美國(guó)SRS公司OptiMelt全自動(dòng)熔點(diǎn)儀

美國(guó)SRS公司OptiMelt全自動(dòng)熔點(diǎn)儀以其測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，穩(wěn)定，使用方便且用戶界面友好等優(yōu)點(diǎn)為廣大用戶所喜愛，今天就從OptiMelt用戶界面友好以及操作技巧兩個(gè)方面做一個(gè)小小的總結(jié)：

圖1. 美國(guó)SRS公司OptiMelt全自動(dòng)熔點(diǎn)儀

一．OptiMelt以用戶界面友好的全自動(dòng)檢測(cè)。

· 用戶只需在觸摸屏上選擇起始溫度，溫度梯度，終止溫度等參數(shù)后，按下開始鍵，OptiMelt即可自動(dòng)開始測(cè)試，并利用內(nèi)置的高清數(shù)碼相機(jī)采集實(shí)時(shí)圖像，并通過(guò)內(nèi)置程序自動(dòng)檢測(cè)熔融狀態(tài)，

· 用戶還可同時(shí)利用帶放大鏡的目視窗口觀察當(dāng)前熔融狀態(tài)，并可隨時(shí)按觸摸屏增加多至6個(gè)的個(gè)性標(biāo)注點(diǎn)

· 圖形化軟件界面，所有帶時(shí)間軸與標(biāo)注點(diǎn)的圖像可后期調(diào)用，以便檢驗(yàn)與備查。

· 內(nèi)置未用毛細(xì)管和已用毛細(xì)管儲(chǔ)槽（如圖）避免混雜。

· 到達(dá)起始溫度聲光提示插入毛細(xì)管，到達(dá)終止溫度聲光提示終了狀態(tài)

圖2. 美國(guó)SRS公司OptiMelt全自動(dòng)熔點(diǎn)儀軟件操作界面

二．如何利用OptiMelt自動(dòng)化熔點(diǎn)檢測(cè)儀準(zhǔn)確的檢測(cè)熔點(diǎn)

1.樣品制備：

任何被裝入熔點(diǎn)毛細(xì)管的物質(zhì)必須:

1)完*干燥

2)均勻

3)粉末狀

潮濕的樣品建議先干燥，比如在有P2O5（五氧化二磷）干燥劑的干燥皿中靜置48小時(shí)。

優(yōu)質(zhì)樣品呈細(xì)粉末形式，好處一是可以使得熱傳導(dǎo)均勻且迅速，好處二是具備更高更均勻的反射率便于設(shè)備相機(jī)準(zhǔn)確辨別溶解狀態(tài)。所以粗晶和非均質(zhì)樣品必須在研缽中粉碎成細(xì)粉末。建議使用瑪瑙、玻璃或氧化鋁研缽和杵。

圖3. 干燥的樣品也需要精細(xì)的研磨

要將粉末樣品裝入毛細(xì)管，只需從毛細(xì)管開口的一端輕輕壓入樣品幾次。然后翻轉(zhuǎn)毛細(xì)管在堅(jiān)硬表面上輕敲幾次(首*方法),使得樣品自動(dòng)落在毛細(xì)管底部。或者，可使用設(shè)備自帶的細(xì)鐵絲（通條）插入毛細(xì)管進(jìn)一步壓實(shí)樣品，提高測(cè)量的重復(fù)性。

圖4. 將樣品壓入毛細(xì)管，輕敲底部，或者用通條壓實(shí)

為了獲得最佳測(cè)量結(jié)果和重復(fù)性，建議樣品高度在2.0mm至3.0mm之間，樣品高度過(guò)高會(huì)由于樣品量過(guò)多而需要額外的加熱量，過(guò)低會(huì)由于樣品量不足反而加大熔化溫度變化范圍。

如果您的樣品是吸濕性的，或會(huì)在高溫下升華，在填充樣品后毛細(xì)管的開口端建議熔融密封。吸濕性樣品在兩次試驗(yàn)之間必須存放在干燥皿中。這點(diǎn)在潮濕的環(huán)境中或雨天尤為重要。

2.毛細(xì)管的使用注意事項(xiàng)

圖5. 毛細(xì)管插入管槽后會(huì)自由滑落到底部

將包含樣品的毛細(xì)管插入SRS公司OptiMelt熔點(diǎn)測(cè)試儀頂部的樣品加熱槽中。加熱槽最多可同時(shí)容納三根毛細(xì)管。由于每根毛細(xì)管都是一個(gè)熱載荷，為了提高測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性，即使某毛細(xì)管沒有填充樣品，也建議插滿三根管。或者三根毛細(xì)管中填充相同的物質(zhì)并取其熔點(diǎn)溫度平均值，這是提高熔點(diǎn)檢測(cè)準(zhǔn)確度與重復(fù)性*快捷和*簡(jiǎn)單的方法。

提示：

Ø 通常認(rèn)為，在將毛細(xì)管插入加熱架之前，用干凈的布擦拭其外表面是一種良好的做法。隨著時(shí)間的推移，灰塵會(huì)積聚在加熱塊的玻璃觀察窗上，降低熔融的整體能見度，所以也建議定期擦拭。

Ø 用通條過(guò)于緊密壓實(shí)毛細(xì)管內(nèi)樣品也不太好，往往會(huì)導(dǎo)致在熔化過(guò)程中形成過(guò)多的氣泡，從而影響對(duì)彎月面和澄清點(diǎn)的正確檢測(cè)。

Ø 大多數(shù)藥典清單推薦了熔點(diǎn)樣品的干燥程序和經(jīng)認(rèn)證的參考標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)注意查詢與參考。

Ø 在將任何毛細(xì)管放入樣品槽之前，確保OptiMelt熔點(diǎn)分析儀已接電和設(shè)置初始溫度低于樣品預(yù)期熔點(diǎn)溫度。

Ø 使用同一批毛細(xì)管進(jìn)行校準(zhǔn)和常規(guī)測(cè)量，以確保結(jié)果的重復(fù)性。不是所有的毛細(xì)血管能保持良好的一致性，請(qǐng)選用可信賴的商品。

圖6. 商品毛細(xì)管

Ø 標(biāo)準(zhǔn)的OptiMelt熔點(diǎn)分析儀包括一小罐專門設(shè)計(jì)的毛細(xì)管:(1)適合OptiMelt熔點(diǎn)分析儀加熱支架，(2)提供最均勻和可再現(xiàn)的結(jié)果。替換毛細(xì)管可以直接從SRS或SRS指*代理商購(gòu)買。

Ø 千萬(wàn)不要將毛細(xì)管強(qiáng)行放入加熱槽中!一旦毛細(xì)血管插入樣品孔中，它就會(huì)自行滑落到支架的底部。

Ø 有些化學(xué)家更喜歡自己制造的毛細(xì)管。為了獲得準(zhǔn)確和可重復(fù)的結(jié)果，一般不建議自制。強(qiáng)烈建議使用嚴(yán)格控制制造公差的商品毛細(xì)管。

Ø 為了精確測(cè)量，建議嚴(yán)格遵守2mm至3mm的最佳填充高度。

Ø 在可能的情況下，使用通條將毛細(xì)管底部的樣品輕輕壓實(shí)。從SRS購(gòu)買的每包毛細(xì)管都包含一根通條。

Ø 如果你必須自己制作毛細(xì)管，請(qǐng)確保用含中性洗滌劑的稀釋溶液清洗玻璃管內(nèi)部，然后用稀釋(10%)鹽酸沖洗，最后用蒸餾水徹*沖洗。因?yàn)槊?xì)管內(nèi)表面殘留的堿性物質(zhì)是導(dǎo)致低熔點(diǎn)和寬熔化范圍的主要原因之一。而采購(gòu)可信賴的商品毛細(xì)管一般不需要考慮預(yù)清洗環(huán)節(jié)。

3. 儀器設(shè)置：

圖7. 小型鋁制加熱爐

除了適當(dāng)?shù)臉悠分苽渫猓屑?xì)選擇儀器設(shè)置對(duì)于準(zhǔn)確和可再現(xiàn)性的熔點(diǎn)測(cè)定也是必*可少的。

熔點(diǎn)儀器的現(xiàn)代趨勢(shì)是小型鋁制加熱爐。小型加熱爐最大限度地減少了過(guò)沖，這使得操作者可以將初始溫度設(shè)置得更接近熔化溫度，從而減少了分析時(shí)間。一個(gè)典型的加熱爐可以容納三根毛細(xì)管，三根管子周圍的熱質(zhì)量非常接近。在熔化過(guò)程中，三根毛細(xì)管之間的偏差通常低至0.02ºC到0.1ºC(取決于設(shè)定溫度)。

小型加熱爐的主要優(yōu)點(diǎn)是沒有過(guò)沖。這使您可以將起始溫度設(shè)置在低于化合物預(yù)期熔點(diǎn)的<5°C，其可以快速加熱和冷卻，并允許僅持續(xù)2至3分鐘的測(cè)定。

幾乎每一種現(xiàn)代熔點(diǎn)分析儀器都遵循藥典標(biāo)準(zhǔn)熔點(diǎn)測(cè)定程序，包括四個(gè)基本步驟:

圖8. 一個(gè)完整的測(cè)試流程

步驟一、加熱爐迅速預(yù)熱到用戶指*的起始溫度，選擇起始溫度僅比樣品的預(yù)期熔點(diǎn)低幾攝氏度。

步驟二、一旦溫度穩(wěn)定，將多達(dá)三個(gè)樣品毛細(xì)血管插入加熱爐中，在溫度穩(wěn)定后，立即啟動(dòng)加熱斜坡。

步驟三、樣品的溫度繼續(xù)以用戶指*的升溫速率上升，直到達(dá)到用戶指*的停止溫度。

在此期間，自動(dòng)或同時(shí)目視觀察的熔點(diǎn)、熔化溫度范圍和其他熱相關(guān)過(guò)程被記錄下來(lái)。

步驟四、熔化過(guò)程完畢后，建議將毛細(xì)管與樣品一并丟棄，不再考慮清洗并重復(fù)利用，加熱爐迅速冷卻回起始溫度，為新的測(cè)定做準(zhǔn)備。

正確選擇起始溫度、加熱斜坡和停止溫度是必要的，以防止由于不正確或過(guò)快的樣品加熱而導(dǎo)致的結(jié)果不準(zhǔn)確。

1) 起始溫度（OptiMelt熔點(diǎn)分析儀范圍：30℃-400℃）

這是樣品毛細(xì)管被放置加熱架時(shí)的溫度，并作為加熱斜坡的起始溫度。起始溫度通常設(shè)定在物質(zhì)的預(yù)期熔點(diǎn)溫度以下5°C至10°C。

提示：

• 起始溫度必須至少高于環(huán)境溫度10°C，以確保穩(wěn)定。

圖9. 在面板上設(shè)置起始，終了溫度，加熱斜坡速率

2）加熱斜坡速率

（OptiMelt熔點(diǎn)分析儀范圍：0.1-20℃/分鐘）

這是加熱斜坡開始溫度和最終溫度之間的固定溫升速率。用戶可調(diào)斜坡率是現(xiàn)代自動(dòng)化熔點(diǎn)儀器的*備功能。

加熱斜坡是影響熔點(diǎn)測(cè)定精度的最重要的儀器參數(shù)。

由于熔點(diǎn)溫度不是在物質(zhì)內(nèi)部直接測(cè)量的，而是在毛細(xì)管外部(即在加熱爐內(nèi)部)測(cè)量的，我們知道，在樣品完*熔化之前，純?nèi)廴谖镔|(zhì)的溫度保持恒定。然而，在這段時(shí)間內(nèi)，加熱爐仍然在根據(jù)您所選擇的加熱速率繼續(xù)升溫(即熱滯后)。也就是說(shuō)儀器當(dāng)前顯示的溫度并不真正對(duì)應(yīng)于熔化物質(zhì)的確切熔點(diǎn)溫度，而是對(duì)應(yīng)于當(dāng)前加熱爐的溫度。因此，加熱爐溫度上升得越快，測(cè)得的熔點(diǎn)與真實(shí)熔點(diǎn)之間的差值就越大。就此問(wèn)題，一些熔點(diǎn)檢測(cè)儀(如SRS 公司OptiMelt)可以依據(jù)藥典做溫度讀數(shù)的校正與補(bǔ)償，以便可以報(bào)告純物質(zhì)的“真正熱力學(xué)”熔點(diǎn)。

注意：

誤用過(guò)快的加熱斜坡速率是熔點(diǎn)測(cè)量不準(zhǔn)確的主要原因。

對(duì)于常規(guī)測(cè)定，加熱速率建議2°C/min或以下。較高的速率只推薦用于熔點(diǎn)未知的物質(zhì)的快速測(cè)定。做樣品純度測(cè)定和熔點(diǎn)精確測(cè)量建議設(shè)置在≈0.5°C/min或以下，如果可接受較長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，可以考慮保持在0.1至0.2°C/min.的加熱斜坡速率。還有某些特殊情況，比如樣品在低于物理熔點(diǎn)的溫度下已經(jīng)開始化學(xué)分解了，此時(shí)通常設(shè)置高于5°C/min的高加熱斜坡速率，以盡量規(guī)避樣品分解副產(chǎn)物帶來(lái)的污染。混合熔點(diǎn)測(cè)定甚至可以在加熱斜坡高達(dá)10°C/min的情況下進(jìn)行。

提示：

• 根據(jù)大多數(shù)藥典建議，熔點(diǎn)記錄中應(yīng)始終包括：加熱速率、熔點(diǎn)范圍，以便得到可重復(fù)的準(zhǔn)確結(jié)果。

• 進(jìn)行初步(即快速)熔點(diǎn)測(cè)定，迅速升溫(10到20°C/min)，通常可以節(jié)省時(shí)間。在獲得近似熔點(diǎn)后，以小得多的加熱斜坡進(jìn)行第二次測(cè)定，起始溫度比預(yù)期熔點(diǎn)低5°C。第二次測(cè)定必須使用新鮮樣品。

終止溫度

（OptiMelt熔點(diǎn)分析儀范圍： [起始溫度+5°C] - 400°C）

這是加熱斜坡終止時(shí)的溫度。在達(dá)到終止溫度后，請(qǐng)將樣品加毛細(xì)管丟棄，而測(cè)試結(jié)果已經(jīng)保存并顯示在測(cè)試報(bào)告中，加熱爐會(huì)自動(dòng)冷卻回起始溫度，為新一輪的測(cè)定做準(zhǔn)備。

注意：舊樣品不要重新熔化!!總是用潔凈的毛細(xì)管開始新的實(shí)驗(yàn)。

4.儀器校準(zhǔn)：

OptiMelt熔點(diǎn)分析儀建議每6個(gè)月校準(zhǔn)一次。

校準(zhǔn)程序非常簡(jiǎn)單。測(cè)量熔點(diǎn)在75、125和225℃左右的三種認(rèn)證參考標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)CRSs的熔點(diǎn)，然后與它們的認(rèn)證值進(jìn)行比較。如果兩組數(shù)字(測(cè)量值與認(rèn)證值)相互偏離超出了儀器的精度，則必須重新校準(zhǔn)加熱塊中的溫度測(cè)量值。這一切可通過(guò)OptiMelt前面板的操作界面按步驟完成。

符合認(rèn)證參考標(biāo)準(zhǔn)的CRS試劑盒(SRS公司產(chǎn)品編碼 Part# O100MPS)可追溯至世衛(wèi)組織國(guó)際藥典標(biāo)準(zhǔn)，可直接從SRS斯坦福研究系統(tǒng)或其代理商處購(gòu)得，包含如下標(biāo)定物質(zhì)：

4.視覺觀察：

在熔點(diǎn)測(cè)定過(guò)程中，毛細(xì)血管內(nèi)的樣品會(huì)發(fā)生一些明顯的變化。在解釋升溫過(guò)程中發(fā)生物理和化學(xué)變化時(shí)的主觀視覺觀察可能是影響熔點(diǎn)結(jié)果測(cè)試可重復(fù)性的一個(gè)重要因素。

觀察者應(yīng)注意以下事件，并記錄它們的溫度，以完善在熔化過(guò)程中觀察到的樣品變化的完整記錄。

最初的變化跡象

記錄樣品中最初的變化跡象。早期的變化是由于:

(1)溶劑損失(如果樣品未被良好干燥處理而在加熱時(shí)發(fā)生的脫水)

(2)結(jié)晶狀態(tài)變化(萎*)

(3)開始緩慢分解(變暗或變色)

(4)溶劑在管內(nèi)最冷點(diǎn)開始冷凝

(5)單個(gè)孤立的晶體開始熔化，剛剛開始出現(xiàn)某些孤立的液滴，即Sintering Point熔結(jié)點(diǎn)

起熔點(diǎn)OnSet Point

起熔點(diǎn)OnSet Point通常被認(rèn)為是熔化的“正式”開始;液體首*清晰地作為與晶體共存的獨(dú)立相出現(xiàn)。它不能與“熔結(jié)點(diǎn)Sintering Point”相混淆，“熔結(jié)點(diǎn)Sintering Point”對(duì)應(yīng)的是由于一些晶體表面熔化而產(chǎn)生的某些孤立液滴。

提示：

Ø 起熔點(diǎn)對(duì)應(yīng)于物質(zhì)的熔點(diǎn)范圍的低溫端被記錄。

Ø 美國(guó)藥典將起熔點(diǎn)描述為“被測(cè)物質(zhì)柱被觀察到對(duì)著試管管壁發(fā)生坍塌時(shí)的溫度”。這被稱為樣本的崩潰

Ø 對(duì)于依賴于測(cè)試樣品整體吸收率或反射率變化的自動(dòng)化儀器，美國(guó)藥典將起熔點(diǎn)描述為“在熔化過(guò)程中觀察到第一個(gè)檢測(cè)信號(hào)發(fā)生變化的溫度”。

Ø 依賴于測(cè)試樣品整體吸收率或反射率變化的自動(dòng)化儀器不能很容易地探測(cè)到熔化的起熔點(diǎn)。它們通常報(bào)告的熔化起始點(diǎn)溫度比肉眼檢測(cè)到的溫度要高一點(diǎn)。這是因?yàn)閮x器檢測(cè)到整體吸收率或反射率變化時(shí)，樣品的外觀在此之前就已經(jīng)發(fā)生顯著變化。所以檢測(cè)整體吸收率或反射率變化確定起熔點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致熔化溫度范圍的縮小，這在一些分析和品控應(yīng)用中可能是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。

Ø OptiMelt熔點(diǎn)分析儀可以自動(dòng)檢測(cè)并記錄樣品的起熔點(diǎn)。內(nèi)置攝像頭對(duì)樣品物理外觀的微小變化都很敏感，與肉眼的靈敏度非常接近。用戶可調(diào)節(jié)閾值(起熔點(diǎn)%)可用于仔細(xì)匹配每種物質(zhì)的起熔點(diǎn)的目視值和自動(dòng)測(cè)量值。

圖10. 操作軟件顯示的OnSet 起熔點(diǎn)

彎月面點(diǎn)Meniscus Point

彎月面點(diǎn)Meniscus Point對(duì)應(yīng)于樣品熔化中的階段，此時(shí)液體的彎月面清晰可見;中下部是固相，頂部是清晰的液相，有清晰可見的彎月面。這一點(diǎn)很容易檢測(cè)到，除非偶爾有氣泡從下面把未熔化的固體推到表面。

提示：

Ø 彎月面點(diǎn)通常是歐洲熔點(diǎn)表中列出的熔點(diǎn)溫度和英國(guó)藥典方*論的首*值。

Ø 彎月面點(diǎn)是政府化驗(yàn)師實(shí)驗(yàn)室（LGC）為每項(xiàng)熔點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)所記錄的三個(gè)數(shù)值(起熔點(diǎn)、彎月面點(diǎn)及澄清點(diǎn))之一。為了消除檢測(cè)中的主觀性，LGC將彎月面點(diǎn)定義為“可以看到明確的彎月面，并且毛細(xì)管中有等量的固體和液體的點(diǎn)”。

Ø 美國(guó)藥典熔點(diǎn)方法(Method<741>of USP25-NF20)沒有特別提到彎月面點(diǎn)。澄清點(diǎn)被認(rèn)定為一種物質(zhì)的“熔點(diǎn)”。請(qǐng)注意，這是英國(guó)和美國(guó)藥典在熔點(diǎn)解釋上的巨大差異。

Ø SRS OptiMelt熔點(diǎn)分析儀可以自動(dòng)檢測(cè)和記錄樣品的彎月面點(diǎn)。用戶可調(diào)閾值(Single %)可匹配彎液面點(diǎn)的視覺和自動(dòng)記錄。

圖11. 操作軟件顯示的彎月面點(diǎn)Meniscus Point

澄清(或液化)點(diǎn) Clear Point

澄清(或液化)點(diǎn) Clear Point對(duì)應(yīng)于完*熔化的階段，在這個(gè)階段物質(zhì)完*變成液體，沒有固體留下(即最后的晶體完成熔化)。

澄清點(diǎn)比起始點(diǎn)更被加熱斜坡速率嚴(yán)重影響。一般來(lái)說(shuō)，澄清點(diǎn)隨著斜坡率的增加而增加(見表1)。

表1.非*西丁在不同斜坡速率下的澄清點(diǎn)(OptiMelt系統(tǒng))。

提示：

Ø 澄清點(diǎn)記錄對(duì)應(yīng)于記錄物質(zhì)熔點(diǎn)范圍的高溫端。

Ø 澄清點(diǎn)通常是熔點(diǎn)表中列出的單一熔點(diǎn)溫度。

Ø 澄清點(diǎn)是在美國(guó)藥典的熔點(diǎn)表中最常見的溫度，也是美國(guó)藥典唯*接受的作為物質(zhì)“單一”熔點(diǎn)的溫度。

Ø 依靠于整體光學(xué)吸收和反射的簡(jiǎn)單自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)能夠給出與澄清點(diǎn)*相關(guān)數(shù)字。

Ø SRS OptiMelt熔點(diǎn)分析儀可以自動(dòng)檢測(cè)和記錄樣品的澄清點(diǎn)。用戶可調(diào)整閾值(Clear %)，以匹配澄清點(diǎn)的視覺記錄和自動(dòng)記錄。

圖12. 操作軟件顯示澄清(或液化)點(diǎn) Clear Point

樣品變化的其他跡象

在澄清點(diǎn)之前、期間和之后，樣品的任何變化也可以被記錄下來(lái)。常見跡象包括:

升華：晶體重新結(jié)晶在毛細(xì)管的上部管壁上。

分解：樣品在熔化過(guò)程中和熔化后出現(xiàn)氣泡或顏色變化。

SRS OptiMelt熔點(diǎn)分析儀的用戶可以利用肉眼觀察圖像，并隨時(shí)點(diǎn)擊儀器前面板的左，中，右按鈕記錄對(duì)應(yīng)樣品的個(gè)性化記錄點(diǎn)。

圖13. 手工點(diǎn)擊面板按鈕可增加個(gè)性化記錄點(diǎn)

熔點(diǎn)范圍Melting Point Range

在動(dòng)態(tài)熔點(diǎn)測(cè)量中，永遠(yuǎn)不會(huì)實(shí)現(xiàn)固液相之間的真正平衡，熔點(diǎn)范圍一般被定義為起熔點(diǎn)和澄清點(diǎn)之間的間隔，是一個(gè)有價(jià)值的固體化合物純度指標(biāo)。

熔點(diǎn)范圍是在科學(xué)論文、標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)流程、參考表和熔點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)中最常見的熔點(diǎn)記錄項(xiàng)目。記錄一種物質(zhì)的整個(gè)熔點(diǎn)范圍總是有益處的，特別是對(duì)于(1)未知的或新的化合物，(2)不純的樣品，(3)熔點(diǎn)間隔較大的混合物和(4)多形化合物。觀察到的熔點(diǎn)范圍有助于識(shí)別該物質(zhì)，并得出有關(guān)其純度和熱穩(wěn)定性的結(jié)論。

記錄固體樣品的熔化范圍[起熔點(diǎn)，澄清點(diǎn)]，以及斜坡速率，是記錄熔點(diǎn)測(cè)試結(jié)果的首*方法，它比單一數(shù)字記錄要可靠得多。

如果必須使用單一數(shù)字記錄，請(qǐng)指*是使用澄清點(diǎn)還是彎液面點(diǎn)。

斜坡速率影響熔點(diǎn)范圍記錄，其設(shè)置必須始終完*符合GLP規(guī)范。

表2.非*西丁在不同斜坡速率下的熔點(diǎn)范圍(SRS OptiMelt熔點(diǎn)分析儀)。

如表格所示，斜坡速率在對(duì)于澄清點(diǎn)上的影響遠(yuǎn)對(duì)起始點(diǎn)上的影響更大。

提示：

Ø SRS OptiMelt熔點(diǎn)分析儀可以自動(dòng)檢測(cè)和記錄樣品的起熔點(diǎn)和澄清點(diǎn)。用戶可調(diào)閾值(起始%，透明度%)可用于匹配兩個(gè)點(diǎn)的視覺值和自動(dòng)值。

Ø 絕大多數(shù)純有機(jī)化合物在1.5℃的溫度范圍內(nèi)熔化，或在加熱速率為0.5ºC/min以下的情況下，在較小的溫度范圍內(nèi)（≈2℃）熔化。而一些有機(jī)混合物（比如氨基酸、酸鹽、胺鹽、碳水化合物等)會(huì)在大的多的溫度范圍內(nèi)熔化。

Ø 不純的物質(zhì)(即混合物)會(huì)在或大或小的溫度范圍內(nèi)熔化。

如何出具測(cè)試報(bào)告

一份完整的熔點(diǎn)報(bào)告應(yīng)包括足夠的信息，以便其他人能夠重現(xiàn)測(cè)定結(jié)果并比較結(jié)果。Carter and Carter (J. Chem. Ed., 72 (1995) 647) 提出了非常有用的報(bào)告指南，與現(xiàn)代GLP規(guī)范要求兼容。現(xiàn)轉(zhuǎn)載如下:

♦ 記錄所有儀器設(shè)置，特別是加熱速率，以便重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或合理地作出調(diào)整。

♦ 對(duì)于常規(guī)熔點(diǎn)范圍，起熔點(diǎn)和澄清點(diǎn)溫度差盡量接近于0.1°C(或最多為0.5°C)。

♦ 對(duì)于重要的熔點(diǎn)范圍，如新化合物的熔點(diǎn)范圍，報(bào)告記錄起熔點(diǎn)、彎月面點(diǎn)和澄清點(diǎn)應(yīng)盡量接近于0.1°C。

♦ 如果要在報(bào)告中以單一溫度作為熔點(diǎn)(不推薦)，請(qǐng)標(biāo)明是使用彎月面點(diǎn)還是澄清點(diǎn)。

♦ 使用眾所*知的熔點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)品(即CRS認(rèn)證參考標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)。

熔點(diǎn)參考表

對(duì)于熔點(diǎn)表中關(guān)于究竟需要列出什么信息通常存在一些不確定性，特別是在列出物質(zhì)熔點(diǎn)的單一溫度時(shí)。

這種混淆是因?yàn)?雖然大多數(shù)化學(xué)家使用澄清點(diǎn)來(lái)記錄樣品的熔點(diǎn)溫度，但其他人更喜歡用彎月面點(diǎn)來(lái)記錄。彎月面點(diǎn)通常被認(rèn)為更接近真實(shí)的熱力學(xué)值，因?yàn)樗鼘?duì)應(yīng)于毛細(xì)管中液體和固體共存的狀態(tài)。然而，這一假設(shè)并沒有真正的熱力學(xué)依據(jù)。幸運(yùn)的是，在大多數(shù)情況下，兩個(gè)數(shù)字之間(即澄清點(diǎn)與彎月面點(diǎn))的差異非常小，并且在大多數(shù)測(cè)定的公差范圍內(nèi)。

熔點(diǎn)降低/熔化溫度范圍

在液相狀態(tài)不相溶的混合物，會(huì)有熔點(diǎn)降低的現(xiàn)象，且會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)熔化的溫度范圍（或間隔），而不是一個(gè)明確且尖銳的熔點(diǎn)。

熔點(diǎn)降低的范圍取決于混合物的組成。熔點(diǎn)的降低可用于測(cè)定化合物的純度和特性。

經(jīng)驗(yàn)法則

1%的外來(lái)雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致熔點(diǎn)降低約0.5°C。

這就是為什么記錄熔點(diǎn)范圍是熔點(diǎn)測(cè)定的首*報(bào)告格式，也是比單一溫度熔點(diǎn)記錄更有用的主要原因。

熔點(diǎn)范圍較大通常表明被測(cè)試物質(zhì)是不純的，但也可能是由于純物質(zhì)在達(dá)到相變之前經(jīng)歷了某些分解,在加熱過(guò)程中分解的純物質(zhì)的副產(chǎn)物，形成母體物質(zhì)和副產(chǎn)物的混合物，往往會(huì)顯著增大熔化溫度范圍。在某些情況下，材料在低于真正熔點(diǎn)的溫度下會(huì)經(jīng)歷輕微的液化和收縮。在其他情況下，材料可能會(huì)嚴(yán)重分解和變色，以至于無(wú)法觀察到準(zhǔn)確的熔點(diǎn)。

純度跟蹤

熔點(diǎn)降低現(xiàn)象可應(yīng)用于合成化合物純度的評(píng)定。

在制備有機(jī)化學(xué)物質(zhì)過(guò)程中，物質(zhì)的純度通常必須在尚無(wú)純凈的參考樣品的情況下進(jìn)行評(píng)定。例如，在嘗試制造一種新的化合物時(shí)，就是這樣的情況。原料通常要經(jīng)過(guò)幾個(gè)再結(jié)晶步驟，并在每個(gè)階段確定熔點(diǎn)。起熔點(diǎn)持續(xù)增加，熔化溫度范圍持續(xù)減小，直到物質(zhì)變得純凈，或者直到它達(dá)到通常所采用的純化方法所能達(dá)到的純度。

提示：

Ø 通常的做法是將反應(yīng)的合成產(chǎn)物重新結(jié)晶，直到在其熔點(diǎn)范圍內(nèi)檢測(cè)不到更多的變化。

混合熔點(diǎn)

如果兩種樣品在相同的溫度下熔化，混合熔點(diǎn)測(cè)定可以揭示它們是否是同一種物質(zhì)。

熔點(diǎn)降低現(xiàn)象可應(yīng)用于鑒定未知純度的物質(zhì)。例如，如果您測(cè)量樣品熔點(diǎn)在160°C，您檢索藥典的熔點(diǎn)表會(huì)發(fā)現(xiàn)，這代表了幾種不同的參考化合物，但是它們的熔點(diǎn)相同。該物質(zhì)可以利用它的混合熔點(diǎn)來(lái)確定:樣品與少量的參考樣品逐個(gè)混合，并確定每種情況下的混合熔點(diǎn)。當(dāng)樣品被混入少量的參照物而熔點(diǎn)降低時(shí)，這兩種物質(zhì)不可能是相同的。然而，如果混合物的熔點(diǎn)不下降，則加入的參照物與樣品相同(即樣品已被鑒定)。

混合熔點(diǎn)技術(shù)是所有高質(zhì)量熔點(diǎn)分析儀器在其加熱槽中至少可容納三個(gè)毛細(xì)管的重要原因。

最常見的混合熔點(diǎn)測(cè)量方法是，要確定三個(gè)熔點(diǎn):(1)樣品，(2)參考物，(3)參考物和樣品以1:1的比例混合。如果混合物的熔點(diǎn)保持不變，則這兩種物質(zhì)是相同的。如果熔點(diǎn)降低，它們就是兩種不同的物質(zhì)。

提示：

Ø 混合熔點(diǎn)檢測(cè)對(duì)精度和可重復(fù)性的要求不像做高精度、單熔點(diǎn)測(cè)定時(shí)那么高。加熱速率高達(dá)10°C/min可用于混合熔點(diǎn)測(cè)定，這樣可以大幅度節(jié)省實(shí)驗(yàn)用時(shí)。

有幾對(duì)物質(zhì)在混合時(shí)熔點(diǎn)并不下降，但更常見的是，只有在某些配比下才觀察到這種熔點(diǎn)不下降的情況。規(guī)避這種問(wèn)題只需要一點(diǎn)額外的工作，通常是制備20/80,50/50,80/20%的樣品/參考物三種比例的混合物并在熔點(diǎn)分析儀中使用三根毛細(xì)管同時(shí)進(jìn)行熔點(diǎn)測(cè)量。如果這三種混合物在相同的溫度下熔化，那么這兩種化合物很可能是同一種化合物!