粉体学基础知识

《粉体学基础知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、粉体学基础知识（一）粉体的基本概念粉体是指无数细小固体粒子的集合体，粉体学是研究粉体的基本性质及其应用的科学。粒子是粉体运动的最小单元,包括粉末（粒径小于lOOUm）和颗粒（粒径大于lOO^m）,通常所说的“粉末”、“粉粒”或“颗粒”都属于粉体的范畴。组成粉体的单元粒子可能是单体的结晶，称为一级粒子；也可能是多个单体粒子聚结在一起的粒子，称为二级粒子。在制药行业中，常用的粒子大小范围为从药物原料粉的1M到片剂的lOmmo物态有固体、液体、气体3种。液体与气体具有流动性，而固体没有流动性；但把固体粉

2、碎成颗粒的聚集体之后则具有与液体相类似的流动性，具有与气体相类似的压缩性，也具有固体的抗形变能力，所以有人把粉体列为“第四种物态”来进行研究。（二）粉体的特性1.粒子大小与测定粉体粒子大小是以粒子直径的微米数为单位来表示的。粉体大部分不规则，代表粒径大小的方法有：几何学粒径、有效粒径、比表面积粒径等。1.1.几何学粒径是指用显微镜看到的实际长度的粒子径。1.2.有效粒径用沉降法求得的粒子径，即以粒子具有球形粒子的同样沉降速度来求得。该粒径根据Stokes方程计算所得，因此又称Stokes粒径。1.

3、3比表面积粒径用透过法和吸附法求得的粉体的单位表面积的比面积。这种比表面积法是假定所有粒子都为球形求出的粒子径。常用的粒径测定方法有：显微镜法、筛分法、沉降法、小孔透过法和激光衍射法等。1.粒子形态粉体除了球形和立方形等规则而对称的形态外很难精确地描述粒子的形状。因此，研究工作者用体积形态系数，比表面形态系数等术语来表示微粒形态。2.粉体的比表面积粒子的比表面积的表示方法根据计算基准不同可分为体积比表面积Sv和重量比表面积Sw。体积比表面积是单位体积粉体的表面积，重量比表面积是单位重量粉体的表面积

4、。3.粉体密度与孔隙率粉体密度为单位体积粉体的质量。由于颗粒内部含有的空隙以及及颗粒堆积时颗粒间的空隙等，给粉体体积的测定带来麻烦。粉体密度根据体积的含义不同具有不同的定义。4.1真密度真密度是粉体质量除以不包括颗粒内外空隙的体积（真体积Vt）求得的密度。4.2粒密度粒密度是粉体质量除以包括颗粒内粒子本身空隙的体积Vg所求得密度。4.3松密度松密度是粉体质量除以该粉体所占容器的体积V求得的密度，亦称堆密度。4.4孔隙率孔隙率是粉体层中空隙所占的容积与粉体容积之比。由于颗粒内、颗粒间都有空隙，相应地

5、将孔隙率分为颗粒内孔隙率、颗粒间孔隙率、总孔隙率等。5.粉体的流动性粉体的流动性与粒子大小、粒度分布、粒子形态、表面状态、堆密度等有关，可用休止角［a］、内部摩擦角［。］、剪切粘着力［C］、流动指数综合指数［I］法等评价。常用的方法是测休止角，休止角是粉体堆积层的自由斜面与水平面形成的最大角，一般认为休止角a<30°时流动性很好，a>45°时流动性差。但实际生产中a<40°就可满足分剂量的生产要求。6.润湿性与吸湿性润湿是固体界面由固-气界面变为固-液界面的现象。粉体的润湿性对片剂、颗粒剂等固体制

6、剂的崩解性、溶解性等具有重要意义。固体的润湿性由接触角表示，即液滴与固液接触边缘的切线与固体平面间的夹角，接触角越小润湿性越好。图12-17玻璃表而I.水和水银的涧湿与接触和吸湿性是在固体表面吸附水分的现象。将药物粉末置于湿度较大的空气中时容易发生不同程度的吸湿现象致使粉末的流动性下降、固结、润湿、液化等，甚至促进化学反应而降低药物的稳定性。药物的吸湿性与空气状态有关。当空气中水蒸气分压大于药粉表面水分产生的水蒸气分压时，药粉发生吸湿；反之，药粉发生风干；相等时，则吸湿与干燥达到动态平衡。水溶性药

7、物的吸湿性具有水溶性的药物粉末在较低相对湿度环境时一般不吸湿，但当相对湿度提高到某一定值时，吸湿量急剧增加，此时的相对湿度叫临界相对湿度(CRH)o在复方制剂中，水溶性药物混合物的CRH值比其中任何一种药物的CRH值低，更易于吸湿。根据Elder假说，水溶性药物混合物的CRH约等于各成分CRH的乘积，与各成分的量无关。水不溶性药物的吸湿性水不溶性药物的吸湿性在相对湿度变化时，缓慢发生变化，没有临界点。水不溶性药物的混合物的吸湿性具有加和性。4.粘附性与凝聚性粘附性系指不同分子间产生的引力，如粉体中

8、粒子与器壁间的粘着；凝聚性系指同分子间产生的引力，如粒子与粒子间发生的粘连。产生粘附性与聚集性的主要原因是：①在干燥状态下主要由范德华力与静电力发挥作用；②在润湿状态下主要由粒子表面存在的水分形成液体架桥或固体架桥。在水分的界面张力的作用下使粒子粉末粘结在一起形成液体桥，在粉体表面发生的溶解和干燥而析出的结晶形成固体桥。这正是吸湿性粉末容易固结的原因。一般情况下，粒子径越小的粉体越易发生粘附与凝聚,因而影响流动性、充填性。以造粒方法加大粒径或加入助流剂等手段是防止粘附性、凝聚性的有