第三章 粉体密度及流动性
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粉体简介中粉体的流动性:
(1)意义:流动性与多种因素有关,是粉体的重要性质之⼀。
对散剂、颗粒剂、胶囊的分装、⽚剂的分剂量有较⼤影响。
(2)评价⽅法:休⽌⾓:⼀定量的粉体堆层的⾃由斜⾯与⽔平⾯间形成的夹⾓。
tanθ= h/rθ称为休⽌⾓。
θ越⼩,表明粉体的流动性越好,θ≤400,流动性满医学教|育搜集整理⾜⽣产的需要。
θ>400,流动性不好。
淀粉θ>450,流动性差。
粉体吸湿后,θ↑.细粉率⾼,θ↑.流出速度:是将粪体加⼊漏⽃中测定粉体全部流出的时间。
粒⼦间的黏着⼒、⼒范得华⼒静电⼒等作⽤阻碍粒⼦的⾃由流动,影响粉体的流动性。
(3)改善粉体流动性的措施:
1)通过制粒,减少粒⼦间的接触,降低粒⼦医学教|育搜集整理间的吸着⼒;
2)加⼊粗粉、改进粒⼦形状可改善粉体的流动性;
3)改进粒⼦的表⾯及形状;
4)在粉体中加⼊助流剂医学教|育搜集整理可改善粉体的流动性;
5)适当⼲燥可改善粉体的流动性。
粉体流动性的测定一、实验目的1. 掌握测定休止角的方法以评价颖粒的流动性。
2. 熟悉润滑剂或助流剂及其用量对颗粒流动性的影响。
二、实验原理药物粉末或颗粒的流动性是固体制剂制备中的一项重要物理性质,无论原辅料的混匀、沸腾制粒、分装、压片工艺过程都与流动性有关。
特别是在压片工艺过程中,为了使颗粒能自由连续流入冲模,保证均匀填充,减少压片时对冲模壁的摩擦和黏附,降低片重差异,必须设法使颗粒具有良好的流动性。
影响流动性的因素比较复杂,除了颗粒间的摩擦力、附着力外,颗粒的粒径、形态、松密度等,对流动性也有影响。
目前在改善颗粒流动性方面的措施,主要从改变粒径和形态,添加润滑剂或助流剂等方面着手。
本实验首先制成颗粒,使粒径变大,然后添加润滑剂或助流剂以改善流动性。
表示流动性的参数,主要有休止角、滑角、摩擦系数和流动速度等。
其中以休止角比较常用,根据休止角的大小,可以间接反映流动性的大小。
一般认为粒径越小,或粒度分布越大的颗粒,其休止角越大;而粒径大且均匀的颗粒,颗粒间摩擦力小,休止角小,易于流动。
所以休止角可以作为选择润滑剂或助流剂的参考指标。
一般认为休止角小于30℃者流动性好,大于40℃者流动性不好。
休止角是指粉末或颗粒堆积成最陡堆的斜边与水平面之间的夹角。
图1为本实验测定休止角的装置。
具体测定方法,将粉末或颗粒放在固定于圆形器皿的中心点上面的漏斗中,圆形器皿为浅而已知半径为r(5cm左右)的培养平皿。
粉末或城粒从漏斗中流出,直至粉末或颗粒堆积至从平皿上缘溢出为止。
测出圆锥陡堆的顶点到平皿上缘的高h,休止角即为下式中的φ值:tanφ=h/r在使用上述方法测定时,为了使颗粒从漏斗中流出的速度均匀稳定,使测定的结果重现性好,可将2~3个漏斗错位串联起来,即上一个漏斗出口不对准下一个漏斗出口,使粉末或颗粒尽可能堆成陡的圆锥体(堆)。
三、实验内容(一)测定粉末的休止角取淀粉、糊精各15g混合均匀,测定混合粉末的休止角(三次)。
《粉体工程》课程笔记第一章颗粒物性1.1 颗粒粒径和颗粒分布颗粒粒径是指颗粒的线性尺寸,通常用直径表示。
颗粒的形状、大小和分布对其物理和化学性质有重要影响。
颗粒分布是指颗粒大小的分布情况,可以通过粒度分布曲线来表示。
粒度分布曲线通常以颗粒直径的对数为横坐标,以对应直径的颗粒体积或质量分数为纵坐标。
颗粒的粒径分布可以分为单峰分布和双峰分布。
单峰分布是指颗粒大小集中在某个范围内,而双峰分布则是指颗粒大小分布在两个不同的范围内。
颗粒的粒径分布对其堆积、流动性等物理性质有重要影响。
1.2 颗粒形状和表面现象颗粒形状是指颗粒的外形特征,可以分为规则形状和不规则形状。
规则形状的颗粒如球形、立方体等,而不规则形状的颗粒则呈现出各种复杂的几何形状。
颗粒的形状对其堆积、流动性等物理性质有重要影响。
表面现象是指颗粒表面的吸附、反应、润湿等性质。
颗粒的表面现象对其在流体中的沉降、分散等行为有重要影响。
例如,表面活性剂可以改变颗粒的润湿性,从而影响其在流体中的分散性。
1.3 颗粒间的作用力颗粒间的作用力主要包括范德华力、静电力、氢键等。
这些作用力对颗粒的团聚、分散、堆积等行为有重要影响。
范德华力是由于颗粒表面分子的瞬时偶极矩引起的吸引力,静电力是由于颗粒表面带电而产生的相互作用力,氢键则是一种特殊的相互作用力,常见于含有氢键供体和受体的颗粒之间。
颗粒间作用力的强度和性质决定了颗粒体系的稳定性。
当颗粒间作用力较弱时,颗粒容易发生分散;而当颗粒间作用力较强时,颗粒容易发生团聚。
1.4 颗粒的团聚与分散颗粒在空气中或其他介质中容易发生团聚现象。
颗粒的团聚会导致其堆积密度降低,流动性变差。
颗粒的分散是指颗粒在介质中均匀分布,颗粒的分散性对其在流体中的沉降、输送等行为有重要影响。
颗粒的团聚与分散可以通过调节介质性质、添加分散剂等方法来控制。
介质性质包括介质的pH值、离子强度等,这些参数可以影响颗粒表面的电荷和润湿性,从而影响颗粒的分散性。
粉体密度的比较关系粉体的密度主要分为:真密度;粒密度;松密度。
粉体密度是年公布的药学名词。
单位体积粉体的质量。
单位多为g/ml。
出处《药学名词》第二版。
粉体的密度①真密度:粉体质量m除以不包含颗粒内外空隙的体积求出的密度(m/vt)。
②粒密度:粉体质量m除以包括颗粒内孔隙在内的体积所求得的密度(m/(vt+v内))。
③吉密度:粉体质量m除以该粉体所占到容器的体积求出的密度(m/v,v=vt+v内+v 间),亦称堆密度。
粉体学中,用包括粉粒自身孔隙和粒子间孔隙在内的体积计算的密度称为a.堆密度b.粒密度c.真密度d.高压密度e.空密度⑸ 粉体的流动性粉体的流动性与多种因素有关,因此粉体的流动性无法用单一的指标去则表示。
然而粉体的流动性对颗粒剂、胶囊剂、片剂等制剂的重量差异影响很大,就是影响产品质量的重要环节。
评价参数: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夹角。
休止角越小,流动性越好。
提升粉体流动性的措施1)通过制粒,减少粒子间的接触,降低粒子间的吸着力;2)重新加入粗粉、改良粒子形状可以提升粉体的流动性;3)改进粒子的表面及形状4)适度潮湿可以提升粉体的流动性5)在粉体中加入助流剂可改善粉体的流动性与粉体流动性有关的参数存有a.休止角b.比表面积c.内摩擦系数d.孔隙率e.流出速度ae⑹ 粉体的吸湿性水溶性药物粉末在相对较低湿度环境时一般吸湿量较小,但当相对湿度提高到某一定值时,吸湿量急剧增加,此时的相对湿度称为临界相对湿度(crh)。
水溶性药物均存有紧固的crh,crh越大,越易经久耐用,反之则难于经久耐用。
混合水溶性药物临界相对湿度约等于各水溶性药物临界相对湿度的乘积。
水不溶性药物没临界点,混合水不溶性药物吸湿性具备提和性。
⑺粉体的润湿性固体的润湿性由接触角表示。
接触角越小,润湿性越好基准:粉体的润湿性由哪个指标来衡量 ba休止角 b接触角 c crh d空隙率 e比表面积基准:有关粉体性质的定义不恰当的就是a休止角是粉体堆积成的自由斜面与水平面形成的最大角b活动期角越大,粉体的流动性越不好c松密度是粉体质量除以该粉体所占容器体积所求得的密度d接触角θ越大,则粉体的润湿性越不好e气体透过法可以测定粒子内部的比表面积答案e3粉体学在药剂学中的应用做为原料药,粒子大小极易被忽视,但制成制剂,则须合乎一定的建议。
粉体其它性质第三节粉体的其它性质一、粉体的密度和孔隙率由于粉体粒子表面粗糙,形状不规则,在堆积时,粒子与粒子间必有空隙,而且有些粒子本身又有裂缝和孔隙,所以粉体的体积包括粉体自身的体积、粉体粒子间的空隙和粒子内的孔隙,故表示方式较多,相应的就有多种粉体密度及孔隙率的表示法。
1.粉体的密度粉体的密度系指单位体积粉体的质量。
根据粉体所指的体积不同,分为真密度、颗粒密度、堆密度三种。
各种密度定义如下。
1 、真密度指粉体质量除以不包括颗粒内外空隙的体积(真实体积),求得的密度。
即排除所有的空隙占有的体积后,求得的物质本身的密度。
2 、粒密度指粉体质量除以包括开口细孔与封闭细孔在内的颗粒体积,求得的密度。
即排除粒子之间的空隙,但不排除粒子本身的细小孔隙,求得的粒子本身的密度。
3 、堆密度又称松密度,指粉体质量除以该粉体所占容器的体积,求得的密度。
其所用的体积包括粒子本身的孔隙以及粒子之间空隙在内的总体积。
对于同一种粉体,真密度> 粒密度> 堆密度。
在药剂实践中,堆密度是最重要的。
散剂的分剂量、胶囊剂的充填、片剂的压制等都与堆密度有关。
的堆密度有些药物还有“重质”和“轻质”之分,主要是其粒密度和堆密度不同,堆密度大的为重质,堆密度小的为轻质,但其真密度是常数,是相等的。
2.粉体的孔隙率粉体的孔隙率是粉体层重空隙所占的比率,即粉体粒子间空隙和粒子本身孔隙所占体积与粉体体积之比,常用百分率表示。
粉体的孔隙率是与粒子形态、表面状态、粒子大小及粒度分布等因素有关的一种综合性质,是对粉体加工性质及其制剂质量有较大影响的参数。
散剂、颗粒剂、片剂都是由粉体加工制成,其孔隙率的大小直接影响着药物的崩解和溶出。
一般来说,孔隙率越大,崩解、溶出较快,较易吸收,所以在药剂的科研和生产中,有时要测定孔隙率。
其可通过真密度计算求得,也常用压汞法、气体吸附法等进行测定。
二、粉体的流动性有些粉体性质松散,能自由流动;有些粉体则有较强的粘着性,粘结在一起不易流动。
化工中的粉体流动性研究引言:粉体流动性是指粉体在外力作用下的流动性能。
在化工工业中,粉体的流动性对于生产过程的顺利进行和产品质量的稳定性有着重要的影响。
因此,研究和掌握粉体流动性的规律对于提高化工工业的效率和质量具有重要意义。
一、粉体的流动性概述1.1 粉体流动性的定义粉体流动性是指粉体在外力作用下的流动性能,即粉体在一定条件下的流动性能。
1.2 粉体流动性的重要性粉体流动性对于化工工业的生产过程和产品质量有着重要的影响。
良好的粉体流动性可以保证生产过程的顺利进行,避免堵塞和停机等问题的发生;同时,粉体流动性的稳定性也可以保证产品的质量稳定性,避免因流动性不佳而产生的不均匀混合或分层等问题。
二、粉体流动性的影响因素2.1 粉体颗粒特性粉体颗粒的形状、大小、粒度分布等因素会直接影响粉体的流动性。
例如,颗粒形状不规则、粒度分布不均匀的粉体流动性较差。
2.2 粉体物性参数粉体的密度、比重、粘度等物性参数也会对粉体的流动性产生影响。
例如,粉体的密度较大、粘度较高的话,其流动性往往较差。
2.3 外界环境因素外界环境因素,如温度、湿度、气压等变化,也会对粉体的流动性产生一定的影响。
例如,在高温环境下,粉体的流动性可能会变差。
三、粉体流动性的测试方法3.1 流动性指数法流动性指数法是一种常用的测试粉体流动性的方法。
通过测量粉体在一定条件下的流动时间或流动速度,计算出粉体的流动性指数,从而评估粉体的流动性能。
3.2 倾角法倾角法是另一种常用的测试粉体流动性的方法。
通过倾斜试验仪器,测量粉体在不同倾角下的流动性能,从而评估粉体的流动性能。
3.3 堵塞试验法堵塞试验法是一种直接测试粉体流动性的方法。
通过将粉体装入试验装置中,施加外力使其流动,观察是否会发生堵塞,从而评估粉体的流动性能。
四、粉体流动性的改善措施4.1 粉体的表面改性通过表面改性技术,如涂覆、包覆等,改变粉体颗粒的表面性质,从而改善粉体的流动性能。
4.2 粉体的湿法处理通过湿法处理,如湿混、湿制粒等,改变粉体的物理状态,从而改善粉体的流动性能。
实验十九粉体流动性的测定一、实验目的1. 熟悉测定粉体流动性的测定方法及影响流动性的因素2. 寻找改善流动性的方法二、实验指导粉体是由无数个固体粒子组成的集合体。
在制药行业中常用的粉体的粒子大小范围为1μm~10 mm。
由于组成粉体的每个粒子的形状与大小、颗粒之间的摩擦力和粘聚力不同等复杂原因,表现出的粉体性质也大不相同。
粉体性质分为两大类:粉体的第一性质:组成粉体的单一粒子的性质,如粒子的形状、大小、粒度分布、粒密度等;粉体的第二性质:粉体集合体的性质,如粉体的流动性、填充性、堆密度、压缩成形性等。
粉体的流动性是固体制剂制备过程中必须考虑的重要性质,流动性不仅影响正常的生产过程,而且影响制剂质量,如重量差异和含量均匀度等。
本实验重点考察粉体的流动性及其影响流动性的因素。
图1 固定漏斗法测定休止角根据粉体流动的推动力不同,将粉体的流动现象分类为重力流动、振动流动、压缩流动、流态化流动。
休止角与流出速度表示粉体重力流动时的流动性,可评价粉体物料从料斗中的流出的能力、旋转混合器内物料的运动行为、充填物料的难易程度等。
休止角是粉体堆积层的自由斜面在静止的平衡状态下,与水平面所形成的最大角。
休止角的测定方法有:固定漏斗法、固定圆锥法、排除法、倾斜箱法、转动圆筒法等,常用的方法是固定圆锥法(亦称残留圆锥法),如图1所示。
固定圆锥法将粉体注入到某一有限直径的圆盘中心上,直到粉体堆积层斜边的物料沿圆盘边缘自动流出为止,停止注入,测定休止角。
图2 流出速度的测定装置流出速度是将一定量的粉体装入漏斗中,然后测定其全部流出所需的时间来计算。
如果粉体的流动性很差而不能流出时,加入100μm的玻璃球助流,测定自由流动所需玻璃球的最少加入量(Wt%),加入量越多流动性越差。
测定装置如图2所示。
压缩度表示振动流动时粉体的流动性,可评价振动加料、振动筛、振动填充与振动流动等。
压缩度的表示方法如下:图3 轻敲测定仪式中,ρf —振动最紧密度,ρ0 —最松密度。