粉體學(xué)和流變學(xué)

1、粉體學(xué)和流變學(xué),藥劑教研室 張娜,第一節(jié) 粉體學(xué)概述,粉體學(xué)：是研究具有各種形狀的粒子集合體性質(zhì)的科學(xué)。藥物、輔料粉末或顆粒的混合、流動(dòng)性，顆粒劑，膠囊，片劑、混懸劑、 、,二、粉體粒子大小,（一）粒子大小1、幾何學(xué)徑（1）長(zhǎng)徑，（2）短徑（3）定向徑（4）等價(jià)徑（5）外接圓等價(jià)徑,（一）粒子大小,2、比表面積徑3、有效徑4、平均粒徑,（二）粒子徑的測(cè)定方法,1、光學(xué)顯微鏡法（中國(guó)藥典）2、篩分法3、庫(kù)爾特

2、記數(shù)法4、沉降法（Stokes定律）5、比表面積法,,Stocks定律：V = 2 r2(? 1- ? 2)g / 9?,（三）粒度分布,三、粉體粒子的比表面積,（一）比表面積單位重量或體積所具有的粒子表面積。（二）比表面積的測(cè)定1、吸附法，2、透過(guò)法，3、折射法,四、粉體的密度、孔隙率,密度： 真密度， 粒子密度， 松密度（表觀），空隙率：粒子內(nèi)空隙率，

3、 粒子間空隙率， 全空隙率，,五、粉體的流動(dòng)性,（一）粉體流動(dòng)的表示方法1、休止角2、流出速度3、內(nèi)摩擦系數(shù),粉體的充填,松密度與空隙率反映粉體的充填狀態(tài)，緊密充填時(shí)松密度大，空隙率小；反之，松散充填時(shí)松密度小，空隙率大。,（二）影響粉體流動(dòng)性的因素,1、粒度，2、粒子形狀、表面粗造性，3、吸濕性4、加入潤(rùn)滑劑,吸濕性,吸濕性是指固體表面吸附水分的現(xiàn)象。

4、粉末吸濕后會(huì)導(dǎo)致粉末流動(dòng)性下降；但大量吸濕后粉末變成半流體，流動(dòng)性增強(qiáng)。,臨界相對(duì)濕度(CRH),藥物的吸濕特性可用吸濕平衡曲線來(lái)表示。水溶性藥物在相對(duì)濕度較低的環(huán)境下，幾乎不吸濕，而當(dāng)相對(duì)濕度增大到臨界相對(duì)濕度(CRH)時(shí)，吸濕量急劇增加。,水溶性藥物的吸濕平衡曲線1-尿素 2-枸櫞酸 3-酒石酸 4-對(duì)氨基水楊酸鈉,CRH濕水溶性藥物的特征性參數(shù)，幾種水溶性藥物混合后，其吸濕性有如下特點(diǎn)：混合物CRH約等于各組分的乘積

5、，即CRHAB = CRHA × CRHB測(cè)定CRH有如下意義：（1）CRH可作為藥物吸濕性指標(biāo)。（2）控制生產(chǎn)、儲(chǔ)藏的環(huán)境條件。（3）為選擇防濕性輔料提供參考。,非水溶性藥物無(wú)特定的CRH值，其混合物料的吸濕量具有加和性。,非水溶性藥物（或輔料）的吸濕平衡曲線1-合成硅酸鋁 2-淀粉 3-硅酸鎂 4-天然硅酸鋁 5-氧化鎂 6-白陶土 7-滑石,（三）改善流動(dòng)性的方法,1、適當(dāng)增加粒子徑，2、控制含濕量，3、添

6、加少量細(xì)粉。,潤(rùn)濕性,潤(rùn)濕是固體界面由固－氣界面變?yōu)楣蹋航缑娴默F(xiàn)象。固體的潤(rùn)濕性用接觸角表示。,粉體的壓縮,粉體具有壓縮成形性，片劑的制備過(guò)程就是將藥物粉末或顆粒壓縮成具有一定形狀和大小的堅(jiān)固聚集體的過(guò)程。壓縮性表示粉體在壓力下體積減少的能力；成形性表示物料緊密結(jié)合成一定形狀的能力。,壓縮成形性,對(duì)于藥物粉末來(lái)說(shuō)，壓縮性和成形性是緊密聯(lián)系在一起的，因此往往把粉體的壓縮性和成形性簡(jiǎn)稱為壓縮成形性。壓縮成形性是粉體的重要性質(zhì)；

7、壓縮成形過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，其機(jī)制尚未完全清楚。,第二節(jié)、流變學(xué)概述,流變學(xué)是研究物體變形和流動(dòng)的科學(xué)。是把固體和液體的性質(zhì)結(jié)合為整體作為對(duì)象進(jìn)行研究。,第二節(jié)、流變學(xué)概述,在外力作用下，物體會(huì)變形和流動(dòng)。變形---理想固體彈性，流動(dòng)---理想液體粘性有關(guān)。,第二節(jié)、流變學(xué)概述,藥劑學(xué)：,混懸劑、乳劑、膠體溶液、軟膏劑、栓劑、、、,處方設(shè)計(jì)、質(zhì)量評(píng)價(jià)、制備工藝、、,剪切應(yīng)力與剪切速度,由于層流的各層液體的流速不同，便

8、形成速度梯度，或稱剪切速度，這反應(yīng)流體流動(dòng)的特性。如河道中的流水，水流方向一致，但流速不同；中心處的水流最快，越靠近河岸的水流越慢。由于流動(dòng)阻力產(chǎn)生速度梯度，流動(dòng)較慢的液層阻滯著流動(dòng)較快的液層的流動(dòng)。,圖14-1流動(dòng)時(shí)形成速度梯度,剪切應(yīng)力與剪切速度,使層流各液層間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外力叫剪切力，在單位面積上施加的這種力叫做剪切應(yīng)力。通常以S表示。剪切應(yīng)力與剪切速度是流變學(xué)中流體性質(zhì)的兩個(gè)基本參數(shù)。,流變性質(zhì),純液體和多數(shù)低

9、分子溶液在層流條件下的剪切應(yīng)力S與剪切速度D成正比，遵循該法則的液體稱為牛頓流體；實(shí)際上，大部分液體不符合牛頓定律，稱為非牛頓流體，如高分子溶液、膠體溶液、乳劑、混懸液及軟膏等；根據(jù)非牛頓流體的流動(dòng)曲線，將其分為塑性流動(dòng)、假塑性流動(dòng)和脹性流動(dòng)三種。,(a)牛頓流動(dòng) (b)塑性流動(dòng)（S0：致流值） （c）假塑性流動(dòng) 圖 各種類型的液體流體流動(dòng)曲線,

10、二、彈性變形和粘性流動(dòng),（一）彈性變形給固體施加外力是，固體就變形，外力解除時(shí)，固體就恢復(fù)到原有形狀，是一種可逆的形狀變化。彈性率大：有脆性， 易破碎， ?。河许g性，不易 。,二、彈性變形和粘性流動(dòng),（二）粘性流動(dòng)液體受應(yīng)力作用產(chǎn)生變形（流動(dòng)），應(yīng)力解除后，不能恢復(fù)原有狀態(tài)，是一種不可逆的過(guò)程。,二、彈性變形和粘性流動(dòng),（二）粘性流動(dòng)粘性是液體內(nèi)部存在的阻礙液體流動(dòng)的摩擦力。液體的粘性不