Как классифицируются примеси в химических реагентах
Химические реактивы. Понятия и классификация
Химические реактивы – это вещества, которые используются в химических и медицинских лабораториях для анализа веществ, приготовления растворов, проведения реакции, изготовлении красителей, моющих средств, ароматизаторов и т.п. Реактивы делятся на несколько основных видов:
Органические реагенты бывают трех видов: растворители; кислоты; соли и соединения. Чаще всего они используются для титриметрии, люминесцентного анализа, фотометрии и др. Преимуществом данных реактивов, пожалуй, является их высокая чувствительность и избирательность, благодаря которым можно использовать определенный реагент для определения какого-то одного иона даже в присутствии мешающих ионов.
Неорганические реагенты – это соли, кислоты, оксиды, гидроксиды, металлы и неметаллы. Реактив Несслера также является неорганическим веществом.
Аналитические реактивы используют для приготовления некоторых растворов и проведения аналитических опытов в учебных и научно-исследовательских заведениях.
Растворители в свою очередь тоже делятся на органические и неорганические. Они могут быть как одним веществом, так и смесью из двух, трех и т.д.
Индикаторы подразделяются на 4 группы: металлоиндикаторы; редокс-индикаторы; кислотно-основные и адсорбционные индикаторы. Меняя цвет раствора, в который их добавляют, они показывают, какая реакция произошла в растворе и какие ионы там присутствуют. Индикаторы по-разному проявляют себя в разных pH и при образовании комплексов, осадков и других соединений.
Практически все вещества в природе имеют в себе примеси. На заводе по производству реактивов, прежде чем получить нужное вещество, оно проходит множество этапов обработки. В связи с этим полученный реактив не всегда получается чистым и имеет до 5% примесей. По степени чистоты все химические реактивы классифицируются на 5 групп:
Помимо общепринятых сокращений, на банках с веществами ставятся метки – цветные полосы, которые помогают быстро сориентироваться, какой чистоты это вещество. Технические реактивы – это реактивы, содержащие в себе около 5% примесей и только 95% основного вещества. Эта квалификация считается самой низшей. На упаковке метка обозначается коричневым цветом.
Чистые реактивы содержат в себе от 98% основного вещества. Полоса на упаковке обозначается зеленым цветом.
Чистый для анализа реактив должен содержать в себе много больше 98% основного компонента и минимальное количество примесей. Цвет для такого реактива – синий.
Химически чистые реактивы являются высшей степенью чистоты реактива с содержанием в себе 99 и более процентов. Цвет – красный.
Примеси в растворах мешают проведению анализа, приготовлению растворов и т.д. Чем их больше, тем менее точным получится результат проделанного опыта. Особо чистые реактивы содержат настолько малую долю примеси, что ошибки такого рода практически сводятся к нулю.
ГСО и Стандарт-титры
ГСО – это некий образец вещества, либо материала, по химическому составу и физическим свойствам который схож с какой-то группой веществ или материалов и прошедший метрологическую аттестацию. Государственный стандартный образец нужен для метрологического анализа объектов окружающей среды, химической и нефтяной продукции.
Стандарт-титры представляют собой запаянные ампулы или пластиковые флаконы с определенным количеством какого-либо вещества и служат для приготовления раствора с определенной концентрацией или с определенным значением pH, в случае со стандарт-титрами для приготовления буферных растворов. Приготовление растворов с помощью стандарт-титра происходит следующим образом: в мерную колбу, объемом 1000 мл (или другого объема, указанного в паспорте), помещают лабораторную воронку, в которую вставляется стеклянный бойок, с помощью которого пробивается запаянная часть ампулы с одного конца, затем с другого. Все содержимое ампулы переносится в колбу через воронку, путем промывания ампулы дистиллированной водой. Важно, чтобы все содержимое ампулы перешло в колбу. Далее объем доводят до метки на мерной колбе. Готовые растворы хранят в плотно закрытой лабораторной посуде в темном месте.
Все химические реактивы по степени опасности согласно СанПиН и ГОСТу делятся на классы:
Приготовление растворов
Все вещества обладают таким свойством, как растворимость. Растворимость вещества выражается в граммах вещества на 100 граммов раствора (растворителя) – сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 граммах раствора (растворителя).
Для приготовления раствора заданной концентрации необходимо пипеткой перенести нужный объем вещества в мерную колбу заданного объема и довести до метки дистиллированной водой. Для расчёта можно воспользоваться формулой C1V1=C2V2, где C1 – концентрация исходного раствора, а V1 – его объем; C2 – необходимая концентрация, а V2 – неизвестное, т.е. тот объем, который нужно найти для конечного раствора: V2= C1V1/ C2. Самое важное правильно при разбавлении концентрированных кислот – нужно добавлять кислоту в воду, а не наоборот: это чревато такими последствиями, как разбрызгивание кислоты и попадание ее на кожу и одежду. Это правило необходимо знать не только химикам, но и домашним хозяйкам, которые в быту пользуются разбавлением кислот, например, уксусной.
Хранение реактивов
Существуют реактивы, при взаимодействии друг с другом которые способны взрываться или устраивать пожар. Для этого необходимо знать такие реактивы и хранить отдельно. Во всех коробках с реактивами есть инструкция по хранению данных веществ. Следует неукоснительно следовать ей, во избежание не только серьезных последствий, но и простой порчи реактивов из-за неправильного хранения. Также следует уделить внимание и тем регентам, которые относятся к какому-либо классу опасности, дабы избежать отравления или даже летального исхода.
Реактивы, которые нельзя хранить в стеклянных тарах (например, плавиковая кислота и щелочи), должны хранится в пластиковых бутылях.
Вещества, которые разлагаются или меняют свои свойства под действием света, хранятся в темных или желтых стеклянных тарах.
Некоторые реактивы нуждаются в герметичном хранении, добиться этого можно с помощью промазывания пробок парафином. На каждой таре необходимо указывать название, концентрацию и срок годности данного реактива. Сливать отработанные реактивы нужно в специально отведенные для этого склянки для последующей переработки или утилизации.
Химические лаборатории должны быть оборудованы специальными вытяжными и обычными шкафами для хранения, а также хорошо вентилируемыми помещениями, в которых непосредственно хранятся все реактивы.
Квалификация химических реактивов
Содержание
Классификация химических реактивов по чистоте
Единая общепринятая классификация химических реактивов по чистоте отсутствует. Теоретически, химически чистое вещество должно состоять из частиц одного вида. Практически химически чистым считают вещество наивысшей возможной степени очистки при данном уровне развития науки и техники.
Следует сразу же отметить, что трудно определить однозначное соответствие между квалификациями химических реактивов, принятыми в РФ и в других странах, поскольку многие крупные компании, которые производят и поставляют на рынок химические реактивы, применяют собственную систему присвоения квалификаций. Такая система основана, главным образом, на том, что отличающиеся друг от друга по степени чистоты химические реактивы выпускаются под различными торговыми марками.
Квалификация химических реактивов, принятая в РФ
Существующая в РФ квалификация химических реактивов базируется на положении о присвоении реактивам квалификации, принятом в СССР:
Каждому особо чистому веществу присваивается соответствующая марка в зависимости от природы и числа т. н. лимитируемых (=контролируемых) в нём примесей, а также их содержания:
Особо чистые вещества получают путём т. н. глубокой (=наиболее тщательной) очистки веществ, для которой широко используют различные физико-химические методы (как правило, в сочетании) — осаждение, ректификация, дистилляция, экстракция, сорбция, ионный обмен и т. д. Разделение может быть основано и на различии в химических свойствах компонентов исследуемой системы, что позволяет использовать для получения особо чистых веществ также комплексообразование, избирательное окисление или восстановление и т. п. При очистке веществ следует учитывать возможное поступление загрязняющих примесей из воздуха, реактивов, воды, а также из материала аппаратуры.
Различные области применения химических реактивов налагают особые ограничения на содержание примесей, в связи с чем имеются специальные виды квалификаций:
Большинство химических реактивов контролируют по двум-трём характеристикам. Однако многие кислоты, основания и соли, а также реактивы, применяемые в биологических исследованиях, контролируют по более чем 20 показателям. При этом важно также учитывать наличие взвешенных частиц, так как даже разбавленный раствор взвешенных частиц с линейными размерами меньше 1 мкм может внести заметный вклад в суммарную концентрацию примесей.
Требования к качеству химических реактивов, выпускаемых в РФ, определяются Государственными Стандартами (ГОСТ) [2] или Техническими Условиями (ТУ).
Квалификация химических реактивов, принятая в других странах
Ниже приведён один из вариантов классификации реактивов (США) в порядке убывания чистоты:
Также в зарубежных странах принято обозначать квалификацию химических реактивов на латинском языке, например:
Как классифицируются примеси в химических реагентах
ГОСТ 13867-68*
(CT СЭВ 883-78)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Chemical products. Designation of purity
Дата введения 1969-01-01
УТВЕРЖДЕН Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 22 июля 1968 г. Срок введения установлен с 01.01.69
ПРОВЕРЕН в 1987 г. Постановлением Госстандарта от 19.02.87 N 275 срок действия продлен до 01.01.94**
* ПЕРЕИЗДАНИЕ (январь 1992 г.) с Изменением N 1, утвержденным в декабре 1979 г. ПОСТ. N 5130 от 27.12.79 (ИУС 2-80).
1. Настоящий стандарт распространяется на химические продукты и устанавливает классификацию и обозначения этих продуктов в технической, торговой документации и на упаковке.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 883-78.
2. По степени чистоты химические продукты подразделяют на три группы:
Обозначение степени чистоты
Цветная маркировка на этикетке потребительской упаковки
Чистый для анализа
Обозначение степени чистоты на языке
чешском и словацком
puritate
analiti kailag 
reinst zur Analyse
чистый для анализа
4. Обозначение чистоты должно приводиться после названия продукта в соответствии с нормативно-технической документацией на данный продукт.
5. Продукты, которые нельзя отнести к группам с обозначением чистоты, указанным в табл.1, допускается обозначать, указывая область применения или другие характерные для них данные, например: бензол для газовой хроматографии; спирт этиловый, 95%-ный для спектроскопии.
6. Если необходимо более подробно определить степень чистоты продукта в зависимости от области его применения или содержания в нем некоторых примесей, обозначение продукта дополняют соответствующим образом, например: кислота серная, ч.д.а., без мышьяка; пиридин, х.ч., для бумажной хроматографии.
1-6. (Измененная редакция, Изм. N 1).
7. Для технических продуктов допускается после обозначения степени чистоты продукта проставлять показатель содержания основного вещества, например: калий хлористый технический (technicum), 98%.
8. Фармацевтические препараты обозначают по соответствующим указаниям фармакопеи.
Для химических продуктов, которые по своим показателям соответствуют требованиям фармакопеи и предназначены для фармацевтических целей, допускается, кроме обозначения чистоты, согласно настоящему стандарту, дополнительно вводить обозначения по соответствующим указаниям фармакопеи.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДГРУПП ЧИСТОТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
Информационные данные о соответствии ГОСТ 13867-68 (с изменением N 1) и СТ СЭВ 8-83-78.
Пункт 1 ГОСТ 13867-68 соответствует вводной части СТ СЭВ 883-78.
Пункт 2 ГОСТ 13867-68 соответствует пункту 1 СТ СЭВ 883-78.
Пункт 3 ГОСТ 13867-68 соответствует пункту 2 СТ СЭВ 883-78.
Пункт 4 ГОСТ 13867-68 соответствует пункту 4 СТ СЭВ 883-78.
Пункт 5 ГОСТ 13867-68 соответствует пункту 6 СТ СЭВ 883-78.
Пункт 6 ГОСТ 13867-68 соответствует пункту 5 СТ СЭВ 883-78.
Пункт 8 ГОСТ 13867-68 соответствует пункту 3 СТ СЭВ 883-78.
Приложение 1 справочное ГОСТ 13867-68 соответствует информационному приложению СТ СЭВ 883-78.
Приложения 1, 2. (Введены дополнительно, Изм. N 1).
Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
Классификация реактивов по чистоте
Недавно посетитель сайта задал нам вопрос: 
«что означают буквы «ч», «чда» и другие, встречающиеся рядом с названиями продаваемых у нас реактивов?» Мы кратко ответили, но решили подготовить и чуть более развернутый ответ в формате ознакомительной статьи. Предлагаем ее вашему вниманию.
«техн» — технический
Считается низшей квалификацией реактива. Основного вещества в нем должно быть не менее 95%. Такие реактивы обычно допустимо применять в промышленности.
«ч» — чистый
Основного вещества в нем не менее 98%. Соответственно, до 2% могут составлять примеси. Посторонние запахи у такого реактива присутствуют крайне редко, вид тоже соответствует нормам, но цвет может незначительно отличаться.
«чда» — чистый для анализа
Средняя квалификация реактива. Показывает, что в нем не менее 99% чистого вещества, а оставшиеся 1 или менее 1% примесей не мешают применять вещество в аналитических целях.
«хч» — химически чистый
Высшая квалификация реактива, означающая, что оно содержит более 99% основного вещества, точно соответствует нормам по внешнему виду и окраске.
 |  |  |
| Глицерин USP | Акридиновый желтый «чда» | Аммоний хлористый BASF |
Реактивы высокой частоты подразделяют еще на два класса:
«о.с.ч.» — особо чистый
Самые чистые реагенты, с содержанием отдельных примесей от 0,00001 до 0,0000000001%, в зависимости от конкретного вещества, возможностей его очистки, возможностей получить такое чистое вещество или выявить имеющиеся примеси.
Приведенная выше классификация — российская, ее требования регламентируются ГОСТом 13867-68: «Продукты химические. Обозначение чистоты» или ТУ (Техническими условиями). За рубежом тоже существуют свои классификации, причем во многих странах они свои.
Наиболее часто встречающиеся импортные квалификации:
Technical — технический. Примерно соответствует нашей квалификации «техн». Реактивы для промышленного применения, запрещенные к использованию в пищепроме, медицине и фармацевтике.
Еxtra pure — особо чистый. Реагент содержит не менее 99% основного вещества.
For synthesis — для синтеза. Содержание основного вещества — около 99%, то есть степень чистоты почти такая же высокая, как у реагентов extra pure, но цена, обычно, более доступная.
Purified — очищенный. Реактив высокой степени очистки. Как правило, это квалификацию присваивают только неорганическим веществам и тогда, когда официальных стандартов, регламентирующих допустимое содержание примесей в этом веществе, просто нет.
USP (фармакопея США) — квалификация, подтверждающая соответствие вещества требованиям фармакопеи США.
BP (фармакопея Британская) — квалификация, подтверждающая соответствие вещества требованиям фармакопеи Британии.
DAB (фармакопея Германии) — квалификация, подтверждающая соответствие вещества требованиям фармакопеи Германии.
Ph. Eur (фармакопея Европейская) — квалификация, подтверждающая соответствие вещества требованиям европейской фармакопеи.
Некоторые другие буквенные обозначения
«для МБЦ» — для микробиологических исследований.
«б/в» — безводный.
BASF — реагент производства крупнейшего в мире, германского химического концерна BASF.
«в/с» — высший сорт.
«пищ.» — пищевой.
«имп» — импортный.
Классификация химических реактивов по степени чистоты по различным стандартам
1. Классификация химических реактивов, принятая в РФ в соответствии ГОСТ 13867-68.
1.2. Классификация химических реактивов, принятая в других странах.
Процентное содержание основного химического вещества
Чистый для анализа
Высшая степень чистоты химического реактива.
Вещество не должно иметь посторонних запахов и окраски и по внешнему виду должно соответствовать литературному описанию. Цвет полосы на упаковке – красный.
Предназначены лишь для специальных целей, когда даже миллионные доли процента примеси являются совершенно недопустимыми.
Государственная Фармакопея Российской Федерации XI издание «Испытания на чистоту и допустимые пределы примесей».
2. Классификация химических реактивов, принятая в других странах.
Процентное содержание основного химического вещества
Квалификация extra pure проходит контроль по большому количеству параметров. И эта квалификация отличается особой чистотой: процентное содержание основного химического вещества — не меньше 99%.
Квалификация for synthesis (относительно небольшое количество контролируемых показателей) имеет более доступную стоимость.
Большая часть реактивов из этой группы имеет процентное содержание основного хим. вещества около 99%.
Квалификация GR for analysis изготавливается для осуществления химико-аналитического контроля.
Эти вещества особо чистые, они проходят контроль по наибольшему количеству параметров.
Reagent A.C.S. — реагент высокого качества для лабораторного использования, в соответствии с требованиями Американского химического общества.
USP (Фармакопея США) — вещества, изготовленные в соответствии с действующими правилами производства и удовлетворяющие требованиям Фармакопеи США.
BP (Фармакопея Британская) — вещества, изготовленные в соответствии с действующими правилами производства и удовлетворяющие требованиям Фармакопеи Британской.
DAB (Фармакопея Германии) — вещества, изготовленные в соответствии с действующими правилами производства и удовлетворяющие требованиям Фармакопеи Германии.
Ph. Eur (Фармакопея Европейская) — вещества, изготовленные в соответствии с действующими правилами производства и удовлетворяющие требованиям Фармакопеи Европейской.
HAB (Фармакопея Немецкая Гомеопатическая) — вещества, изготовленные в соответствии с действующими правилами производства и удовлетворяющие требованиям Фармакопеи Немецкой.
Guaranteed Reagent (Гарантированный реагент) — реагент для использования в аналитической химии, который отвечает требованиям Американского химического общества или превосходит их.
AR (Аналитический реагент) — стандартная классификация аналитических реагентов Маллинкродта, подходящих для лабораторного и общего использования. Если реагент также отвечает требованиям Комиссии Американского химического общества по аналитическим реагентам, он будет отмечен как реагент AR.
Первичный стандарт (Primary Standard) — аналитический реагент исключительной частоты, изготовленный специально для стандартизированных волюметрических растворов и приготовления эталонных образцов.
Reagent (Реагент) — высочайшее качество, коммерчески доступное для данного химического вещества. Американское химическое общество официально не устанавливало спецификаций для данного материала.
OR (Органические реагенты) — органические реагенты, которые подходят для проведения исследований.
Purified (Очищенное вещество) — химическое вещество высокого качества, в ситуации, когда официальных стандартов нет. Эта классификация обычно применяется только к неорганическим химическим веществам.
Practical (Вещество, пригодное для практического использования) — химическое вещество хорошего качества, в ситуации, когда официальных стандартов нет. Пригодно для использования в задачах общего назначения. Органические вещества этого класса могут содержать небольшое количество изомеров промежуточных форм.
LabGrade (Лабораторное вещество) — растворители, пригодные для использования в гистологии и общем лабораторном использовании.
USP/GenAR — химические вещества, изготовленные в соответствии с c GMP и удовлетворяющие применимым требованиям 1995 USP 23, Европейской Фармакопеи (Ph. Eur.EP) и Британской Фармакопеи (BP), а также прошедших эндотоксинное тестирование (LAL) при необходимости.
NF — химические вещества, соответствующие требованиям Национального Фармакологического Справочника.
FCC — продукты, соответствующие требованиям Кодекса пищевых химикатов.
Химически чистое вещество (CP) — вещества, чистота которых позволяет использовать их в общих ситуациях.
Technical (Вещество, пригодное для технических целей) — вещество, подходящее для общего промышленного применения.
Standardized Solintions (Стандартизированные растворы) — Растворы приготовлены из исходных материалов, которые отвечают требованиям Американского химического общества или превосходят их. В случае, если этих требований не установлено, используются химические компоненты высочайшей очистки из других возможных. Все водные растворы приготавливаются с использованием деионизированной воды высокой очистки, отвечающей требованиям классификации реагентов ASTM типа 1. Эти растворы стандартизированы в соответствии со стандартами NIST или первичными стандартами. (Только из растворов, изготовленных из компонентов классификации «Реагент»).
StandARd — Растворы, приготовленные с использованием титрации и стандартов атомической абсорбции. Эти растворы пригодны для использования в методах ACS, USP и NF и общего применения в лаборатории.
Acculute — Стандартные волюметрические концентраты растворов, упакованные в ампулы или запечатанные бутылки.
Дополнительно к вышеуказанным квалификациям химических реактивов по степени чистоты некоторые производители используют индивидуальные обозначения:
UP (Ultra-Pure) — очень чистый, реальная чистота зависит от вещества.
C (Compendial) — соответствует фармакопейной статье.
BioChemica — реагенты для университетов и исследовании и разработке в биохимии, молекулярной биологии и биотехнологической индустрии.
Chemicals — реагенты для качественного контроля в фармацевтическом и пищевом производстве, экологических лабораторий и химической промышленности в целом.
Microbiology product — реагенты для экологических анализов воды, воздуха и поверхности, также для пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.
Excipients — сырьё для фармацевтической, пищевой, биофармацевтической, ветеринарной и косметической промышленности.