第六章粉体学基础micromeritics
药学专业知识考点：药剂学粉体学概念及性质
药学专业知识考点：药剂学粉体学概念及性质（2021最新版）作者：______编写日期：2021年__月__日粉体学概念及性质：粉体学（mlcromeritics）是研究固体粒子集合体（称为粉体）的表面性质、力学性质、电学性质等内容的应用科学。
由于在散剂、颗粒剂、片剂和胶囊剂等固体制剂的生产中需要对原辅科进行粉碎、混合等处理，以改善粉体性质，使之满足工艺操作和制剂加工的要求，所以粉体的各方面性质在固体制剂中占有较为重要的地位。
粉体的性质：1.粉体的粒子大小、粒度分布和粒径的测定方法（1）粉体的粒子大小和粒度分布粉体的粒子大小是粉体的最基本性质，它对粉体的溶解性、可压性、密度、流动性等均有显著的影响，从而影响药物的溶出、吸收等。
粒子大小的常用表示方法有：①定方向径：即在显微镜下按同一方向测得的粒子径。
②等价径：即粒子的外接圆的直径。
③体积等价径：即与粒子的体积相同球体的直径，可用库尔特计数器测得。
④有效径：即根据沉降公式（Stocks方程）计算所得的直径，因此又称Stocks径。
⑤筛分径：即用筛分法测得的直径，一般用粗细筛孔直径的算术或几何平均值来表示。
粉体的大小不可能均匀一致，而是存在着粒度分布的问题，分布不均会导致制剂的分剂量不准、可压性变化以及粒子密度变化等问题。
因此，研究粒度分布同样具有重要的意义。
常用频率分布表示各个粒径相对应的粒子占全体粒子群中的百分比。
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第章粉体学基础PPT课件
有效径的测定法还有离心法、比浊法、沉降天平法、光扫描 快速粒度测定法等
26
4．比表面积法(specific surface area method)
原理：粉体比表面积与粒径关系 • <100μm，吸附法、透过法，不能得到粒度分布
5．筛分法(sieving method)
• 粒径与粒径分布的测量中应用最早、最广，且简单、快 速的方法，> 45μm，重量基准。
• DH—Heywood 径(DH=(4A/π)1/2) • L-粒子的投影周长。
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（二）形状系数
• 将平均粒径为D，体积为Vp，表面积为S的粒 子的各种形状系数(shape factor)表示如下。
• 1．体积形状系数 v Vp / D3
• 球体体积形状系数？立方体？
• 2．表面积形状系数 • 球体？立方体？
21
• 筛分法测定累积分布时，以筛下粒径累计的 分布叫筛下分布(undersize distribution)； 以筛上粒径累积的分布叫筛上分布(oversize distribution)。
• 筛上累积分布函数F(x)和筛下累积分布函数 R(x)与频率分布函数f(x)之间的关系式见课 本：P319 (13-4) (13-5) (13-6)
• 1.体积比表面积：单位体积粉体的表面积，Sv，
•
cm2/cm3。
Sv
s v
d 2n d 3 n
6 d
(13-13)
6
S-粉体粒子的总表面积 V-粒子的体积 d-面积平均径 n-粒子个数
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2.重量比表面积：单位重量粉体的表面积，Sw，
cm2/g。
Sw
s w
d 2n d 3n
13-药剂学-粉体学基础
一、粒子径与粒度分布
（三）平均粒子径 中位径（中值径）是最常用的平均径。 在累计分布中累积值为50％所对应的粒子径为 中 值径。用D50表示。
（四）粒子径的测定方法
1、显微镜法 2、筛分法 3、沉降法 4、感应区测定法：1）电阻变化法：库尔特计数器 2）光散射法：激光散射仪 5、比表面积法 粒子粒径是测量方向的函数，也是测量方法的函 数。 相同粒子用不同方法测量会得到不同粒径。因为 各种方法依据不同的原理。
（二）粉体密度的的测定方法
1、真密度与颗粒密度的测定 （1）液浸法 求真密度时，将颗粒研细，消除开口与闭口细 孔，使用易润湿粒子表面的液体，将粉体浸入液 体中，采用加热或减压脱气法测定粉体所排开的 液体体积，即为粉体的真体积。 求颗粒密度时，使用的液体不同，应为与颗粒的 接触角大，难于浸入开口细孔的液体。 如水银或水
（二）粉体密度的的测定方法
2、松密度与振实密度的测定 将粉体装入容器中测得的体积包括粉体的真体 积、粒子内孔隙和粒子间空隙等，不施加任何外 力测得的密度为松密度.经一定规律振动或轻敲后 测得的密度称振实密度.
粉体的空隙率
孔隙率是粉体层中空隙所占有的比例。 颗粒内孔隙率： ε内＝V内/(Vt＋V内) 颗粒间孔隙率：ε间＝V间/V 总孔隙率: ε总＝（V内＋V间)/V
第三节 粉体的密度与空隙率
一、粉体的密度 1、真密度（true density):粉体质量除以不包括 颗粒内外孔隙的体积求得的密度 2、颗粒密度（granule density)：粉体质量除以 包括开口细孔与封闭细孔在内的体积求得的 密度 3、松密度（堆密度，bulk density)：粉体质量 除以该粉体所占容器的体积求得的密度
筛号 一号筛 二号筛 三号筛 四号筛 五号筛 六号筛 七号筛 八号筛 九号筛 筛孔内径 （μm) 2000±70 850±29 355±13 250±9.9 180±7.6 150±6.6 125±5.8 90±4.6 75±4.1 工业筛目数 （孔/英寸） 10 24 60 65 80 100 120 150 200
第六章粉体学基础(micromeritics)
第三节粉体的性质
一、密度与孔隙率
（一） 粉体的密度
1.密度定义 真密度：指粉体质量与真体积 之比。即排除所有孔隙（粒子本身和粒子之间） 而求得的粉体体积。真密度是物料固有性质。一 般文献中所载密度如无特殊指明是指真密度。
颗粒密度：粉体质量与颗粒体积之比。其体 积排除粒子间的空隙，但不排除粒子本身细小空 隙。
第六章 粉体学基础 (micromeritics)
第六章 粉体学(micromeritics)基础
第一节 概述 粉体是无数个固体粒子的集合体。属于固体分 散在空气中形成的粗分散体系。 粉体学是研究粉体基本性质及其应用的科学。 一级粒子：单个粒子 二级粒子：多个粒子聚结体 <100µm 称“粉” >100µm 称“粒” 表6-1 粉体中颗粒的分类 （3mm～1nm） 固体制剂粒度范围：几µm ～ 十几mm
第二节 粉体的基本性质 一、粒子径及粒度分布（一）粒子径 ⑷球相当径：用球体粒径表示不规则粒子的大小。 体积（球）相当径，表面积（球）相当径，比表面 积（球）相当径， 2.沉降速度相当径 3.筛分径 算术平均径：DA=a+b/2 几何平均径：DA=ab1/2 a: 粒子通过粗筛网直径 b：粒子被截留于细筛网直径 粒径表示方式：（-a +b）即粒径< a， >b 如（-1000+900）µm <1000µm >900µm平均 950µm
第二节 粉体的基本性质
一、粒子径与粒度分布 粒子大小常用粒子径来表示。粒子的大小 也称粒度，含有粒子大小及分布双重含义。 （一）粒子径 1. 几何学粒子径：(1)三轴径：长、短、高 (2) 定向径：粒子在投影面上某 定向直线长度。定方向接线径(Feret或Green径) 定方向等分径（ Martin径） 定方向最大径（Krummbein径） (3)圆相当径（Heywood径）
粉体学基础
(2) 定方向径(投影径) 定方向接线径Df：Feret径(Green径)；在一定方向上 将粒子的投影面外接的平行线之间的距离
Feret径
定方向等分径Dm：Martin径 在一定方向上将粒子的投影面积分割为两等分的长度
定方向最大径Dk：Krummbein径； 在一定方向上分割粒子投影面积的最大长度
粉体学在药剂学中的应用
1.对制剂工艺的影响 混合均匀度、分剂量准确性、充填性、可压性(密度、 流动性、充填性、压缩成形性、粘附性、凝聚性、粒 子大小形状等)。
2.对制剂有效性的影响 制剂的崩解、药物的溶解和吸收(粒度、润湿性)
3.对制剂稳定性的影响 混悬剂及固体制剂的稳定性(粒度、润湿性、密度、吸 湿性)
算术平均径 DA=（a+b）÷2 几何平均径 a粗筛网直径 b细筛网直径
DA表示方式(-a+b)， 如某粉体的粒度表示为（-1000+900）μm
（二）粒度分布
• 粒度分布(particle size distribution)：表示 不同粒径的粒子群在粉体中所分布的情况，反 映粒子大小的均匀程度。粒子群的粒度分布可 用简单的表格、绘图和函数等形式表示。
（一）粒子径的表示方法
➢ 1. 几何学粒子径(geometric diameter)：根据 几何学尺寸定义的粒子径，见图13-2。
• 测定方法：显微镜法、库尔特记数法等 • (1) 三轴径
• 在粒子的平面投影图上测定长径l与短径b，在投影平面 的垂直方向测定粒子的厚度h
• 长轴 • 短轴 • 厚度
➢ 物态3种，固体无流动性。 ➢ 固体粉碎成粒子群之后具有如下性质： • (1) 具有与液体类似的流动性；（沙漏） • (2) 具有与气体类似的压缩性；（装沙、米） • (3) 具有固体的抗变形能力。 • →粉体第四种物态
药剂学：粉体学基础
库尔特计数法(coulter counter): 测定 等体积球相当径； 可用于混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等。 沉降法：可分Andreasen吸管法、离心法、比浊法、沉降 天平法、光扫描快速粒度测定法等,得到有效径/Stoke’s 径 比表面积法：气体吸附法和透过法。不能得到粒度分布。
三、粉体粒子的比表面积
（一)比表面积
粒子比表面积：指单位重量或体积所具有的粒 子表面积。
Sw=6/d； Sv=6/d
Sw ,Sv分别为重量和体积比表面积， 为粉体粒密度，d面积平均径。
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(二)比表面积测定
1. 吸附法(BET法)
Sw=ANVm = AVm /22400 *6.028*1023
第七节 粉体的压缩性质
2
第一节 概 述
粉体学(micromeritics)是研究具有各种形状的粒子集合
体性质和应用的科学。
粉体中粒子大小范围一般在0.1~100m之间，有些粒子
大小可达1000m，小者可至0.001m。通常<100 m 的粒子叫“粉”，> 100 m者称“粒”。
粉体属于固体分散在空气中形成的粗分散体系，兼有气
分布两种形式。
区间分布又称为微分分布or频率分布，它表示一系
列粒径区间中颗粒的百分含量。
累计分布也叫积分分布，它表示小于或大于某粒径 颗粒的百分含量。
(二)粒度分布★
9
可参见P86 图6-6
频率最多 的粒子径
中位径/ 中直径
（三）平均粒径（mean diameter） P87
个数平均径/算术平均径 dln=(nd)/n
粉体学基础
2、水不溶性药物的吸湿性 ★ 水不溶性药物的吸湿性随着相对湿度的 变化而缓慢发生变化，没有临界点。 水不溶性药物的混合物的吸湿性具有： 加和性。
29
30
(二) 润湿性(wetting)
1、润湿性
润湿性是指固体界面由固-气界面变为固-液界面现象。 粉体的润湿性对片剂、颗粒剂等到固体制剂的崩解 性、溶解性等具有重要意义。 ★润湿性用接触角θ表示。 液滴在固体表面上所受的力达平衡时符合Yong’s公 式：Ysg=Ysl+Ylgcosθ
Coulomb公式：F=W+Ci W为对剪切面所施加的重直 重力，F为剪切拉力， Ci为 粒子间凝聚力， 为内摩擦 系数。 Ci和越小，流动性越好。
(4)压缩度(compressibility)
C=(ρf -ρ0)/ρf ×100% 式中， ρ0为最松密度；ρf为 最紧密度。 压缩度20%以下流动性较好。
（粉体学的 第二性质）
第七节 粉体的压缩性质
2
第一节 概 述
粉体学(micromeritics)是研究具有各种形状的粒子集合
体性质和应用的科学。
粉体中粒子大小范围一般在0.1~100m之间，有些粒子
大小可达1000m，小者可至0.001m。通常<100 m 的粒子叫“粉”，> 100 m者称“粒”。
粉体属于固体分散在空气中形成的粗分散体系，兼有气
体的压缩性、液体的可流动性、固体的抗变形能力 。
粉体学是药剂学的基础理论，对固体制剂的处方设计、
制剂的制备、质量控制、包装等都有重要指导意义。
3
第二节 粉体粒子的性质
一、粒子大小(粒子径) 与粒度分布
粉体的粒子大小也称粒度，是在空间范围所占据的尺寸。含
粉体学性质
定方向上分割粒子投影面的最大长度。
Martin径：定方向等分径，即一定方向
的线将粒子投影面积等份分割时的长度。
(3)Heywood径：投影面积圆相当径，即与粒
子的投影面积相同圆的直径，常用DH表示。
(4)体积等价径（equivalent volume diameter)：
粒子投影面相当径
φ=
粒子投影最小外接圆直径
（一）形状指数
2. 圆形度（degree of circularity）：表 示粒子的投影面接近于圆的程度。
Φc= πDH/L
式中，DH—Heywood 径 (DH=(4A/π)1/2)； L—粒子的投影周长。
（二）形状系数
将平均粒径为D，体积为Vp，表面积为S的粒子 的各种形态系数包括： 1.体积形态系数 Φv=Vp/D3 2.表面积形态系数 Φs=S/D2
静止状态的粉体堆积
体自由表面与水平 面之间的夹角为休止角，用表示， 越 小流动性越好。 tan=h/r 常用的测定方法有注入法、排出法、倾斜 角法等，测定方法不同所得数据有所不同， 重现性差。 粘性粉体或粒径小于100~200μm的粉体粒 子间相互作用力较大而流动性差，相应地 所测休止角较大。
3.松密度（bulk density) ρb
是指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。
ρb= w/Vt
填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得的
密度称振实密度（tap density） ρbt。
若颗粒致密，无细孔和空洞，则ρt = ρg 一般： ρt ≥ ρg ＞ ρbt ≥ ρb
累积分布（cumulative
粉体学基础知识一
粉体学基础知识一粉体学基础知识一:粒径和粒度分布2014 月 12 月 08 日发布分类：粉体加工技术点击量：113粉体学(micromeritics)是研究无数个固体粒子集合体的基本性质及其应用的科学。
通常100μm 的粒子叫“粒”，较难产生粒子间的相互作用而流动性较好。
单体粒子叫一级粒子（primary particles)；团聚粒子叫二级粒子（second particle)。
粉体的物态特征：①具有与液体相类似的流动性；②具有与气体相类似的压缩性；③具有固体的抗变形能力。
粉体粒子的物理性质主要有：粒子与粒度分布、粒子形态、比表面积等。
粒子径与粒度分布粉体的粒子大小也称粒度，含有粒子大小和粒子分布双重含义，是粉体的基础性质。
对于一个不规则粒子，其粒子径的测定方法不同，其物理意义不同，测定值也不同。
粒径的表示方法有以下两种： 1、几何学粒子径：根据几何学尺寸定义的粒子径，一般用图像法测定。
三轴径：在粒子的平面投影图上测定长径 l 与短径 b，在投影平面的垂直方向测定粒子的厚度 h。
反映粒子的实际尺寸。
定向径（投影径）：Feret 径(或 Green 径) ：定方向接线径，即一定方向的平行线将粒子的投影面外接时平行线间的距离。
Krummbein 径：定方向最大径，即在一定方向上分割粒子投影面的最大长度。
Martin 径：定方向等分径，即一定方向的线将粒子投影面积等份分割时的长度。
2、等效粒径等效粒径的定义：当一个不规则体粒子的某种物理行为或者物理参量与材质相同的某球体相同或者近似时，我们把该球体的直径称为为此不规则粒子的某种等效粒径。
当参考的物理行为或者物理参量不同时，测量同一个不规则体粒子可能会得到多个等效粒径值。
常见的等效方法有以下几种：光散射等效：光波在传导过程中遇到障碍物颗粒会发生偏转，光波偏转的角度跟颗粒的粒径成反比关系。
当某颗粒引起的光波偏转量等于某同质球体的偏转量时，我们认为该球直径即为该颗粒的光散射等效粒径。
06 微粉学散剂颗粒剂
体积-（V/D3）、表面积-(S/D2)、比表面积 coefficient of rugosity（皱度系数）
单位时间内从一定孔径 中流出的速度
测定方法： 流速越大，流动性越好
微粉学
18
粉体的流动性与填充性
微粉学
19
粉体的流动性与填充性
压缩度(Compressibility)：
卡氏系数
测定方法：
C=((ρf-ρ0)/ρf)100% C=(1-ρ0/ρf)100% (ρf轻敲密度/ ρ0松密度) C越大，可压缩性越好，
微粉学
21
粉体的可压性
Heckel方程:
In[1/(1-h0/h)]=(1/PY)P+A
测定方法: 不同压片压力(P)下压缩物的厚度(h)以及最大 压片压力下的压缩物厚度(h0)。
微粉学
2
一、固体制剂的相关基础知识
固体制剂占临床所用制剂70-80% 散剂是其它固体剂型的基础 特点是设备多、操作步骤多，影响因素多
微粉学
3
（一） 微粉学（Micromeritics）
研究粉体的基本性质及应用的科学，也称粉体学
粉体 即无数个固体粒子的集合体 一般在1 μ m-10mm范围 小于100 μ m叫粉，大于100 μ m叫粒
微粉学
11
粒子的比表面积（Specific surface area）
表示方法：体积比表面积（单位体积粉体的表面积） 重量比表面积（单位重量粉体的表面积）
[医学]药剂学第六章 粉体学基础
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系数，球体时Ф=6，其他形状时一般情况 下Ф=6.5~8。
2.沉降速度相当径
粒径相当于在液相中具有相同沉降速度 的球形颗粒的直径。该粒经根据Stocks 方程计算所得，因此有叫Stocks 径或有 效径（effect diameter） ，记作 DStk.
粉体的粒子大小也称粒度，含有粒子大 小和粒子分布双重含义，是粉体的基础 性质。
对于一个不规则粒子，其粒子径的测定 方法不同，其物理意义不同，测定值也 不同。
（一）粒子径的表示方法 1.几何学粒子径
几何学粒子径 筛分径 有效径 表面积等价径
根据几何学尺寸定义的粒子径，一般用 显微镜法、库尔特计数法等测定。
粒子群的粒度分布可用简单的表格、绘 画和函数等形式表示。
1. 频率分布与累积分布
频率分布（frequncy size distribution） 表示与各个粒径相对应得粒子在全粒子 群中所占的百分数（微分型）
累积分布（cumulative size distribution)表示小于（pass）或大于 （on）某粒径的粒子在全粒子群中所占 的百分数（积分型）。
18η DStk= [ (ρp -ρ1) ·g
h 1/2 ·]
t
式中， ρp ，ρ1—分别表示被测粒子与液相的密度； η— 液相的粘度；h——等速沉降距离；t—沉降时间。
3.筛分径（sieving diameter） 又称细孔通过相当径。当粒子通过粗筛网
且被截留在细筛网时，粗细筛孔直径的算 术或几何平均值称为筛分经，记作DA 。
表面积相当径：记作DS，将粒子的表面积当 做球的表面积计算求得的直径。
比表面积相当径（equivalent specific surface diameter）
粉体学基础及其应用
MCMB超细粉末的SEM照片
可以看出，颗粒近似呈球形或椭球形，粒径约为0.1~0.5μm，是各 向同性沥青母液中经初期成长的胶体颗粒。
a
b
SEM photograph of LiCoO2 & MGS(shanshan)
a—LiCoO2，D50 :6~10μm；b—MGS， D50 ：13~15 μm
16
14
12
10
8
6
4
2
00.01
0.1
CMS, 2003粒5粒31粒 14:39:06
粒粒粒粒
1
10
粒粒 (um)
100
1000 3000
Particle size distribution of MGS
（3）粒子的形态： 定义： 指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成的图像。 粒子的形态系数： 平均粒径为D，体积为V，表面积为S，则粒子的各种形态
筛分径（sieving diameter） 当粒子通过粗筛网且被截留在细筛网时，粗细筛孔直径的 算术或几何平均值称为筛分经，记作DA 。
算术平均径 DA=(a+b)/2 几何平均径DA=(ab)1/2
式中，a—粒子通过的粗筛网直径； b—粒子被截留的细筛网直径。
# 粒径的表示方式是（-a +b），即粒径小于a，大于b。
系数： a. 体积形态系数 Φv=V/D3 b. 表面积形态系数 Φs=S/D2 c. 比表面积形态系数 Φ= Φs/Φv
Φ→6 该粒子越接近于球体或立方体 不对称粒子Φ>6，常见粒子Φ6~8。
粒子的比表面积(specific surface area)： 比表面积的表示方法： 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和质量比表面积SW：
执业药师药剂学知识点：粉体学的简介
(一)粉体学的概念
粉体学(mlcromeritics)是研究固体粒子集合体(称为粉体)的表面
性质、力学性质、电学性质等内容的应用科学。
由于在散剂、颗粒剂、片剂和胶囊剂等固体制剂的生产中需要对原辅料进行粉碎、混合等处理，以改善粉体性质，使之满足工艺操作和制剂加工的要求，所以粉体的各方面性质在固体制剂中占有较为重要的地位。
(二)粉体的性质
1.粉体的粒子大小、粒度分布和粒径的测定方法
(1)粉体的粒子大小和粒度分布
粉体的粒子大小是粉体的最基本性质，它对粉体的溶解性、可压性、密度、流动性等均有显著的影响，从而影响药物的溶出、吸收等。
粒子大小的常用表示方法有：
①定方向径：即在显微镜下按同一方向测得的粒子径。
②等价径：即粒子的外接圆的直径。
③体积等价径：即与粒子的体积相同球体的直径，可用库尔特计数器测得。
④有效径：即根据沉降公式(Stocks方程)计算所得的直径，因此又称Stocks径。
⑤筛分径：即用筛分法测得的直径，一般用粗细筛孔直径的算术或几何平均值来表示。
粉体的大小不可能均匀一致，而是存在着粒度分布的问题，分布不均会导致制剂的分剂量不准、可压性变化以及粒子密度变化等问题。
因此，研究粒度分布同样具有重要的意义。
常用频率分布表示各个粒径相对应的粒子占全体粒子群中的百分比。
药剂学第六章粉体学基础
()定向径（投影径）：
径(或径) ：定方向接线径，即一定方向的 平行线将粒子的投影面外接时平行线间的 距离。
径：定方向等分径，即一定方向的线将粒 子投影面积等份分割时的长度。
径：定方向最大径，即在一定方向上分割 粒子投影面的最大长度。
()圆相当径： 径：投影面积圆相当径，即与粒子的投影面
积相同圆的直径，常用表示。 ：等投影面周长相当径，记作。
混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等可以用本 法测定。
. 沉降法（ ）
是液相中混悬的粒子在重力场中恒速沉降 时，根据方程求出粒径的方法。
①具有与液体相类似的流动性；
②具有与气体相类似的压缩性；
③具有固体的抗变形能力。
粉体学是药剂学的基础理论，对制剂的处 方设计、制剂的制备、质量控制、包装等 都有重要指导意义。
第二节 粉体粒子的性质
一、粒子径与粒度分布 二、粒子形态 三、粒子的比表面积
一、粒子径与粒度分布
粉体的粒子大小也称粒度，含有粒子大 小和粒子分布双重含义，是粉体的基础 性质。
Ф·ρ
式中，—比表面积，Ф—粒子的性状系数， 球体时Ф，其他形状时一般情况下Ф。
.沉降速度相当径
粒径相当于在液相中具有相同沉降速度 的球形颗粒的直径。该粒经根据方程计 算所得，因此有叫 径或有效径（ ） ， 记作 .
η [
(ρ ρ) ·
h ·]
t
式中， ρ ，ρ—分别表示被测粒子与液相的密度； η— 液相的粘度；——等速沉降距离；—沉降时间。
频数最多的粒子直径
累 积 中 间 值 （ D 50）
nd 2 / nd
nd 3 / nd 2
nd 4 / nd 3
n d 2 /
1/ 2
粉体学基础知识一
粉体学基础知识一:粒径和粒度分布2014 月 12 月 08 日 发布 分类：粉体加工技术 点击量：1130粉体学(micromeritics)是研究无数个固体粒子集合体的基本性质及其应用的科学。
通 常<100μm 的粒子叫“粉”，容易产生粒子间的相互作用而流动性较差；>100μm 的粒子叫 “粒”， 较难产生粒子间的相互作用而流动性较好。
单体粒子叫一级粒子 （primary particles)； 团聚粒子叫二级粒子（second particle)。
粉体的物态特征： ①具有与液体相类似的流动性； ②具有与气体相类似的压缩性； ③具有固体的抗变形能力。
粉体粒子的物理性质主要有：粒子与粒度分布、粒子形态、比表面积等。
粒子径与粒度分布 粉体的粒子大小也称粒度，含有粒子大小和粒子分布双重含义，是粉体的基础性质。
对于一个不规则粒子，其粒子径的测定方法不同，其物理意义不同，测定值也不同。
粒径的表示方法有以下两种： 1、几何学粒子径：根据几何学尺寸定义的粒子径，一般用图像法测定。
三轴径：在粒子的平面投影图上测定长径 l 与短径 b，在投影平面的垂直方向测定粒子 的厚度 h。
反映粒子的实际尺寸。
定向径（投影径）：Feret 径(或 Green 径) ：定方向接线径，即一定方向的平行线将 粒子的投影面外接时平行线间的距离。
Krummbein 径：定方向最大径，即在一定方向上分割粒子投影面的最大长度。
Martin 径：定方向等分径，即一定方向的线将粒子投影面积等份分割时的长度。
2、等效粒径 等效粒径的定义：当一个不规则体粒子的某种物理行为或者物理参量与材质相同的某球 体相同或者近似时，我们把该球体的直径称为为此不规则粒子的某种等效粒径。
当参考的物理 行为或者物理参量不同时，测量同一个不规则体粒子可能会得到多个等效粒径值。
常见的等效方法有以下几种：光散射等效： 光波在传导过程中遇到障碍物颗粒会发生偏转， 光波偏转的角度跟颗粒的粒 径成反比关系。
粉体学基础及其应用
（3）粒子的形态：
定义：
指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成的图像。 粒子的形态系数： 平均粒径为D，体积为V，表面积为S，则粒子的各种形态 系数：
a. 体积形态系数 Φv=V/D3
b. 表面积形态系数 Φs=S/D2 c. 比表面积形态系数 Φ= Φs/Φv Φ→6 该粒子越接近于球体或立方体 不对称粒子Φ>6，常见粒子Φ6~8。
总孔隙率：
总= V -Vt/V =1- b/t
BT－1000型粉体特性测试仪
BT-2003激光粒度分布仪
一、性能指标 二、测试对象
1、测试范围：40nm~600μm；
2、进样方式：循环泵式； 3、重复性误差：小于1%； 4、测试时间：一般2-3min/次； 5、自动对中系统精度：≤1微米。
（2）粒度分布（particl大小的均匀程度。粒子群的粒度
分布可用简单的表格、绘画和函数等形式表示。
频率分布（frequncy size distribution）：
表示与各个粒径相对应的粒子在全粒子群中所占的百分数
（微分型）。
累积分布（cumulative size distribution)：
20 24 27 32 35 40
991
833 701 589 495 417 350
80
100 110 180 200 250 270
198
165 150 83 74 61 53
500
625 800 1250 2500 3250 12500
25
20 15 10 5 2 1
平均粒径： 由不同粒径组成的粒子群的平均粒径。亦称叫中值径，常
度，也是表示固体吸附能力的重要参数。
（4）粉体的密度与空隙率： 粉体的密度： 粉体的密度指单位体积粉体的质量。 由于粉体的颗粒内部和颗粒间存在空隙，粉体的体积具有不 同的含义。 粉体的密度根据所指的体积不同分三种：
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第二节 粉体的基本性质
一、粒子径与粒度分布 粒子大小常用粒子径来表示。粒子的大小
也称粒度，含有粒子大小及分布双重含义。 （一）粒子径
1. 几何学粒子径：(1)三轴径：长、短、高 (2) 定向径：粒子在投影面上某
定向直线长度。定方向接线径(Feret或Green径) 定方向等分径（ Martin径） 定方向最大径（Krummbein径） (3)圆相当径（Heywood径）
第二节 粉体的基本性质 二、粒的形状
粒子形状：球形、立方形、片状、柱状、鳞 状、粒状、棒状、针状、块状、纤维状、海绵状等 （一）形状指数 1.球形度 2.圆形度 （二）形状系数 体积形状系数：фv = V/D3 表面积形状系数：фs= s/D2 比表面形状系数：ф= фs/фv = s·D/v D为平均粒径，V为体积，S为表面积。 ф↑， 偏离理想形态越大，越不规则。
第六章粉体学基础micromeritics
第三节粉体的性质
一、密度与孔隙率
（一） 粉体的密度
1.密度定义 真密度：指粉体质量与真体积 之比。即排除所有孔隙（粒子本身和粒子之间） 而求得的粉体体积。真密度是物料固有性质。一 般文献中所载密度如无特殊指明是指真密度。
第六章粉体学基础micromeritics
第二节 粉体的基本性质
三、粉粒的比表面积 （一）比表面积的表示方法
粒子的比表面积是指单位重量（或体积）粉体 所具有的表面积。
粉粒的比表面积既包括粒子外表面的面积，也 包括粒子裂缝和孔隙中表面的面积。 1.体积比表面积：SV=S/V=πd2n/πd3n/6=6/d 2.重量比表面积：SW=S/W=πd2n/πd3ρn/6=6/dρ
的百分率。反映粒子的均匀程度。 频率分布与累积分布（直方图或曲线）
（三）平均粒子径 P87 表6-3 各种平均粒径与计算公式。
第六章粉体学基础micromeritics
粒度分布
第六章粉体学基础micromeritics
第二节 粉体的基本性质 一、粒子径及粒度分布
（四）粒径的测定方法 1. 显微镜法：根据投影像测得，主要测几何学径。
光镜：µm级，电镜：nm级 视野中应选300~600个粒子
电子显微镜：扫描～观察表面形态图像富立体感 放大至几十万倍; 透射～观察超微结构分辨能力0.1 ～ 0.2nm
第六章粉体学基础micromeritics
Sirion200扫描电子显微 镜（荷兰菲利普公司）
Zetasizer nano ZS90 Malvern英国马尔文公司 粒径范围： 1nm～3 μm 测量角度： 90° 最小样品量：12 μl Zeta电位 人民币32万元
第六章 粉体学基础 (micromeritics)
第六章粉体学基础micromeritics
第六章 粉体学(micromeritics)基础
第一节 概述 粉体是无数个固体粒子的集合体。属于固体分 散在空气中形成的粗分散体系。 粉体学是研究粉体基本性质及其应用的科学。 一级粒子：单个粒子 二级粒子：多个粒子聚结体 <100µm 称“粉” >100µm 称“粒” 表6-1 粉体中颗粒的分类 （3mm～1nm） 固体制剂粒度范围：几µm ～ 十几mm
比表面积是表征粒子粗细的一种量度。 固体吸附能力的重要参数。
第六章粉体学基础micromeritics
第二节 粉体的基本性质 三、粉粒的比表面积 （二）比表面积的测定方法 1.气体吸附法：粉粒可吸附与其接触的气体或 溶液中的溶质，吸附作用的强弱与粉体的表面积有 关，因此可用粉粒吸附物质的量来测定其比表面积， 在测定比表面积的实验中经常用氮气。 2.气体透过法：使气体透过粉粒层，气体流速 与阻力受粉粒表面积的影响，求比表面积。
b：粒子被截留于细筛网直径
粒径表示方式：（-a +b）即粒径< a， >b
如（-1000+900）µm <1000µm >900µm平均
950µm
第六章粉体学基础micromeritics
粒径表示法
第六章粉体学基础micromeritics
第二节 粉体的基本性质 一、粒子径及粒度分布
（二）粒度分布 粒子分布是指不同粒径的粒子群在粉体中所占
第六章粉体学基础micromeritics
第二节 粉体的基本性质
一、粒子径及粒度分布（一）粒子径
⑷球相当径：用球体粒径表示不规则粒子的大小。
体积（球）相当径，表面积（球）相当径，比表面
积（球）相当径，
2.沉降速度相当径
3.筛分径 算术平均径：DA=a+b/2 几何平均径：DA=ab1/2
a: 粒子通过粗筛网直径
第六章粉体学基础micromeritics
第二节 粉体的基本性质 一、粒子径及粒度分布（四）粒径的测定方法 5.筛分法：应用最早、最广、简便。 测定范围：45µm以上，微孔筛可筛分10µm以下 用筛孔孔径表示粒子径。 操作方法：将筛子从上到下，从粗到细排列，粉 粒置最上层，振摇一定时间后，称量留在每个筛子 上的粉粒重量，求得各粒径范围内粒子重量百分比， 求得以重量为基准的筛分粒径分布及平均粒径 筛号与筛孔尺寸： “目”：2.54cm上筛孔的数目。除去筛网线直径。 中国药典规定9个筛号。 P90 表6-5各国标准筛系比较（µm） P91表6-6国内常第六用章粉标体学准基础筛micromeritics
第六章粉体学基础micromeritics
第二节 粉体的基本性质 一、粒子径及粒度分布
（四）粒径的测定方法 2. 库尔特计数法（电感应法）：测定范围1～600µm
将粒子混悬于电解质溶液中，细孔两侧各有电 极，粒子通过细孔，电阻发生变化，电阻与粒子体 积成正比，电信号换算成粒径。
本法测得粒径为等体积球相当径。
第六章粉体学基础micromeritics
粒径的测定方法
第六章粉体学基础micromeritics
第二节 粉体的基本性质 一、粒子径及粒度分布（四）粒径的测定方法 3.沉降法： 根据stokes定律：测定范围：0.5~200µm V= 2r2(ρ1-ρ2)g/9η t = h/v = 9η·h/2r2(ρ1-ρ2)g 测定时只需测定t时间的粒子沉降的高度h代入 公式，即可求出粒径r。 形态不规则的粒子用本法测定的粒径不是其真实粒 径，称为有效径（stokes径）。 4.比表面积法：粒径减少比表面积增加。