粉体的其它性质

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。（一）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。（二）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。粉体的流动性是粉体的重要性质之一，对于药剂工作意义重大。例如散剂分包，胶囊剂充填、片剂压片分剂量等均受粉体流动性的影响。（一）粉体的流动性及表示方法粉体的流动性与粒子的形状、大小、表面状态、密度、孔隙率等有关，加上颗粒之间的内摩擦力和粘附力等的复杂关系，其流动性不能用单一的值来表达。粉体的流动性，常用休止角和流速表示。1、休止角系指在水平面堆积的一堆粉体的自由表面与水平面之间可能存在的最大角度，即将粉体堆积成尽可能陡的圆锥体形状的“堆”，堆的斜边与水平线的夹角即为休止角，常用α表示。其可以由以下公式求得。5-2休止角是检验粉体流动性好坏的最简便方法。粉体流动性越好，休止角越小；粉体粒子表面粗糙，粘着性越大，则休止角也越大。一般认为，休止角≤30o，流动性好；休止角≤40o，可以满足生产过程中流动性的需要；休止角≥40o，则流动性差，需采取措施保证分剂量的准确。休止角常用的测定方法有注入法、排出法、容器倾斜法等，如图5-3。图5-3休止角的测定方法2、流速系指单位时间内粉体由一定孔径的孔或管中流出的速度。其具体测定方法是在圆筒容器的底部中心开口，把粉体装入容器内，测定单位时间内流出的粉体量，即流速。一般粉体的流速快，流动性好，其流动的均匀性也较好。（二）影响流动性的因素药物或辅料的流动性好坏，首先与其本身的特性有关，除此之外，粉体的其它特性如粒子的大小及其分布、粒子的形态、粒子表面粗糙程度等对流动性也有显著的影响。1、粒子大小及其分布一般认为，当粒子的粒径大于200μm的时候，粉体的流动性良好，休止角较小；当粒径在200～100μm范围时，为过渡阶段，随着粒径的减小，粉体比表面积增大，粒子间的摩擦力所起的作用增大，休止角增大，流动性变差；当粒径小于100μm时，其粘着力大于重力，休止角大幅度增大，流动性差。粉体的粒度分布对其流动性也有影响。粒径较大的粉体流动性较好，但在其中加入粒径较小的粉末，能使流动性变差，加入的细粉量越多，粒径越小，对休止角的影响越大。反之，在流动性不好的细粉末中加入较粗的粒子，可克服其粘着性，使其流动性得到改善。2、粒子形态及其表面粗糙性粒子呈球形或近似球形的粉体，在流动时，粒子较多发生滚动，粒子间摩擦力小，所以流动性较好；而粒子形态明显偏离球形，例如呈针状或片状，粉体流动性时，粒子间摩擦力较大，流动性一般不好。粒子表面粗糙，也会增加流动的困难。一般粒子形状越不规则，表面越粗糙，其休止角越大，流动性就越差。3、含湿量粉体在干燥状态时，其流动性一般较好。由于粉体在相对湿度较高的环境中吸收一定量的水分后，粒子表面吸附了一层水膜，由于水的表面张力等的作用，使得粒子间的引力增大，流动性变差。一定范围内吸湿量变大，休止角越大，流动性变差；但当粉体吸湿超过一定量后，吸附的水分消除了粒子表面粘着力而起润滑作用，休止角减小，流动性增大。含湿量对流动性的影响因粉体品种的不同而不同。4、加入其它成分的影响在粉体中加入其它成分，对流动性有时也有影响。例如在粉体中加入滑石粉和微粉硅胶等，一般可改善其流动性。这种可改善粉体流动性的材料称为助流剂。