Анализ эфирного масла (БиЭ)

При исследовании эфирного масла определяют его подлинность, отсутствие примесей и числовые показатели - плотность, угол вращения, кислотное число, эфирное число до и после ацетилирования (ГФ X, с. 481).

Подлинность испытуемого масла устанавливают, определи цвет, запах и вкус масла.

Цвет (и прозрачность) устанавливают, поместив 10 мл эфирного масла в цилиндр из прозрачного бесцветного стекла диаметром 2—3 cм, наблюдая в проходящем свете.

Запах определяют следующим образом: 0,1 мл (2 капли) эфирного масла наносят на полоску фильтровальной бумаги длиной около 12 см шириной 5 см так, чтобы масло не смачивало края бумаги, и сравнивают запах испытуемого образца через каждые 15 мин с запахе контрольного образца, нанесенного таким же образом на фильтровальную бумагу. В течение 1 ч запах должен быть одинаков с запахом контрольного образца.

Вкус устанавливают, прикладывая к языку полоску фильтровальной бумаги с нанесенной на нее каплей масла или смеси 1 г сахарной пудры с 1 каплей испытуемого масла.

Определение примесей.

Спирт этиловый.

1. Несколько капель испытуемого масла наносят на воду, налитую на часовое стекло, и наблюдают на черном фоне; не должно быть заметного помутнения вокруг капли масла.

2. 1 мл испытуемого масла наливают в пробирку, закрывают комочком ваты, в середине которого помещают кристалл фуксина, подогревают до кипения; при наличии спирта его пары растворяют фуксин, окрашивая вату в красный цвет.

Жирные и минеральные масла. 1 мл эфирного масла взбалтывают в пробирке с 10 мл 80%-ного этилового спирта; не должно появляться мути (5-10% жира) и жирных капель (более 10%).

Синтетические эфиры щавелевой, янтарной, лимонной, лауриновой, фталевой кислот.

Для быстрого определения этих добавок смесь 10 см³ масла в 3 см³ 10% раствора NaOH (или KOH) в абсолютном спирте держат в пробирке в течение нескольких минут на кипящей водяной бане, а затем охлаждают. Содержащиеся примеси эфиров указанных кислот гидролизуются и образуют калиевые соли, которые нерастворимы в абсолютном спирте. Отсутствие осадка говорит об отсутствии фальсификации.

Вода. Содержание воды устанавливают методом дистилляции. Метод основан на том, что эфирные масла закипают при температуре более 150⁰С. В пробирку помещают 1-2 мл эфирного масла и нагревают до 120⁰С. При наличии воды стенки пробирки запотевают. Количественно, воду можно определить отгонкой 10 мл эфирного масла при 120⁰С с холодильником. После прекращения испарения воды (температура термометра, измеряющего температуру паров отгона становится ниже 100⁰С) ее взвешивают и вес соотносят к весу оставшегося эфирного масла.

Числовые показатели.

Плотность эфирного масла определяют пикнометром по ГФ X, с. 772. Для обозначения этого показателя используют значок d, с указанием условий определения, обычно 20⁰С, отнесенной к плотности воды при 4⁰C: .

Угол вращения плоскости поляризации определяют в поляриметре. В зависимости от природы вещества вращение плоскости поляризации может иметь различное направление и величину. Если от наблюдателя, к которому направлен свет, проходящий через оптически активное вещество, вращение плоскости поляризации происходит вправо (по движению часовой стрелки), то вещество называют правовращающим и перед его названием ставят индекс «d» или знак «(+)» [(+)-линалоол, d-линалоол], если же вращение плоскости поляризации происходит влево (против часовой стрелки), то вещество называют левовращающим и перед названием ставят индекс «l» или знак «(-)». Величину отклонения плоскости поляризации от начального положения, выраженную в угловых градусах, называют углом вращения и обозначают греческой буквой α. Обычно определение оптического вращения проводят при 20°С и длине волны линии D спектра натрия (589,3 нм), что обозначается как .

Поляриметрическую трубку длиной 10 см наполняют исследуемым маслом так, чтобы в нее не попал воздух, и помещают в полярископ. Вращением алидады находят такое положение, чтобы при самом незначительном повороте резкая тень заменялась хорошо освещенным полукругом и наоборот. Между этими двумя положениями устанавливают среднее положение полутени, когда все поле зрения освещено ровно, закрепляют алидаду и отсчитывают угол вращения.

Для эфирного масла Mentha piperita (мята перечная) угол вращения должен быть не менее -18°, для эфирного масла эвкалипта - от 0 до +10°.

Показатель преломления определяют в рефрактометре. Показателем преломления (n) называют отношение скорости распространения света в воздухе к скорости распространения света в испытуемом веществе. Показатель преломления зависит от при­роды вещества, температуры (обычно 20⁰) и длины волны света (линия D спектра натрия), которые указываются как индексы около буквы n: .

Рефрактометр имеет две призмы, одна из которых (верхняя) может приподниматься. Перед проведением измерения на нижнюю призму рефрактометра наносят 1-2 капли эфирного масла, после чего опускают верхнюю призму и плотно ее прижимают. Пучок света с помощью зеркала направляют в верхнее окошко призмы. Вращая рукоятку, совмещают три черточки, нанесенные по диаметру круга, с границей светотени. Вращением ручки компенсатора добиваются совпадения границы темной и светлой частей поля с тремя черточками. Отсчет показателя преломления производится по левой шкале с точностью до четвертого знака.

Время от времени рефрактометр необходимо проверять с по­мощью дистиллированной воды, имеющей показатель преломления 1.3330 при 20 °С.

Для эфирного масла мяты перечной показатель преломления должен быть 1.459-1.470; для эфирного масла эвкалипта 1.458-1.470.

Температуру застывания определяют в специальном прибор состоящем из сосуда с охлаждающей смесью, в который помещают пробирку с испытуемым маслом. Высота слоя масла должна составлять не менее 5 см. С помощью термометра отмечают наиболее высокую температуру, остающуюся короткое время постоянной с момента застывания вещества, и принимают ее за температуру застывания.

Химические показатели

Кислотное число - это количество миллиграммов КОН, необходимое для нейтрализации свободных кислот в 1 г исследуемого вещества. Обычно количество кислот в эфирном масле незначительно, но при длительном хранении в результате распада эфиров количество кислот увеличивается.

Пробу эфирного масла 1.5-2.0 г, взятую с точностью до 0.01 г, растворяют в 5 мл 95%-ного этилового спирта, предварительно нейтрализованного по фенолфталеину 0,1 н. КOH (если нужно, нагревают с обратным холодильником на водяной бане до полного растворения). Прибавляют 1 мл раствора фенолфталеина и титруют при постоянном перемешивании 0,1Н KOH до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 30 с. 1 мл 0.1 н. KOH соответствует 5.61 мг КОН.

Кислотное число (КЧ) вычисляют по формуле:

,

где V – объем (мл) раствора щелочи, использованного на титрование

m - навеска (грамм) эфирного масла.

Эфирное число. Эфирным числом называют количестве миллиграммов КОН, необходимое для омыления сложных эфиров содержащихся в 1 г исследуемого вещества.

Эфирное число определяют в растворе, полученном после определения кислотного числа. К этому раствору прибавляют 20 мл 0.5 н. спиртового раствора КОН и нагревают на водяной бане в колбе с воздушным холодильником (диаметр трубки 1 см, длина 100 см в течение 1 ч, считая с момента закипания. По окончании омыления раствор разбавляют 100 мл воды и избыток КОН титруют 0,5 н H₂SO₄ (индикатор — фенолфталеин).

Эфирное число Х вычисляют по формуле:

где V — объем 0,5 н. КОН, пошедший на омыление эфиров, мл

т — масса навески масла, г

28,05 — масса КОН, мг, содержащегося в 1 мл его 0,5 н. спиртового раствора.

Эфирное число после ацетилирования - количество миллиграммов КОН, необходимое для омыления суммы сложных эфиров, содержащихся первоначально в 1 г масла и образовавшихся после ацетилировании. Определение проводят следующим образом.

10 г масла помещают в специальную колбу для ацетилирования с пришлифованным воздушным холодильником, приливают 10 мл уксусного ангидрида и прибавляют около 2 г безводного ацетата натрия. Смесь кипятят на песчаной бане в течение 2 ч. После охлаждения прибавляют 20 мл воды и вновь нагревают на водяной бане при частом взбалтывании в течение 10—15 мин для превращение не вошедшего в реакцию уксусного ангидрида в уксусную кислоту. Затем смесь переносят в делительную воронку вместимостью 100 мл и отделяют слой масла, который затем промывают при взбалтывании 50 мл насыщенного раствора NaCI (в несколько приемов) до нейтральной реакции промывных вод (индикатор - метиловый оранжевый). Затем масло промывают 20 мл воды для удаления следов NaCI. Промытое масло обезвоживают безводным Na₂SO₄ и фильтруют.

1-2 грамма полученного эфирного масла (с погрешностью не более 0.01 г) взвешивают в конической колбе, растворяют в 5 мл этилового спирта, нейтрализуют 0,5 н спиртовым раствором КОН и определяют эфирное число как описано выше, применяя для расчета ту же формулу.

Процентное содержание сложных эфиров или связанных спиртов X₁  вычисляют по формуле:

,

где M - молекулярная масса эфира или спирта.

Содержание свободных спиртов Х₂ (процентное содержание) находят по формуле:

где: ΔЭ - разность между эфирным числом после ацетилирования и эфирным числом.

Общее содержание спиртов X₃ выражают суммой связанных и свободных спиртов:
    X₃=X₁+Х₂

 Содержание фенолов определяют следующим образом: в кассиеву колбу вместимостью 200-250 мл с шейкой, градуированной на 10 мл (с погрешностью до 0,01 мл), вносят пипеткой 5 мл испытуемого масла и 150 мл 5%-ного NaOH и взбалтывают в течение 15 мин. Отстоявшееся масло вводят в градуированную шейку колбы прибавлением такого же раствора NaOH. Через 1 ч отсчитывают количество непрореагировавшего масла.

Процентное содержание фенолов X₄ вычисляют по формуле:

где V — объем масла, не прореагировавшего с раствором NaOH, мл (температура масла при внесении в колбу и при отсчете должна быть одинакова).

Указанные выше методы дают лишь общую оценку качества эфирного масла. Химический состав и содержание отдельных веществ дает лишь метод хроматографии.