第十三章粉体学基础-PPT精选
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2019粉体学基础-PPT课件
粉体学基础
德国ZBAS 2000图像分析仪
胡海燕
粉体粒子的性质
2）库尔特计数法(Coulter counter me thod） 该法的测定原理 : 将粒子群混悬在电解质溶液 中，隔壁上有一细孔，孔两侧各有电极，电极间 有一定电压，当粒子通过细孔时，粒子体积排除 孔内电解质而电阻发生改变。利用电阻与粒子的 体积成正比的关系将电信号换算成粒径以测定粒 度分布。获得等效电阻径。
粉体学基础
胡海燕
粉体粒子的性质
5）动态光散射法：英国马尔文(Malvern)公司 一单色相干的激光光束照射粉体-溶剂分散体系中， 在某一角度连续地测量散射光。由于分散颗粒受 到液体中分子的撞击作布朗和/或热运动，观察到 的散射光强度将不断地随时间起伏涨落。分析散 射光强度-时间函数可提供与粒径相关信息。
18 h D ( )g t
stk p l
粉体学基础
如何具体操作??练习
胡海燕
粉体粒子的性质
筛分径 又称为细孔通过相当径。当粒子通过 粗筛网且被截留在细筛网上时，粗细筛孔直径的 算术或几何平均值称为筛分径，记作DA。
a b 算术平均值：D 2
A
几何平均值：D
A
ab
在以上两式中：a—粒子通过的粗筛网直径， b—截留粒子的细筛网直径 。
粉体学基础
胡海燕
粉体粒子的性质
各种平均粒径
名 1. 2. 3. 算 术 平 均 径 几 何 平 均 径 调 和 平 均 径 称 公 式
n
nn n
( d 1n 1 d
nd /
n2 2
d
)1/ n
n /
(n / d )
4. 众 数 径 5. 中 位 径 6. 长 度 平 均 径 7. 面 积 平 均 径 8. 重 量 平 均 径 9. 平 均 面 积 径 10.平 均 体 积 径
德国ZBAS 2000图像分析仪
胡海燕
粉体粒子的性质
2）库尔特计数法(Coulter counter me thod） 该法的测定原理 : 将粒子群混悬在电解质溶液 中，隔壁上有一细孔，孔两侧各有电极，电极间 有一定电压，当粒子通过细孔时，粒子体积排除 孔内电解质而电阻发生改变。利用电阻与粒子的 体积成正比的关系将电信号换算成粒径以测定粒 度分布。获得等效电阻径。
粉体学基础
胡海燕
粉体粒子的性质
5）动态光散射法：英国马尔文(Malvern)公司 一单色相干的激光光束照射粉体-溶剂分散体系中， 在某一角度连续地测量散射光。由于分散颗粒受 到液体中分子的撞击作布朗和/或热运动，观察到 的散射光强度将不断地随时间起伏涨落。分析散 射光强度-时间函数可提供与粒径相关信息。
18 h D ( )g t
stk p l
粉体学基础
如何具体操作??练习
胡海燕
粉体粒子的性质
筛分径 又称为细孔通过相当径。当粒子通过 粗筛网且被截留在细筛网上时，粗细筛孔直径的 算术或几何平均值称为筛分径，记作DA。
a b 算术平均值：D 2
A
几何平均值：D
A
ab
在以上两式中：a—粒子通过的粗筛网直径， b—截留粒子的细筛网直径 。
粉体学基础
胡海燕
粉体粒子的性质
各种平均粒径
名 1. 2. 3. 算 术 平 均 径 几 何 平 均 径 调 和 平 均 径 称 公 式
n
nn n
( d 1n 1 d
nd /
n2 2
d
)1/ n
n /
(n / d )
4. 众 数 径 5. 中 位 径 6. 长 度 平 均 径 7. 面 积 平 均 径 8. 重 量 平 均 径 9. 平 均 面 积 径 10.平 均 体 积 径
13粉体学(精)PPT课件
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。
第十三章 粉体学 第二节 粉体粒子的性质 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的方法。 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。 323页表13-5各国标准筛系比较（µm） 324页表13-6国内常用标准筛系
第十三章 粉体学基础 第二节 粉体粒子的性质 一、粒子径及粒度分布（一）粒径的表示方法
（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
有的百分率。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（算术、几何、中位径等）
粒度分布
第十三章 粉体学 第二节 粉体粒子的性质 一、粒子径及粒度分布
第十三章 粉体学第三节粉体的密度与空隙率 一、粉体的密度（二）粉体密度的测定方法
1.真密度与粒密度的测定 (1) 液浸法（比重瓶测定） (2)压力比较法
2.松密度与振实密度测定（容器测定）
第十三章 粉体学第三节粉体的密度与空隙率 二、粉粒的空隙率
第十三章 粉体学 第三节粉体的密度与空隙率 一、粉体的密度 （一） 粉体密度的概念
2.粒密度：排除粒子间的空隙，但不排除粒子本身细 小空隙，测定其体积求得的密度称为粒密度。多用汞 置换法测定，汞表面张力很大，在正常压力下不能透 入小于10µm的孔隙。
4.比表面积法：粒径减少比表面积增加。
第十三章 粉体学 第二节 粉体粒子的性质 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的方法。 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。 323页表13-5各国标准筛系比较（µm） 324页表13-6国内常用标准筛系
第十三章 粉体学基础 第二节 粉体粒子的性质 一、粒子径及粒度分布（一）粒径的表示方法
（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
有的百分率。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（算术、几何、中位径等）
粒度分布
第十三章 粉体学 第二节 粉体粒子的性质 一、粒子径及粒度分布
第十三章 粉体学第三节粉体的密度与空隙率 一、粉体的密度（二）粉体密度的测定方法
1.真密度与粒密度的测定 (1) 液浸法（比重瓶测定） (2)压力比较法
2.松密度与振实密度测定（容器测定）
第十三章 粉体学第三节粉体的密度与空隙率 二、粉粒的空隙率
第十三章 粉体学 第三节粉体的密度与空隙率 一、粉体的密度 （一） 粉体密度的概念
2.粒密度：排除粒子间的空隙，但不排除粒子本身细 小空隙，测定其体积求得的密度称为粒密度。多用汞 置换法测定，汞表面张力很大，在正常压力下不能透 入小于10µm的孔隙。
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
十三粉体学基础PPT课件
不同基准的粒度分布理论上可以互相换算。
实际应用较多的是质量和个数基准分布。
（三）平均粒子径
是指由不同粒径组成的粒子群的平均粒 径。中位径是最常用的平均径，也叫中 值径，在累积分布中累积值正好为50% 所对应的粒子径，常用D50表示。
（四）粒子径的测定方法
粒径的测定方法与适用范围
测定方法
光学显微镜 电子显微镜
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。
(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。反映粒子的实际尺寸。
(4)体积等价径（equivalent volume diameter)： 与粒子的体积相同的球体直径，也叫球相 V=πDv3/6
2.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 。
这种方法求得的粒径为平均径，不能求粒 度分布。
DSV =Ф/SW·ρ 式中，SW—比表面积，Ф—粒子的性状系
数，球体时Ф=6，其他形状时一般情况下 Ф=6.5~8。
（二）粒度分布
粒度分布（particles 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。
Stocks径的测定方法还有离心法、比浊法、 沉淀天平法、光扫描快速粒度测定法等。
主要测定以个数、面积为基准的粒度分布。
2.库尔特计数法（coulter counter method）
实际应用较多的是质量和个数基准分布。
（三）平均粒子径
是指由不同粒径组成的粒子群的平均粒 径。中位径是最常用的平均径，也叫中 值径，在累积分布中累积值正好为50% 所对应的粒子径，常用D50表示。
（四）粒子径的测定方法
粒径的测定方法与适用范围
测定方法
光学显微镜 电子显微镜
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。
(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。反映粒子的实际尺寸。
(4)体积等价径（equivalent volume diameter)： 与粒子的体积相同的球体直径，也叫球相 V=πDv3/6
2.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 。
这种方法求得的粒径为平均径，不能求粒 度分布。
DSV =Ф/SW·ρ 式中，SW—比表面积，Ф—粒子的性状系
数，球体时Ф=6，其他形状时一般情况下 Ф=6.5~8。
（二）粒度分布
粒度分布（particles 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。
Stocks径的测定方法还有离心法、比浊法、 沉淀天平法、光扫描快速粒度测定法等。
主要测定以个数、面积为基准的粒度分布。
2.库尔特计数法（coulter counter method）
第十三章粉体学基础
粒度：在临界粒子径以上，随粒子径增加，粉体流
动性增加。 临界粒子径：当粒子径小于100微米，粒子容易发 生聚集，内聚力超过粒子重力，妨碍了粒子的重力 行为，这时的粒子径称为临界粒子径
粒子形状和表面粗糙性：不规则、粗糙，流动性差
影 响 因 素
吸湿性：吸湿性大，休止角大，流动性差。但当吸
湿量超过一定值后，水分起到润滑作用，流动性增
等价径：与粒子投影面积相等的圆的直径
外接圆等价径：离子投影外接圆的直径
粒 子 径
比表面积径：用吸附法或透过法测定粉体的比 表面积后推算出的粒子径
有效径：STOKES径。用沉降法测得。与被
测定粒子有相同沉降速度的球型粒子的直径 平均粒径：长度平均径、面积平均径等
粒子径的测定方法
光学显微镜法：药典规定。测定的是粒子的投
影而不是粒子本身 筛分法：一般45微米以上粒子径常采用 库尔特记数法： 沉降法：利用Stokes定律求出粒子径 t=C×1/d2 比表面积法：了解
粉体的流动性
表示方法：
休止角：静止状态的粉体集体自由表面与水 平面之间的夹角 流出速度：单位时间内流出的粉体的量
流动性影响因素
加。
加入润滑剂：
改善流动性的方法
适当增加粒子径
控制含湿量：过高：流动性差；过低：易分层 添加少量细粉：一般加量为：1%~2%
流变学简介
流变学：研究物体变形Байду номын сангаас流动。1929年提出
基本概念：
弹性形变：给固体施加外力，固体就变形，外
力解除，固体恢复原有的形状 粘性流动：液体受应力作用变形，产生流动。 应力解除后，变形状态仍保持不变，不能恢复 到原有状态
粉体学
（3）折射法(refraction)
采用狭角扫描沉降光度计测定
2013-7-11
粉体学与流变学
32
Kozeny-Carman公式
SV SW A Pt 14 2 LQ (1 )
3
A－粉体层面积；L-粉体层长度；P －粉体层两侧流 体的压力差； －流体的粘度； －粉体的孔隙率； Q－t时间通过粉体层的流量
2013-7-11
粉体学与流变学
11
（一）粒子径的表示方法
（c）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。
（d）体积等价径：与粒子的体积相同的球体直径，也
叫球相当径／用库尔特计数器测得，记作 DV 。粒子的体 积V
3 DV / 6 。
2013-7-11
2013-7-11 粉体学与流变学 4
第一节
概 述
单个粒子叫一级粒子（primary particle），聚结粒子 叫二级粒子（second particle）
一级粒子（左）和二级粒子（右）的光学照片
2013-7-11
粉体学与流变学
5
第一节
概 述
物态有三种:固体/液体/气体 液体和气体具有流动性/固体没有流动性 将固体粉碎成粒子群后,则有(1)液体类似的流动性;(2)
表示。
2013-7-11
粉体学与流变学
18
2013-7-11
粉体学与流变学
19
（四）粒子径的测定方法
（measuring of particle diameter） 粒子径的测定原理不同，粒子径的测定范围也不同。 表13－3列出了粒径的不同测定方法与粒径的测定范
粉体学基础
6.5 15.8 23.2 23.9 24.3 8.8 7.5
19.5 25.6 24.1 17.2 7.6 3.6 2.4
100.0 93.5 77.7 54.5 30.6 16.3 7.5
6.5 22.3 45.5 69.4 83.7 92.5 100.0
100.0 80.5 54.9 30.8 13.6 6.0 2.4
• 在固体剂型的制备过程中（如散剂、颗粒剂、
胶囊剂、片剂、粉针、混悬剂等，他们在医
药产品中约占70%-80%），必将涉及到固体药
物的粉碎、分级、混合、制粒、干燥、压片、
包装、输送、贮存等。
• 粉体技术在固体制剂的处方设计、生产工艺
和质量控制等方面具有重要的理论意义和实
际应用价值。
第二节
粉体的基础性质
• 将单一结晶粒子称为一级粒子（primary particle
），将一级粒子的聚结体称为二级粒子（second
particle）。
• （1）由范德华力、静电力等弱结合力的作用而发生
的不规则絮凝物（random floc）和（2）由粘合剂
的强结合力的作用聚集在一起的聚结物（agglomera • te）属于二级粒子。
颗粒间空隙率ε间=V间/V
总空隙率ε总=（V内+V间）/V
空隙率也可以通过相应的密度计算而求得：
内
g 1 t
间
总
b 1 g
b 1 t
第四节
粉体的流动性与充填性
一、粉体的流动性（flowability）
• 粉体的流动性与粒子的形状、大小、表面状态、 密度、空隙率等有关，加上颗粒之间的内摩擦力 和粘附力等的复杂关系，粉体的流动性无法用单 一的物性值来表达。
《粉体学基础》课件
感谢观看
药物载体
粉体可作为药物载体，将 药物包裹在粉体中，以控 制药物的释放速度和部位 。
医疗器械
粉体在医疗器械的制造中 也有应用，如用于制造人 工关节、牙科材料等。
化妆品工业
粉底
粉体作为化妆品中的主要成分，起到遮盖皮肤瑕疵、调整肤色等 作用。
眼影
不同颜色的粉体用于制造眼影，增加眼部层次感和立体感。
腮红
粉体腮红能够增添脸部红润感，提升整体妆容效果。
粉体作为食品添加剂，如面粉、 糖粉、奶粉等，用于改善食品的 口感、质地和外观。
食品包装材料
粉体材料如二氧化硅、滑石粉等 ，用于食品包装，起到防潮、防 霉、防虫等作用。
食品加工助剂
粉体如碳酸钙、碳酸镁等，作为 食品加工助剂，起到调节酸碱度 、增加食品稳定性等作用。
医药工业
药物制备
粉体在医药工业中用于制 备药物，如中药粉末、西 药颗粒等。
应用
在化工、陶瓷、制药等领域，粉体的密度与孔隙率对产品的性能和生 产工艺具有重要影响，如流动性和填充性等。
粉体的流动性与填充性
总结词
粉体的流动性与填充性是描述粉体流 动和填充性能的重要参数，它们对粉 体的加工和应用具有重要影响。
影响因素
粉体的流动性与填充性受到粒径、粒 径分布、颗粒形状、表面粗糙度、摩 擦系数等因素的影响。
干式粉碎
通过机械力将大颗粒物料 破碎成小颗粒，如球磨、 振动磨等。
湿式粉碎
将物料与液体一起送入粉 碎机，使物料在湿润状态 下进行粉碎。
超细粉碎
利用超音速气流、高能球 磨等技术将物料粉碎至纳 米级别。
物理粉碎法
结晶法
利用物质结晶时体积膨胀、硬度增加的特性，通 过反复结晶、破碎来制备粉体。
药物载体
粉体可作为药物载体，将 药物包裹在粉体中，以控 制药物的释放速度和部位 。
医疗器械
粉体在医疗器械的制造中 也有应用，如用于制造人 工关节、牙科材料等。
化妆品工业
粉底
粉体作为化妆品中的主要成分，起到遮盖皮肤瑕疵、调整肤色等 作用。
眼影
不同颜色的粉体用于制造眼影，增加眼部层次感和立体感。
腮红
粉体腮红能够增添脸部红润感，提升整体妆容效果。
粉体作为食品添加剂，如面粉、 糖粉、奶粉等，用于改善食品的 口感、质地和外观。
食品包装材料
粉体材料如二氧化硅、滑石粉等 ，用于食品包装，起到防潮、防 霉、防虫等作用。
食品加工助剂
粉体如碳酸钙、碳酸镁等，作为 食品加工助剂，起到调节酸碱度 、增加食品稳定性等作用。
医药工业
药物制备
粉体在医药工业中用于制 备药物，如中药粉末、西 药颗粒等。
应用
在化工、陶瓷、制药等领域，粉体的密度与孔隙率对产品的性能和生 产工艺具有重要影响，如流动性和填充性等。
粉体的流动性与填充性
总结词
粉体的流动性与填充性是描述粉体流 动和填充性能的重要参数，它们对粉 体的加工和应用具有重要影响。
影响因素
粉体的流动性与填充性受到粒径、粒 径分布、颗粒形状、表面粗糙度、摩 擦系数等因素的影响。
干式粉碎
通过机械力将大颗粒物料 破碎成小颗粒，如球磨、 振动磨等。
湿式粉碎
将物料与液体一起送入粉 碎机，使物料在湿润状态 下进行粉碎。
超细粉碎
利用超音速气流、高能球 磨等技术将物料粉碎至纳 米级别。
物理粉碎法
结晶法
利用物质结晶时体积膨胀、硬度增加的特性，通 过反复结晶、破碎来制备粉体。
粉体学基础课件
• 2．圆形度(degree of circularity)：表示粒子 的投影面接近于圆的程度。 •
c D (13-9) H /L
• 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？
(13-16)
•
• 2. 气体透过法(gas permeability method)：是气体通 过粉体层时，由于气体透过粉体层的空隙而流动， 所以气体的流动速度与阻力受粉体层的表面积大小( 或粒子大小)的影响。 • • • η气体黏度
（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。 1．频率分布与累积分布 • 频率分布(frequency 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)。
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) 4.对制剂安全性的影响 粒子大小需符合制剂应用的安全要求
Sv 3 v d d n 6 S-粉体粒子的总表面积
第13章 粉体学基础(营销本)
制粒、加入助流剂
五、粉体的压缩性质
• 压缩性：表示粉体在压力下体积减少的能 力。 • 成形性：表示粉体在压力下结合成坚固压 缩体的能力。 • 简称为压缩成形性
第七节 粉体的压缩性
机理：
• • • • • • 粒子间产生范德华力、静电力等引力 受压产生塑性变形，粒子间接触面积↑ 新生表面自由能↑ 嵌合产生机械结合力 摩擦生热，低熔点物料形成“固体桥” 水溶性成分结晶形成“固体桥”
第二节 粉体粒子的性质
几何学粒径分为：
（1）三轴径：长轴径、短轴径、厚度 （2）定方向（投影）径： • 定方向接线径（Feret径）、定方向等分径 （Martin径）、 定方向最大径 （Krummbein径）
（3）圆相当径：面积相当、周长相当
（4）球相当径：体积相当、表面积相当
第二节 粉体粒子的性质
含水量
控制含水量
粉体流动性
第四节 粉体的流动性与充填性
5）助流剂的影响 • 减小粒子表面粗糙性，降低摩擦力和静电 力，改善粒子流动性 • 适量助流剂：0.5～2%滑石粉、微粉硅胶等
三
粉体的吸湿性与润湿性
P:空气中水蒸气分压 Pw:物料表面水蒸气分压
P> Pw P< Pw
（一）吸湿性 • 固体表面吸附水分 的现象。
第二节 粉体粒子的性质
（二）比表面积的测定方法
• 气体吸附法:N2
• 气体透过法
第三节
粉体的其他性质
一、密度与孔隙率
一）密度：指单位体积粉体的质量
• 粉体的体积包括：粉体自身的体积、粉体粒
子之间的空隙和粒子内的孔隙。
• 表示方法：真密度、颗粒密度、堆密度
第三节 粉体的密度与空隙率
粉体内空隙 粉体间空隙
《药剂学》——粉体学基础 (知识点梳理与总结、思维导图)(供本科期末考和349药学综合考研)
10粉体学基础●概述无数个固体粒子集合体≤100um——粉‖＞100um——粒●粉体的基本性质●粒径及粒径分布●粒径表示方法●几何学粒径三轴径，定方向径，圆相当径，球相当径，纵横比●筛分径［细孔通过相当径］粗细筛孔直径算数或几何平均值●有效径Stocks径●比表面积等价径比表面积相同球的直径，透过法或吸附法测比表面积后求得，平均径，不得粒度分布●空气动力学相当径●粒径分布频率分布，累计分布粒度分布必须注明测定基准质量和个数基准多用●平均粒径制造行业中，中位径［中值径，D₅₀］最常用●粒径测定方法●显微镜法几何学粒经，个数或面积基准光学显微镜——1-1000um‖透射电子显微镜——1-50nm300-500个粒子，避免粒子间重叠●筛分法最早，应用最广，最简单快速＞45um 筛子由细到粗⇨放上层振动⇨称量⇨重量基准粒度分布与平均粒径目数越大，筛孔越小●沉降法［有效径］＜100um Andreasen吸管法重量基准●库尔特计数法电阻法 0.1-1000um 个数或体积基准●激光衍射/散射法用于纳米粒，纳米乳粉末，混悬液●比表面积法吸附法，透过法●级联碰撞器法●粒子形态影响流动性，充填性●形状指数球形度，圆形度●形状系数●粒子的比表面积●表示方法体积比表面积，重量比表面积表征粗细，固体吸附能力‖比表面积影响吸附性，溶解性，进而影响吸收●测定方法●气体吸附法BET方程●气体透过法Kozeny-Carman公式只能测定粒子外部的比表面积，内部空隙不可测●粉体的其他性质●密度轻质——堆密度小，堆体积大重质——堆密度大，堆体积小轻质，重质与粒密度，真密度无关●分类真密度ρt，粒密度ρg，堆密度ρb［松密度，振实密度ρbt］颗粒致密，无细孔和空洞，真密度=粒密度●测定方法●真密度氦气置换法，液体汞、苯置换法●粒密度液体浸入法——汞——比重瓶法●堆密度与振实密度●空隙率影响片剂崩解，溶出●流动性片重差异，制剂操作●流动性评价方法●休止角越小，摩擦力越小，流动性越好θ≤30流动性好，≤40满足生产过程中流动性需要●流出速度越小，流动性越好●压缩度C和Hausner比测定堆密度和振实密度求得C在20%以下流动性好，增大，流动性下降，38%以上难以从容器自动流出 HR在1.25以下流动性好，1.6以上无法操作●改善流动性的方法●增大粒径粒径增大，休止角减小 250-2000um流动性好＜100um，流动性差●改善粒子形态和表面粗糙度喷雾干燥，控制生产方式和结晶条件●改变表面作用力干燥，低湿度，氧化镁细粉●助流剂降低粉末间黏附黏着，0.5%-2%微粉硅胶，滑石粉●改变过程条件震动漏斗，强制饲粉装置●填充性空隙率，堆密度表征，类似流动性●吸湿性吸湿平衡曲线，CRH测定用吸湿法和饱和溶液法●水溶性药物吸湿性混合相乘●水不溶性药物吸湿性加和性●润湿性崩解溶解相关接触角小润湿性好 0完全润湿‖0-90润湿‖90-180不润湿‖180完全不润湿●黏附与内聚［黏着性］黏附——不同分子间内聚——同分子间＜100um内聚增强，流动性差增大粒径，助流剂●压缩性质弹性变形—解压复原—不产结合力—松片裂片塑性变形—不复原—产生结合力脆性变形［破碎变形］—颗粒在压力下破碎变形，不复原 Heckel方程。
粉末基础-PPT课件
粉末在压力下的运动行为
成型工艺主要有： 刚性模具中粉末的压制（模压） 弹性封套中粉末的等静压
粉末的板条滚压以及粉末的挤压，等。
受力过程的三个阶段
第一阶段：首先粉末颗粒发生重排，颗粒间的 架桥现象被部分消除且颗粒间的接触程度增加； 第二阶段：颗粒发生弹塑性变形，塑性变形的 大小取决于粉末材料的延性。但是，同样的延 性材料在一样的压力下，并不一定得到相同的 坯体密度，还与粉末的压缩性能有关； 第三阶段：颗粒断裂。不论是原本脆性的粉体 如陶瓷粉末、还是在压制过程中产生加工硬化 的脆化粉体，都将随着施加压力的增加发生脆 性断裂形成较小的碎块。
测量方法1
流动性采用前述测松装密度的漏斗来测定。 标准漏斗(又称流速计)是用150目金刚砂粉末，
在40秒内流完50克来标定和校准的。美国标
准还规定用孔径1／5英寸的标准漏斗测定流 动性差的粉末。
测量方法2
采用粉末自然堆积角(又称安息角)试验 测定流动性。让粉末通过一粗筛网自然流下 并堆积在直径为l英寸的圆板上。当粉末堆 满圆板后，以粉末锥的高度衡量流动性，粉 末锥的底角称为安息角，也可作为流动性的 量度。锥愈高或安息角愈大，则表示粉末的 流动性愈差，反之则流动性愈好。
′
注 解 k 1， k 2— 系 数 P— 压 制 压 力 ， β — 相 对 密 度 θ —压力 P 时的空隙率 θ 0— 无 压 力 时 的 空 隙 率 β —压缩系数 P m ax — 相 应 于 压 至 最 紧 密 状 态 ( β =1) 时 的 单 位 压 力 L— 压 制 因 素 m— 系 数 β —相对体积 d 压— 压 坯 密 度 d 松— 粉 末 松 装 密 度 C— 粉 末 体 积 减 少 率 a、 b— 系 数 A、 κ — 系 数 σ s— 金 属 粉 末 的 屈 服 强 度 C— 系 数 P k— 金 属 最 大 压 制 密 度 时 的 临 界 压 力 ； κ 、 n — 系 数 d m ax — 压 力 无 限 大 时 的 极 限 密 度 a 、 κ 0— 系 数 f— 外 力 ， ε — 应 变 φ 、 β 、 K— 系 数 d m— 致 密 金 属 密 度 d 0— 压 坯 原 始 密 度 d— 压 坯 密 度 , P— 压 制 压 力 M—相当于压制模树 n— 相 当 于 硬 化 指 数 的 倒 数 m— 相 当 于 硬 化 指 数 P 0— 初 始 接 触 应 力 ρ —相对密度 θ 0 — (1- ρ ) a=[ ρ 2 ( ρ - ρ 0 )]/ θ 0
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圆形度 表示粒子的投影面接近圆的程度φ=ЛDH/L 形状系数(立体几何各变量的关系称为形状系数)
体积形状系数 Ø V=VP/D3 表面积形状系数 Ø S=S/D2， 比表面积形状系数 Ø = Ø S/Ø V 粒子的比表面积形状系数越接近于6，粒子越接近球
体或立方体。常见在6-8范围
三、粉体粒子的比表面积
休止角，用表示， 越小流动性越好。 ≤30 °时流 动性好, ≤4 0 °可满生产需求
tan=h/r
(2) 流出速度(flow velocity)
流出速度越大，粉体流动性越好。
17
(3) 内摩擦系数
(internal friction coefficient)
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。
15
四、粉体的密度及孔隙率
密度公式:
真密度=W/V 粒子密度g=W/(V+V1 ) 松(表观)密度b=W/(V+V1 +V2)=W/V 孔隙率公式:
粒子内孔隙率1=V1/(V+V1)=1-g/
粒子间孔隙率2=V2/(V+ V1+V2)= V2/V
全孔隙率=(V1+V2)/(V+V1+V2)=(V1+V2)/V
式中V1为粒子内空隙,V2为粒子间空隙,V为粒子真容积,V为表观容
积, W为粉体重量。
16
五、粉体的流动性与充填性
(一) 粉体的流动性 粉体的流动性(flowability）可用休止角、流出速度和内摩
擦系数来衡量。 1、粉体流动性的表示方法
( 1)休止角(angle of repose) 休止状态的粉体堆集体自由表面与水平面之间的夹角为
第十三章粉体学基础-PPT精选
本章学习要求：
掌握粉体学的概念、应用和粉体的性质。
了解粉体学有关参数的测定。
2
教学内容
第一节 概述 第二节 粉体粒子的性质 第三节 粉体的密度与孔隙率 第四节 粉体的流动性与填充性 第六节 粘附性与凝聚性 第七节 粉体的压缩性质
3
第二节 粉体学简介
一、概述 粉体学(micromeritics)是研究具有各种形状的粒子集合
d1μ8H/ρ (Sρ)g
7
3.平均粒径
个数平均径dln=(nd)/n 长度平均径dsl=(nd2)/(nd) 面积平均径dvs=(nd3)/(nd2) 平均面积径dsn=[(nd2)/(n)]1/2 平均体积径dvn=[(nd3)/(n)]1/3
8
4.筛分粒径
以通过（或未通过） 筛网粒子的平均尺寸 作为所测粒子的粒径；
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。
18
2、影响粉体流动性的因素
粒子大小、形状、空隙率、密度、粒子表面积构造对粉 体流动性有决定性影响。
(1)粒度：体止角与粉体粒径的大小有关，粒径增大休止角
（一)比表面积 粒子比表面积是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。
13
(二)比表面积测定
吸附法(BET法) Sw=ANVm = AVm /22400 *6.028*1023 BET公式：P/V(P0-P)=1/VmC+(C-1)P/VmP0) Sw 为比表面积，Vm为在低压下粉体表面吸附氮气形成单 分子层的吸附量 (mol/g)， A为被吸附氮气分子的截面积 (0.162nm2/mol)， N为阿伏伽德罗常数(Avogadro constant)， V为在P压力下粉体对气体的吸附量(mol/g)， P0为实验温 度下氮气饱和蒸气压， C为常数。
14
气体透过法 Kozeny-carman公式： Sv= Sw=14[APt2/LQ(1-)2]1/2
A为粉体层面积，L为粉体层长度， P为粉体层两侧 流体的压力差，为流体的粘度， 为粉体的孔隙率， Q为t时间通过粉体层的流量。 折射法 Sv=4.5[4ln(I0/I)0.77/LCv] I为光通过混悬液的强度， I0光通过纯液体的强度，L 为光通过混悬液的长度，Cv为混悬液的体积比浓度。
2.球相当径 用球体的粒径表示不规则颗粒大小
等体积相当径 与粒子体积相等球的直径。 等比表面积相当径 与粒子的比表面积相等球的直径。 等表面积相当径 与粒子的表面积相等球的直径。 沉降速度相当径(有效径) 又称stokes径，用沉降法求得 的粒子径，是指与被测粒子有相同沉降速度的球形粒子 的直径。 常用以测定混悬剂的粒子径。
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。
Stokes定律
t=h/v=18h/[(-0)gd2]
比表面积法：气体吸附法和透过法。
10
(三)粒度分布
11
粒子形态
粒子形状
指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成的图像。
形状指数
将粒子的各种无因次组合称为形状指数。 球型度 表示粒子接近球体的程度φ=ЛD2/S
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的粒子叫
“粒”。 粉体属于固体分散在空气中形成的粗分散体系。 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。 4
变小。
一般粒径>200m，休止角小，流动性好；
粒径100~200m之间，粒子间的内聚力和摩擦力开始
增加，休止角也增大，流动性减小。
粒径<200m，粒子易发生聚集，内聚力超过粒子重
算术平均径 DA=(a+定方法
光学显微镜法：n=300~600，=0.2~100m，可用于混悬剂、 乳剂、混悬软膏剂、散剂等。
筛分法：重量百分比；相邻筛的孔径平均值；误差大(载重量、 时间、振动强度)；>45m；而微孔筛可筛分<10m。
库尔特计数法(coulter counter): 通过细孔的速度4000个/秒；可 用于混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等。
体积形状系数 Ø V=VP/D3 表面积形状系数 Ø S=S/D2， 比表面积形状系数 Ø = Ø S/Ø V 粒子的比表面积形状系数越接近于6，粒子越接近球
体或立方体。常见在6-8范围
三、粉体粒子的比表面积
休止角，用表示， 越小流动性越好。 ≤30 °时流 动性好, ≤4 0 °可满生产需求
tan=h/r
(2) 流出速度(flow velocity)
流出速度越大，粉体流动性越好。
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(3) 内摩擦系数
(internal friction coefficient)
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。
15
四、粉体的密度及孔隙率
密度公式:
真密度=W/V 粒子密度g=W/(V+V1 ) 松(表观)密度b=W/(V+V1 +V2)=W/V 孔隙率公式:
粒子内孔隙率1=V1/(V+V1)=1-g/
粒子间孔隙率2=V2/(V+ V1+V2)= V2/V
全孔隙率=(V1+V2)/(V+V1+V2)=(V1+V2)/V
式中V1为粒子内空隙,V2为粒子间空隙,V为粒子真容积,V为表观容
积, W为粉体重量。
16
五、粉体的流动性与充填性
(一) 粉体的流动性 粉体的流动性(flowability）可用休止角、流出速度和内摩
擦系数来衡量。 1、粉体流动性的表示方法
( 1)休止角(angle of repose) 休止状态的粉体堆集体自由表面与水平面之间的夹角为
第十三章粉体学基础-PPT精选
本章学习要求：
掌握粉体学的概念、应用和粉体的性质。
了解粉体学有关参数的测定。
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教学内容
第一节 概述 第二节 粉体粒子的性质 第三节 粉体的密度与孔隙率 第四节 粉体的流动性与填充性 第六节 粘附性与凝聚性 第七节 粉体的压缩性质
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第二节 粉体学简介
一、概述 粉体学(micromeritics)是研究具有各种形状的粒子集合
d1μ8H/ρ (Sρ)g
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3.平均粒径
个数平均径dln=(nd)/n 长度平均径dsl=(nd2)/(nd) 面积平均径dvs=(nd3)/(nd2) 平均面积径dsn=[(nd2)/(n)]1/2 平均体积径dvn=[(nd3)/(n)]1/3
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4.筛分粒径
以通过（或未通过） 筛网粒子的平均尺寸 作为所测粒子的粒径；
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。
18
2、影响粉体流动性的因素
粒子大小、形状、空隙率、密度、粒子表面积构造对粉 体流动性有决定性影响。
(1)粒度：体止角与粉体粒径的大小有关，粒径增大休止角
（一)比表面积 粒子比表面积是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。
13
(二)比表面积测定
吸附法(BET法) Sw=ANVm = AVm /22400 *6.028*1023 BET公式：P/V(P0-P)=1/VmC+(C-1)P/VmP0) Sw 为比表面积，Vm为在低压下粉体表面吸附氮气形成单 分子层的吸附量 (mol/g)， A为被吸附氮气分子的截面积 (0.162nm2/mol)， N为阿伏伽德罗常数(Avogadro constant)， V为在P压力下粉体对气体的吸附量(mol/g)， P0为实验温 度下氮气饱和蒸气压， C为常数。
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气体透过法 Kozeny-carman公式： Sv= Sw=14[APt2/LQ(1-)2]1/2
A为粉体层面积，L为粉体层长度， P为粉体层两侧 流体的压力差，为流体的粘度， 为粉体的孔隙率， Q为t时间通过粉体层的流量。 折射法 Sv=4.5[4ln(I0/I)0.77/LCv] I为光通过混悬液的强度， I0光通过纯液体的强度，L 为光通过混悬液的长度，Cv为混悬液的体积比浓度。
2.球相当径 用球体的粒径表示不规则颗粒大小
等体积相当径 与粒子体积相等球的直径。 等比表面积相当径 与粒子的比表面积相等球的直径。 等表面积相当径 与粒子的表面积相等球的直径。 沉降速度相当径(有效径) 又称stokes径，用沉降法求得 的粒子径，是指与被测粒子有相同沉降速度的球形粒子 的直径。 常用以测定混悬剂的粒子径。
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。
Stokes定律
t=h/v=18h/[(-0)gd2]
比表面积法：气体吸附法和透过法。
10
(三)粒度分布
11
粒子形态
粒子形状
指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成的图像。
形状指数
将粒子的各种无因次组合称为形状指数。 球型度 表示粒子接近球体的程度φ=ЛD2/S
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的粒子叫
“粒”。 粉体属于固体分散在空气中形成的粗分散体系。 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。 4
变小。
一般粒径>200m，休止角小，流动性好；
粒径100~200m之间，粒子间的内聚力和摩擦力开始
增加，休止角也增大，流动性减小。
粒径<200m，粒子易发生聚集，内聚力超过粒子重
算术平均径 DA=(a+定方法
光学显微镜法：n=300~600，=0.2~100m，可用于混悬剂、 乳剂、混悬软膏剂、散剂等。
筛分法：重量百分比；相邻筛的孔径平均值；误差大(载重量、 时间、振动强度)；>45m；而微孔筛可筛分<10m。
库尔特计数法(coulter counter): 通过细孔的速度4000个/秒；可 用于混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等。