат CIE
Lab.
Интерпретация результатов в цветовом пространстве L* a* b*
Приборы могут предоставлять информацию о фактическом расположении испытуемого
раствора в цветовом пространстве L* a* b*. Используя соответствующие алгоритмы,
можно определить соответствие фармакопейным стандартным растворам (например,
«испытуемый раствор равен раствору сравнения XY», «испытуемый раствор близок к
раствору сравнения XY» или «испытуемый раствор между растворами сравнения XY и
XZ»).