第一节 相对密度测定
一、原理
相对密度系指在相同的温度、压力条件下，某物质的密度与水的密度之比。除另有规定外，温度为20℃。纯物质的相对密度在特定的条件下为不变的常数。但如物质的纯度不够，则其相对密度的测定值会随着纯度的变化而改变。因此，测定药品的相对密度，可用以检查药品的纯杂程度。
二、方法
液体药品的相对密度，一般用比重瓶（如图2-1）测定；测定易挥发液体的相对密度，可用韦氏比重秤（图2-2）。用比重瓶测定时的环境（指比重瓶和天平的放置环境）温度应略低于20℃或各品种项下规定的温度。
图2-1 比重瓶
1—比重瓶主体；2—侧管；3—侧孔；4—罩；5—温度计；6—玻璃管口
1.比重瓶法
（1）测定方法
①取洁净、干燥并精密称定重量的比重瓶［如图2-1（a）］，装满供试品（温度应低于20℃或各品种项下规定的温度）后，装上温度计（瓶中应无气泡），置20℃（或各品种项下规定的温度）的水浴中放置若干分钟，使内容物的温度达到20℃（或各品种项下规定的温度），用滤纸除去溢出侧管的液体，立即盖上罩。然后将比重瓶自水浴中取出，再用滤纸将比重瓶的外面擦净，精密称定，减去比重瓶的重量，求得供试品的重量后，将供试品倾去，洗净比重瓶，装满新沸过的冷水，再照上法测得同一温度时水的重量，按下式计算，即得。
【例2-1】 银黄口服液相对密度的测定
本品为合剂，在温度为20℃的条件下，精密称定恒重的比重瓶重为21.597g，将供试品装满比重瓶后精密称定重量为32.150g，将供试品取出后，将比重瓶洗净后烘干至恒重后装满新沸过的冷水，测定其总重量为31.530g，求银黄口服液的相对密度。
解 供试品重量 32.150-21.597=10.553（g）
水重量 31.530-21.597=9.933（g）
②取洁净、干燥并精密称定重量的比重瓶［如图2-1（b）］，装满供试品（温度应低于20℃或各品种项下规定的温度）后，插入中心有毛细孔的瓶塞，用滤纸将从塞孔溢出的液体擦干，置20℃（或各品种项下规定的温度）恒温水浴中，放置若干分钟，随着供试液温度的上升，过多的液体将不断从塞孔溢出，随时用滤纸将瓶塞顶端擦干，待液体不再由塞孔溢出，迅即将比重瓶自水浴中取出，照上述①法，自“再用滤纸将比重瓶的外面擦净”起，依法测定，即得。
（2）注意事项
①空比重瓶必须洁净、干燥。
②操作顺序为先称量空比重瓶，再装供试品称重，最后装水称重。
③装过供试品的比重瓶必须冲洗干净。如供试品为油剂，测定后应尽量倾去，连同瓶塞可先用有机溶剂（如石油醚或氯仿）冲洗数次，待油完全洗去后，用乙醇、水冲洗干净，再依法测定水重。
④供试品及水装瓶时，应小心沿壁倒入比重瓶内，避免产生气泡；如有气泡，应稍放置待气泡消失后再调温称重。供试品若为糖浆剂、甘油等黏稠液体，装瓶时更应缓缓沿壁倒入，因黏度大产生的气泡很难除去会影响测定结果。
⑤比重瓶从水浴取出时，应用手指拿住瓶颈，而不能拿瓶肚，以免手温影响液体，使其体积膨胀而外溢。
⑥测定有腐蚀性供试品，可在天平盘上放一表面皿，再放比重瓶称重。
⑦当温度高于20℃或各品种项下规定的温度时，必须设法调节环境温度至略低于规定的温度。
2.韦氏比重秤法
本法是根据一定体积的物体（如比重秤的玻璃锤），在不同液体中所受的浮力与该液体的相对密度成正比，利用浮力大小反映液体的相对密度值。测定结果准确可靠，而且操作迅速，在秤上可直接读得相对密度读数。
课堂活动
思考阿基米德把王冠和相同重量的黄金放进水里，发现王冠排出的水比黄金多，说明王冠掺假了，你认为这种观点对吗？
答：对的，王冠排出的水多说明王冠比黄金的体积大，相同质量的王冠和黄金，体积大的密度小，说明王冠掺假了。
（1）仪器构造 韦氏比重秤由玻璃锤、横梁、支架、砝码与玻璃筒五部分组成，见图2-2。横梁的右半臂分为等距离的10等份，刻有1～9格，在10等份处有一秤钩，可挂玻璃锤和砝码。横梁左端有一指针，当比重秤平衡时，可与固定支架左上方的另一指针对准。比重秤配有大小不等4种游码（5g，500mg，50mg，5mg），每种2个，各游码在横梁最右端悬挂时，分别表示相对密度为1、0.1、0.01、0.001，如果挂在第5格时，分别表示相对密度为0.4、0.05、0.005、0.0005。每种砝码代表比重数值见表2-1。
图2-2 韦氏比重秤
1—支架；2—调节器；3—指针；4—横梁；5—刀口；6—游码；7—小钩；8—细铂丝；9—玻璃锤；10—玻璃圆筒；11—调整螺丝
表2-1 韦氏比重秤游码代表的比重数值
（2）测定方法
①仪器的调整 将20℃时相对密度为1的韦氏比重秤，安放在操作台上，放松调节器螺丝，将托架升至适当高度后拧紧螺丝，横梁置于托架玛瑙刀座上，将等重游码挂在横梁右端的小钩上，调整水平调整螺丝，使指针与支架左上方另一指针对准即为平衡，将等重游码取下，换上玻璃锤，此时必须保持平衡。允许有正负0.005g的误差，否则应予校正。
②用水校准 取洁净的玻璃圆筒将新沸过的冷水装至八分满，置20℃（或各品种项下规定的温度）的水浴中，搅动玻璃圆筒内的水，调节温度至20℃（或各品种项下规定的温度），将悬于秤端的玻璃锤浸入圆筒内的水中，秤臂右端悬挂游码于1.000处，调节秤臂左端平衡用螺丝使平衡。
③供试品的测定 将玻璃圆筒内的水倾去，拭干，装入供试液至相同的高度，并用上述相同的方法调节温度后，再把拭干的玻璃锤沉入供试液中，调节秤臂上游码的数量与位置使平衡，读取数值至小数点后4位，即为供试品的相对密度。
如某比重秤在4℃时相对密度为1，则用水校准时游码应悬挂于0.9982处，并应将在20℃测得的供试品相对密度除以0.9982。
【例2-2】 测锤浸没入20℃水中时，加上各种游码，使横梁平衡。所加游码为5g、500mg、50mg、5mg，分别放在横梁V形槽的第七位、第六位、第四位、第二位，则可直接读出相对密度为0.7642。
（3）注意事项
①韦氏比重称应安装固定在操作台上，避免受热、冷气流及振动的影响。
②玻璃筒应洁净，装水及供试液时高度应一致，使玻璃锤沉入水和供试液液面的深度一致。
③玻璃锤应全部浸入液面。
三、应用
相对密度测定法主要用于药品的鉴别和纯度判断，用测定的结果与《中国药典》（2015年版）中药物的相对密度进行比较，以判定药品是否符合规定。如2015年版《中国药典》规定乙醇的相对密度不大于0.8129，相当于含C2H6O不少于95.0％（ml/ml）。