Hóa vô cơ (B5: NƯỚC)

HÓA VÔ CƠ – PCHE330 B5: NƯỚC Mục tiêu  Giải thích tính chất vật lý hóa học nước  Trình bày tiêu chuẩn nước dùng ngành dược  Trình bày phương pháp làm nước Cấu tạo phân tử Nước (H2O)  Nguyên tử O phân tử nước lai hóa sp3  Phân tử nước phân tử có góc  cấu trúc bất đối xứng, moment lưỡng cực lớn Cấu tạo phân tử Nước (H2O)  Có liên kết hydro liên phân tử  trạng thái nước lỏng, nước đá  Phân tử nước bền nhiệt, bắt đầu phân hủy 1000oC đến 2000oC phân hủy khoảng 2% Cấu trúc trạng thái nước Các trạng thái nước Tính chất vật lý Nước, điều kiện thường: lỏng, suốt, không màu, không mùi, không vị (lớp nước dày có màu xanh lam nhạt)  Nước tinh khiết có khối lượng riêng d = gam/ml, 4oC  Nước đá nhẹ nước lỏng cấu trúc xốp  Tính chất hóa học  Nước có khả phản ứng  Sự hydrate hóa: hòa tan chất  Đối với hợp chất điện ly, trình hydrate hóa xảy nhờ tương tác tĩnh điện ion điện ly với phân tử lưỡng cực nước nhờ liên kết cho nhận với cặp electron chưa liên kết nguyên tử O  Đối với hợp chất không điện ly có nhiều nhóm – OH (đường, rượu…), trình hydrate hóa xảy nhờ liên kết hydro  Sự thủy phân: nước phân hủy chất  Phản ứng oxy hóa – khử Trạng thái thiên nhiên  Nước liên kết  Các dạng hóa chất ngậm nước  Nước liên kết với vật chất sống (trong tế bào)  Nước tự  Dạng lỏng  Nước mưa: bị nhiễm O2, N2, CO2, muối nitrate, nitrit, carbonate, dấu vết bụi chất hữu cơ…  Nước ngầm: thành phần ô nhiễm tùy theo vùng đất  Nước sông: tạp chất kim loại, cặn vô cơ, hữu cơ…  Nước khoáng: có lượng lớn chất hòa tan  Nước biển: chứa 35g muối (27 g NaCl)  Dạng hơi: Mây, Hơi ẩm  Dạng rắn: Băng, tuyết 10 Nước nặng  Là phân tử nước H thay D HDO D2O  Tỷ lệ D:H vào khoảng 1:6800 (nước sông) 1:5606 (nước biển), từ nước điều chế khoảng 10ml nước nặng (độ tinh khiết 99,99%)  Tính chất vật lý khác với nước thường  Tnc = 3,81oC; ts = 101,43 oC  Khối lượng riêng lớn 10,77%  Độ tan nhiều chất nước nặng thay đổi  Tính chất hóa học giống nước thường  Ứng dụng: Chất làm chậm nơtron phản ứng hạt nhân (nhất sản xuất điện hạt nhân) 11 Nước RO nước siêu lọc  Điều chế cách cho nước qua màng bán thấm để tách tiểu phần nhỏ có kích thước cỡ phân tử  Nước RO tinh khiết nước siêu lọc loại 8098% ion hòa tan  Về nguyên tắc, nước thẩm thấu ngược đáp ứng tiêu chuẩn làm dung môi pha thuốc tiêm chưa ghi Dược điển 21 Phương pháp làm nước  Một số phương pháp làm nước:  Làm mềm  Cất (Distill)  Trao đổi ion (Ion exchange)  Thẩm thấu ngược (Reverse osmosis) 22 Làm mềm nước  Mục đích: loại bớt ion kim loại đa hóa trị (Mg2+, Ca2+, Fe2+…)  Phương pháp:  Đun sôi: loại thành phần cứng tạm thời Ca(HCO3) + Ca(OH)2  CaCO3  + 2H2O  Phản ứng tạo tủa CaSO4 + Na2CO3  CaCO3  + Na2SO4  Trao đổi ion 23 Cất  Nguyên tắc: làm cho nước bốc ngưng tụ lại Quá trình bốc giúp cho việc tách đa số tạp chất khỏi nước 24 Máy cất nước lần (PTN) 25 Máy cất nước lần (PTN) 26 Trao đổi ion  Nguyên tắc: 27 28 29 Thẩm thấu ngược  Nguyên tắc 30 31 Tiêu chuẩn nước DĐVN IV  Nước tinh khiết  Là nước điều chế theo phương pháp cất trao đổi ion phương pháp thích hợp khác  Phải đạt nhóm tiêu chuẩn  Tiêu chuẩn kỹ thuật: Giới hạn tạp chất hòa tan • pH • Cảm quan  Tiêu chuẩn giới hạn nhiễm khuẩn  Tiêu chuẩn giới hạn nội độc tố vi khuẩn •  Thường dùng để:  Rửa chai, lọ, dụng cụ pha chế thuốc tiêm  Pha chế số dược phẩm dùng đường tiêm đòi hỏi chất lượng cao dung môi  Pha chế dung dịch thẩm tách, chạy thận nhân tạo… 32 Tiêu chuẩn nước DĐVN IV  Nước để pha thuốc tiêm  Được điều chế từ nước uống nước tinh khiết phương pháp cất  Phải đạt yêu cầu:  Phải đáp ứng yêu cầu “Nước tinh khiết”  Trong suốt trình sản xuất bảo quản nước để pha thuốc tiêm phải có phương pháp thích hợp để kiểm soát tổng lượng vi khuẩn  Được dùng dung môi để pha chế thuốc tiêm theo lô, mẻ 33 Tiêu chuẩn nước DĐVN IV  Nước vô khuẩn để tiêm  Là nước để pha thuốc tiêm đựng ống chai, lọ thích hợp, đóng kín tiệt khuẩn nhiệt điều kiện đảm bảo chế phẩm nội độc tố vi khuẩn  Phải đạt tiêu chuẩn thuốc tiêm:  Tinh khiết  Vô trùng  Không chứa chất gây sốt  Dùng để hòa tan thuốc tiêm bột pha loãng thuốc tiêm trước sử dụng 34 Tổng kết  Nước có cấu trúc bất đối xứng, phân tử có góc 104,5o nên có tính lưỡng cực lớn  Phân tử nước tạo liên kết hydro liên phân tử để có trạng thái nước lỏng, nước đá  Nước dễ tương tác với ion phân tử phân cực khác tạo nên tượng hòa tan hydrate hóa  Nước dễ tạo phản ứng thủy phân oxy hóa – khử  Tùy theo mục đích sử dụng, nước có mức tiêu chuẩn khác  Các biện pháp thường dùng để tinh nước sản xuât làm mềm nước, cất nước thẩm thấu ngược 35 ... nitrate, nitrit, carbonate, dấu vết bụi chất hữu cơ  Nước ngầm: thành phần ô nhiễm tùy theo vùng đất  Nước sông: tạp chất kim loại, cặn vô cơ, hữu cơ  Nước khoáng: có lượng lớn chất hòa tan... (đường, rượu…), trình hydrate hóa xảy nhờ liên kết hydro  Sự thủy phân: nước phân hủy chất  Phản ứng oxy hóa – khử Trạng thái thiên nhiên  Nước liên kết  Các dạng hóa chất ngậm nước  Nước liên... Nước đá nhẹ nước lỏng cấu trúc xốp  Tính chất hóa học  Nước có khả phản ứng  Sự hydrate hóa: hòa tan chất  Đối với hợp chất điện ly, trình hydrate hóa xảy nhờ tương tác tĩnh điện ion điện ly