最新第四章-流变学基础幻灯片.ppt

《最新第四章-流变学基础幻灯片.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章-流变学基础学习要求1.掌握流变学的基本概念及其在药剂学中的应用；牛顿流动、非牛顿流动与触变流动的特性。2.了解物质的粘弹性，流体蠕变性质的测定方法。2第一节概述一．流变学的基本概念流变学——来源于希腊，由Bingham和Crawford为了表示液体的流动和固体的变形现象而提出来的概念。流变学主要是研究物质的变形和流动的一门科学。变形：对某一物体外加压力，其内部的各部分的形状和体积发生的变化。主要与固体的性质相关。对固体施加外力，则固体内部存在一种与外力相对抗的内力使固体恢复原状。此时在单位面积上

2、存在的内力称为应力（Stress）。3表征体系流变性质的两个基本参数1.流动较慢的液层阻滞着流动较快液层的运动，使各液层间产生相对运动的外力叫剪切力，在单位液层面积（A）上施加的这种力称为剪切应力，简称剪切力（shearingforce）,单位为N/m2，以S表示。2.剪切速度（rateofshear），单位为S-1，以D表示。7第二节流变性质一．牛顿流动牛顿粘度定律：纯液体和多数低分子溶液在层流条件下的剪切应力（S）与剪切速度（D）成正比。遵循该法则的液体为牛顿流体。式中，η——粘度或粘度系数，是表示

3、流体粘性的物理常数。单位为泊，1P=0.1N·S·m-2，SI单位中粘度用Pa·S或Kg/(m·s)表示。粘度系数除以密度ρ得的值ν（ν=η/ρ）为动力粘度（SI单位为㎡/S）。8根据公式得知牛顿液体的切变速度D与切变应力S之间如下图所示，呈直线关系且直线经过原点。(a)牛顿流动粘度与切变应力与切变速率的比值有关，但切变应力或切变速率不单独对粘度产生影响，这称为牛顿液体行为。单纯液体粘度仅取决于其组成、温度与压力，随压力增加缓慢增加，随温度降低而迅速增加。溶质为固体的溶液粘度通常随浓度升高而增加。9下表

4、中表示制剂研究中常用的各种液体在20℃条件下的粘度。10二．非牛顿流动实际上大多数液体不符合牛顿粘度定律，如高分子溶液、胶体溶液、乳剂、混悬剂、软膏以及固-液的不均匀体系的流动。把这种不遵循牛顿粘度定律的物质称为非牛顿流体，这种物质的流动现象称为非牛顿流动。非牛顿流体的剪切速度D和剪切应力S的变化规律，经作图后可得四种曲线的类型：塑性流动、假塑性流动、胀形流动、触变流动。对于非牛顿流体可以用旋转粘度计进行测定。11（一）塑性流动(plasticflow)塑性流动的流动曲线：曲线不经过原点，在横轴S轴上的

5、某处有交点，得屈伏值（yieldvalue）或降伏值。当切变应力增加至屈伏值时，液体开始流动，切变速度D和切变应力S呈直线关系。液体的这种性质称为塑性流动。引起液体流动的最低剪切应力为屈伏值S0：η——塑性粘度（plasticviscosity）；S0——屈伏值、致流值或降伏值，单位为dyne·㎝-2。(b)塑性流动12塑性流动的特点：不过原点；有屈伏值S0；当切应力SS0时，切变速度D和切应力呈直线关系。在制剂中表现为塑性流动的剂型有浓度较高的乳剂、混悬剂、单

6、糖浆、涂剂等。13（二）假塑性流动（pseudoplasticflow）随着S值的增大粘度下降的流动现象称为假塑性流动。式中，ηa——表观粘度（apparentviscosity）。假塑性流动的特点：没屈伏值；过原点；切应速度增大，形成向下弯的上升曲线，粘度下降，液体变稀。在制剂中表现为假塑性流动的剂型有某些亲水性高分子溶液及微粒分散体系处于絮凝状态的液体。（c）假塑性流动14（三）胀性流动（dilatantflow）胀性流动曲线曲线经过原点，且随着切变应力的增大其粘性也随之增大，表现为向上突起的曲线称

7、为胀性流动曲线（dilatantflowcurve）。（d）胀性流动胀性液体的流动公式：D=Sn/a当n接近1时，流动接近牛顿流动。15胀性流动的特点：没屈伏值；过原点；切应速度很小时，液体流动速度较大，当切应速度逐渐增加时，液体流动速度逐渐减小，液体对流动的阻力增加，表观粘度增加，流动曲线向上弯曲。在制剂中表现为胀性流动的剂型为含有大量固体微粒的高浓度混悬剂如50%淀粉混悬剂、糊剂等。16（四）触变流动(thixotropicflow)当对普鲁卡因、青霉素注射液或某种软膏剂进行搅拌时，由于其粘度下降

8、，故流体易于流动。但是，放置一段时间以后，又恢复原来的粘性。象这种随着切变应力的下降，其粘度下降的物质，即在等温条件下缓慢地恢复到原来状态的现象称为触变性（thixlotropy）。（e）触变流动17产生触变的原因：对流体施加切应力后，破坏了液体内部的网状结构，当切应力减小时，液体又重新恢复原有结构，恢复过程所需时间较长，因而上行线和下行线就不重合。触变流动的特点：等温的溶胶和凝胶的可逆转换。塑性流体、假塑性流体、胀性流体中多数具有触变性，