中華人民共和國藥典 2025年版 四部

0601  相對密度測定法

密度系指在規(guī)定的溫度下，單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量，即質(zhì)量與體積的比值；相對密度系指在相同的溫度、壓力條件下，某物質(zhì)的密度與水的密度之比。除另有規(guī)定外，溫度為20℃。
純物質(zhì)的相對密度在特定的條件下為不變的常數(shù)。但如物質(zhì)的純度不夠，則其相對密度的測定值會隨著純度的變化而改變。因此，測定藥品的相對密度，可用以檢查藥品的純雜程度。
液體藥品的相對密度，一般用比重瓶(圖1)測定；易揮發(fā)液體的相對密度，可用韋氏比重秤(圖2)測定。液體藥品的相對密度也可采用振蕩型密度計法測定。
用比重瓶測定時的環(huán)境(指比重瓶和天平的放置環(huán)境)溫度應略低于20℃或各品種項下規(guī)定的溫度。


1. 比重瓶法
(1) 取潔凈、干燥并精密稱定重量的比重瓶(圖1a)，裝滿供試品(溫度應低于20℃或各品種項下規(guī)定的溫度)后，裝上溫度計(瓶中應無氣泡)，置20℃(或各品種項下規(guī)定的溫度)的水浴中放置若干分鐘，使內(nèi)容物的溫度達到20℃(或各品種項下規(guī)定的溫度)，用濾紙除去溢出側(cè)管的液體，立即蓋上罩。然后將比重瓶自水浴中取出，再用濾紙將比重瓶的外面擦凈，精密稱定，減去比重瓶的重量，求得供試品的重量后，將供試品傾去，洗凈比重瓶，裝滿新沸過的冷水，再照上法測得同一溫度時水的重量，按下式計算，即得。

(2)取潔凈、干燥并精密稱定重量的比重瓶(圖1b)，裝滿供試品(溫度應低于20℃或各品種項下規(guī)定的溫度)后，插入中心有毛細孔的瓶塞，用濾紙將從塞孔溢出的液體擦干，置20℃(或各品種項下規(guī)定的溫度)恒溫水浴中，放置若干分鐘。隨著供試液溫度的上升，過多的液體將不斷從塞孔溢出，隨時用濾紙將瓶塞頂端擦干，待液體不再由塞孔溢出，迅即將比重瓶自水浴中取出，照上述(1)法，自"再用濾紙將比重瓶的外面擦凈"起，依法測定，即得。

2. 韋氏比重秤法
取20℃時相對密度為1的韋氏比重秤(圖2)，用新沸過的冷水將所附玻璃圓筒裝至八分滿，置20℃(或各品種項下規(guī)定的溫度)的水浴中，攪動玻璃圓筒內(nèi)的水，調(diào)節(jié)溫度至20℃(或各品種項下規(guī)定的溫度)，將懸于秤端的玻璃錘浸入圓筒內(nèi)的水中，秤臂右端懸掛游碼于1.0000處，調(diào)節(jié)秤臂左端平衡用的螺旋使平衡，然后將玻璃圓筒內(nèi)的水傾去，拭干，裝入供試液至相同的高度，并用同法調(diào)節(jié)溫度后，再把拭干的玻璃錘浸入供試液中，調(diào)節(jié)秤臂上游碼的數(shù)量與位置使平衡，讀取數(shù)值，即得供試品的相對密度。

如該比重秤系在4℃時相對密度為1，則用水校準時游碼應懸掛于0.9982處，并應將在20℃測得的供試品相對密度除以0.9982。

3. 振蕩型密度計法
振蕩型密度計主要由U型振蕩管(一般為玻璃材質(zhì)，用于放置樣品)、電磁激發(fā)系統(tǒng)(使振蕩管產(chǎn)生振蕩)、頻率計數(shù)器(用于測定振蕩周期)和控溫系統(tǒng)組成。
通過測定U型振蕩管中液體樣品的振蕩周期(或頻率)可以測得樣品的密度。振蕩頻率(T)與密度(ρ)、測量管常數(shù)(c)、振蕩管的質(zhì)量(M)和體積(V)之間存在下述關(guān)系：

如果將^c/(4π²×V)定義為常數(shù)A，M/V定義為常數(shù)B，則上述公式可簡化如下：
ρ=A×T²-B
常數(shù)A和B可以通過往振蕩管中加入兩種已知密度的物質(zhì)進行測定，常用的物質(zhì)為脫氣水(如新沸過的冷水)和空氣。分別往樣品管中加入干燥空氣和脫氣水(如新沸過的冷水)，記錄測得的空氣的振動周期T_a和水的振動周期T_w，由下式計算出空氣的密度值d_a：

式中
d_a為測試溫度下的空氣密度，g/ml；
t為測試溫度，K；
p為大氣壓，kPa。
從表1中查出測得溫度下水的密度值d_w，照下述公式可分別計算出常數(shù)A和常數(shù)B：

式中
T_w為試樣管內(nèi)為水時觀測的振蕩周期，s；
T_a為試樣管內(nèi)為空氣時觀測的振蕩周期，s；
d_w為測試溫度下水的密度，g/ml；
d_a為測試溫度下空氣的密度，g/ml。
如果使用其他校準液體，則使用相應的振蕩周期T值和d值。
如果儀器具有從常數(shù)A和B以及樣品測得的振蕩周期計算密度的功能，則常數(shù)A和B無需計算，按照儀器生產(chǎn)商的操作說明直接讀取供試品的密度值。
物質(zhì)的相對密度可根據(jù)下式計算：
相對密度=ρ/0.9982
式中
ρ為被測物質(zhì)在20℃時的密度；
0.9982為水在20℃時的密度。

對儀器的一般要求  用于相對密度測定的儀器的讀數(shù)精度應不低于±0.001g/ml，并應定期采用已知密度的兩種物質(zhì)(如空氣和水)在20℃(或各品種正文項下規(guī)定的溫度)下對儀器常數(shù)進行校準。建議每次測量前用脫氣水(如新沸過的冷水)對儀器的讀數(shù)準確性進行確認，可根據(jù)儀器的精度設定偏差限度，例如精確到±0.0001g/ml的儀器，水的測定值應在0.9982g/ml±0.0001g/ml的范圍內(nèi)，如超過該范圍，應對儀器重新進行校準。

測定法  照儀器操作手冊所述方法，取供試品，在與儀器校準時相同的條件下進行測定。測量時應確保振蕩管中沒有氣泡形成，同時還應保證樣品實際溫度和測量溫度一致。如必要，測定前可將供試品溫度預先調(diào)節(jié)至約20℃(或各品種正文項下規(guī)定的溫度)，這樣可降低在U型振蕩管中產(chǎn)生氣泡的風險，同時可縮短測定時間。
黏度是影響測量準確度的另一個重要因素。在進行高黏度樣品的測定時，可選用具有黏度補償功能的數(shù)字式密度計進行測定，或者選取與供試品密度和黏度相近的密度對照物質(zhì)(密度在供試品的±5%、黏度在供試品的±50%的范圍內(nèi))重新校準儀器。

表1 不同溫度下水的密度值



京都電子KEM 相對密度測定法-振蕩型密度計 DA-840