ICS 71.040.01 G 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T28723—2012
固体有机化学品纯度的测定
差示扫描量热法
Determination of purity for chemicals (pharmaceuticals)-
Differential scanning calorimetry (DSC)
2012-09-03发布
2013-02-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 28723—2012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法参考ASTME928--2008《用差示扫描量热法测定纯度的标准试验方法》
(Standard testmethod fordetermination of puritybydifferential scanning calorimetry)编制。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出，本标准由全国化学标准化技术委员会（SAC/TC63)归口。 本标准起草单位：山东出人境检验检疫局、山东省检验检疫科学技术研究院、广东出人境检验检
疫局。
本标准主要起草人：王岩、林雨霏、纪雷、孙健、杜恒清、蔡发、马昕、程刚、高攻、杨胜鹰、何蓉、 陈谷峰、何飞。
M GB/T 287232012
固体有机化学品纯度的测定
差示扫描量热法
1范围
本标准规定了固体有机化学品纯度测定的差示扫描量热法。 本标准适用于具有明确熔点的热稳定固体有机化学品的纯度测定，其给出的是试样中杂质的总含
量，而不能得出单一杂质的含量。
2规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件；仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ASTME967差示扫描量热仪和差热分析仪的温度校准标准方法（Standardpracticefortemper- ature calibration of differential scanning calorimeters and differential thermal analyzers)
ASTME968差示扫描量热仪的热流校准标准方法（Standardpracticeforheatflowcalibration of differential scanning calorimeters)
3方法提要
DSC法测定纯度，依据物质熔点随杂质含量升高而降低这一性质，可通过范霍夫（Van'tHoff)方程定量描述。样品皿中封人已知质量的待测样品，通过差示扫描量热仪对样品血中样品在相变过程中热焰变化对温度进行记录，对热熔-温度曲线进行积分得到相变过程中的熔变，通过数学模型，对相变过程中某一温度下的熔变进行程序化处理，计算出该样品杂质含量，得到样品纯度。
4试验装置
4.1差示扫描量热仪，包括以下部分：
a）差示扫描量热池，在试验温度范围内能以稳定的升温速率对试样和参比物加热，并有温度传感
器（精度0.1℃）监测试样温度，能量示差传感器监测试样与参比之间的能量差（精度10μW），能够提供(15~25）mL/min流量精度1mL/min）的氮气等情性气体保护；
b）温度控制装置，能对试样以(0.3～0.7)℃/min(控温精度0.01℃/min)进行程序升温； c）积分仪，积分精度要求1%。
4.2样品皿：密封式样品皿，依据试样情况选择不与试样反应的样品血。通常使用铝金属，对于特殊或高温试验，可使用陶瓷或铂试样皿。 4.3压样机：可进行密封压样。 4.4分析天平：称量精度0.01mg。
5材料与试剂
5.1正已烷，色谱纯。
I GB/T28723—2012
5.2钢，w>99.99%。 5.3氮气或其他情性气体，9≥99.99%（特别干燥）。
6仪器校准
6.1温度校准
在与被测样品相同的升温速率、同种类保护气及流速的试验条件下对仪器温度进行校准，校准程序按照ASTME967进行。
6.2热流校准
在与被测样品相同的升温速率、同种类保护气及流速的试验条件下对仪器热流进行校准，校准程序
按照ASTME968进行。
7试样
7.1试样应具代表性且混合均匀。 7.2试样应符合范霍夫（Van'tHoff)方程要求，且应：
a）杂质在熔融试样中应符合理想溶液的要求； b）杂质在固体试样中的溶解度可以忽略； c）试样在熔融过程中应具有明确的单一吸热峰
7.3试样在熔融过程中应无裂解、氧化反应。 7.4含杂质样品应符合理想固溶液的要求，通常杂质含量应低于1.5%。 7.5避免对试样进行不必要的机械及热处理。
8分析步骤
8.1试验前样品皿应用正已烷（5.1)清洗，待溶剂完全挥发后，在高温炉中400℃下加热1min，冷却，放人干燥器内备用。 8.2在洁净、干燥的样品皿中称取（1～3）mg试样，称量准确至0.01mg，密封试样，尽可能使被封人样品血的死体积保持最小。为避免试样在处理过程中（如称量、密封等被氧化或吸潮，应在干燥的情性气体保护下操作。 8.3将装有试样的样品皿放人量热池，稳定通人干燥的保护气（5.3），保护气流速（15～25mL/min。 8.4将试样快速升温至比估计熔点低25℃的温度，使试样处于热平衡状态。 8.5对试样以（0.3～0.7)℃/min进行程序升温并使之熔化，观察熔融峰的变化，继续升温至熔融峰回到基线并保持一段时间，保证试样熔融峰前后必要的基线，得到图1所示的试样熔融曲线 8.6试验结束后将试样冷却至室温，重新称量试样，如质量损失超过1%，试验结果无效。
9结果计算
9.1通过连接熔融峰前后两边的基线形成一条连贯的线性基线，测定熔融峰面积ABCA。
2 GB/T 28723—2012
放热
A
熔融焙
吸热
t/min
图1熔融曲线
9.2将熔融峰面积ABCA自基线向熔融曲线作垂线（如DE)，将熔融峰至少划分为10份。 9.3确定分部F处的温度TF，T为分部F的熔融温度，F由式（1)给出：
AADEA AABCA
F
（1)
式中： F AADEA - 分部面积； AABCA 熔融峰总面积。
分部比；
9.4分部F的熔融温度T按照下面方法计算：
由于系统误差（如热阻)的存在而易引起温度漂移对纯度计算的影响，分部F的熔融温度T需以纯铟熔融峰的前缘线的斜率校正确定。在与试样相同的试验条件下对铟进行试验，得到图2所示熔融峰。作图得到铟熔融峰前缘线的斜率I。结合图1的熔融曲线，在试样熔融分部ADEA的E点作与斜率I相同的切线并与基线相交于G，G点处温度即为熔融分部ADEA对应的熔融温度。
斜率
金属钢前伸斜率
图2金属铟前伸斜率示意图
9.5以分部比的倒数（1/F)为X轴，此分部对应的熔融温度为Y轴作图，如图3所示。
3 GB/T28723—2012
T
原始数据校正不足
校正过度 正确校正
1/F 6 8 10
2
0
7
图3纯度分析模型回归校准示意图
9.6通常情况下得到图3所示的向上弯曲的曲线，通过不断对熔融面积AABCA、AADEA加上面积工对 1/F重新进行修正，见式（2），直到得到经过修正的接近线性的1/F-T关系；
1 AABCA+ F=AADEA+1
(2)
式中： F AADEA 分部面积； AABCA 熔融峰总面积；
分部比；
修正面积。
x 9.7 计算经校正的1/F-T直线的斜率与截距T。（纯试样的熔点），并由式（3)得到TF：
Tp=k× + T。
（3)
F
式中： F 分部比；
斜率；
A
Tp 试样实际熔点，单位为开尔文（K)； T。 纯试样熔点，单位为开尔文（K）。
9.8由式（4)计算得到试样中杂质的摩尔分数：
X2 =-k× RT。 AH
(4)
式中： X2 k R H: 熔融恰，单位为焦耳每摩尔（J/mol)（见注） T。
杂质的摩尔分数；斜率；气体常数，8.314510J/（mol·K）；
纯试样的熔点，单位为开尔文（K）。
注：如果主要杂质成分的熔融熔难以从其他有效资料中获得，可参考ASTME793对样品的熔融焙进行一个恰当
的估测。
9.9 由式(5)计算试样的纯度：
X, =(1-X,)×100%
(5)
4 GB/T28723—2012
式中： X，一试样纯度，以摩尔分数表示； X2——杂质的摩尔分数。
10 试验报告
试验报告应该包括以下内容： a) 试样说明； b) 仪器说明； c) 计算方法的校正参数； d) 熔融熔（△H，J/g)的测定平均值和纯样品的熔点（T。，K)计算平均值； e) 纯度结果，以摩尔分数表示。
11精密度
11. 1 重复性(r)
对标准样品的测定，同一实验室内两次测定结果的标准偏差应小于0.19%（95%置信度）。
11. 2 复现性(R)
对标准样品的测定，不同实验室间测定结果平均值的标准偏差应小于0.72%（95%置信度）。
5 GB/T 28723—2012
参考文献
[1]ASTM E 793 3用差分扫描量热法测量熔化和结晶热恰的标准试验方法（StandardTest Method for Enthalpies of Fusion and Crystallization by Differential Scanning Calorimetry) ICS 71.040.01 G 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T28723—2012
固体有机化学品纯度的测定
差示扫描量热法
Determination of purity for chemicals (pharmaceuticals)-
Differential scanning calorimetry (DSC)
2012-09-03发布
2013-02-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 28723—2012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法参考ASTME928--2008《用差示扫描量热法测定纯度的标准试验方法》
(Standard testmethod fordetermination of puritybydifferential scanning calorimetry)编制。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出，本标准由全国化学标准化技术委员会（SAC/TC63)归口。 本标准起草单位：山东出人境检验检疫局、山东省检验检疫科学技术研究院、广东出人境检验检
疫局。
本标准主要起草人：王岩、林雨霏、纪雷、孙健、杜恒清、蔡发、马昕、程刚、高攻、杨胜鹰、何蓉、 陈谷峰、何飞。
M GB/T 287232012
固体有机化学品纯度的测定
差示扫描量热法
1范围
本标准规定了固体有机化学品纯度测定的差示扫描量热法。 本标准适用于具有明确熔点的热稳定固体有机化学品的纯度测定，其给出的是试样中杂质的总含
量，而不能得出单一杂质的含量。
2规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件；仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ASTME967差示扫描量热仪和差热分析仪的温度校准标准方法（Standardpracticefortemper- ature calibration of differential scanning calorimeters and differential thermal analyzers)
ASTME968差示扫描量热仪的热流校准标准方法（Standardpracticeforheatflowcalibration of differential scanning calorimeters)
3方法提要
DSC法测定纯度，依据物质熔点随杂质含量升高而降低这一性质，可通过范霍夫（Van'tHoff)方程定量描述。样品皿中封人已知质量的待测样品，通过差示扫描量热仪对样品血中样品在相变过程中热焰变化对温度进行记录，对热熔-温度曲线进行积分得到相变过程中的熔变，通过数学模型，对相变过程中某一温度下的熔变进行程序化处理，计算出该样品杂质含量，得到样品纯度。
4试验装置
4.1差示扫描量热仪，包括以下部分：
a）差示扫描量热池，在试验温度范围内能以稳定的升温速率对试样和参比物加热，并有温度传感
器（精度0.1℃）监测试样温度，能量示差传感器监测试样与参比之间的能量差（精度10μW），能够提供(15~25）mL/min流量精度1mL/min）的氮气等情性气体保护；
b）温度控制装置，能对试样以(0.3～0.7)℃/min(控温精度0.01℃/min)进行程序升温； c）积分仪，积分精度要求1%。
4.2样品皿：密封式样品皿，依据试样情况选择不与试样反应的样品血。通常使用铝金属，对于特殊或高温试验，可使用陶瓷或铂试样皿。 4.3压样机：可进行密封压样。 4.4分析天平：称量精度0.01mg。
5材料与试剂
5.1正已烷，色谱纯。
I GB/T28723—2012
5.2钢，w>99.99%。 5.3氮气或其他情性气体，9≥99.99%（特别干燥）。
6仪器校准
6.1温度校准
在与被测样品相同的升温速率、同种类保护气及流速的试验条件下对仪器温度进行校准，校准程序按照ASTME967进行。
6.2热流校准
在与被测样品相同的升温速率、同种类保护气及流速的试验条件下对仪器热流进行校准，校准程序
按照ASTME968进行。
7试样
7.1试样应具代表性且混合均匀。 7.2试样应符合范霍夫（Van'tHoff)方程要求，且应：
a）杂质在熔融试样中应符合理想溶液的要求； b）杂质在固体试样中的溶解度可以忽略； c）试样在熔融过程中应具有明确的单一吸热峰
7.3试样在熔融过程中应无裂解、氧化反应。 7.4含杂质样品应符合理想固溶液的要求，通常杂质含量应低于1.5%。 7.5避免对试样进行不必要的机械及热处理。
8分析步骤
8.1试验前样品皿应用正已烷（5.1)清洗，待溶剂完全挥发后，在高温炉中400℃下加热1min，冷却，放人干燥器内备用。 8.2在洁净、干燥的样品皿中称取（1～3）mg试样，称量准确至0.01mg，密封试样，尽可能使被封人样品血的死体积保持最小。为避免试样在处理过程中（如称量、密封等被氧化或吸潮，应在干燥的情性气体保护下操作。 8.3将装有试样的样品皿放人量热池，稳定通人干燥的保护气（5.3），保护气流速（15～25mL/min。 8.4将试样快速升温至比估计熔点低25℃的温度，使试样处于热平衡状态。 8.5对试样以（0.3～0.7)℃/min进行程序升温并使之熔化，观察熔融峰的变化，继续升温至熔融峰回到基线并保持一段时间，保证试样熔融峰前后必要的基线，得到图1所示的试样熔融曲线 8.6试验结束后将试样冷却至室温，重新称量试样，如质量损失超过1%，试验结果无效。
9结果计算
9.1通过连接熔融峰前后两边的基线形成一条连贯的线性基线，测定熔融峰面积ABCA。
2 GB/T 28723—2012
放热
A
熔融焙
吸热
t/min
图1熔融曲线
9.2将熔融峰面积ABCA自基线向熔融曲线作垂线（如DE)，将熔融峰至少划分为10份。 9.3确定分部F处的温度TF，T为分部F的熔融温度，F由式（1)给出：
AADEA AABCA
F
（1)
式中： F AADEA - 分部面积； AABCA 熔融峰总面积。
分部比；
9.4分部F的熔融温度T按照下面方法计算：
由于系统误差（如热阻)的存在而易引起温度漂移对纯度计算的影响，分部F的熔融温度T需以纯铟熔融峰的前缘线的斜率校正确定。在与试样相同的试验条件下对铟进行试验，得到图2所示熔融峰。作图得到铟熔融峰前缘线的斜率I。结合图1的熔融曲线，在试样熔融分部ADEA的E点作与斜率I相同的切线并与基线相交于G，G点处温度即为熔融分部ADEA对应的熔融温度。
斜率
金属钢前伸斜率
图2金属铟前伸斜率示意图
9.5以分部比的倒数（1/F)为X轴，此分部对应的熔融温度为Y轴作图，如图3所示。
3 GB/T28723—2012
T
原始数据校正不足
校正过度 正确校正
1/F 6 8 10
2
0
7
图3纯度分析模型回归校准示意图
9.6通常情况下得到图3所示的向上弯曲的曲线，通过不断对熔融面积AABCA、AADEA加上面积工对 1/F重新进行修正，见式（2），直到得到经过修正的接近线性的1/F-T关系；
1 AABCA+ F=AADEA+1
(2)
式中： F AADEA 分部面积； AABCA 熔融峰总面积；
分部比；
修正面积。
x 9.7 计算经校正的1/F-T直线的斜率与截距T。（纯试样的熔点），并由式（3)得到TF：
Tp=k× + T。
（3)
F
式中： F 分部比；
斜率；
A
Tp 试样实际熔点，单位为开尔文（K)； T。 纯试样熔点，单位为开尔文（K）。
9.8由式（4)计算得到试样中杂质的摩尔分数：
X2 =-k× RT。 AH
(4)
式中： X2 k R H: 熔融恰，单位为焦耳每摩尔（J/mol)（见注） T。
杂质的摩尔分数；斜率；气体常数，8.314510J/（mol·K）；
纯试样的熔点，单位为开尔文（K）。
注：如果主要杂质成分的熔融熔难以从其他有效资料中获得，可参考ASTME793对样品的熔融焙进行一个恰当
的估测。
9.9 由式(5)计算试样的纯度：
X, =(1-X,)×100%
(5)
4 GB/T28723—2012
式中： X，一试样纯度，以摩尔分数表示； X2——杂质的摩尔分数。
10 试验报告
试验报告应该包括以下内容： a) 试样说明； b) 仪器说明； c) 计算方法的校正参数； d) 熔融熔（△H，J/g)的测定平均值和纯样品的熔点（T。，K)计算平均值； e) 纯度结果，以摩尔分数表示。
11精密度
11. 1 重复性(r)
对标准样品的测定，同一实验室内两次测定结果的标准偏差应小于0.19%（95%置信度）。
11. 2 复现性(R)
对标准样品的测定，不同实验室间测定结果平均值的标准偏差应小于0.72%（95%置信度）。
5 GB/T 28723—2012
参考文献
[1]ASTM E 793 3用差分扫描量热法测量熔化和结晶热恰的标准试验方法（StandardTest Method for Enthalpies of Fusion and Crystallization by Differential Scanning Calorimetry)