粉体学-粉体的密度和孔隙率
【精品文章】粉体学基础知识二：粉体粒子形态及粉体的比表面积
粉体学基础知识二：粉体粒子形态及粉体的比表面
积
粉体粒子形态
粒子形态指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成的图像。
定量描述粒子几何形状的方法：形状指数（shapeindex）和形状系数（shapefactor）。
将粒子的各种无因次组合称为形状指数，将立体几何各变量的关系定义为形状系数。
（一）形状指数1.球形度（degreeofsphericility）也叫真球度，表示粒子接近球体的程度。
某粒子的球形度越接近于
1，该粒子越接近于球。
球形度=粒子投影面相当径÷粒子投影最小外接圆直径。
2.圆形度（degreeofcircularity）：表示粒子的投影面接近于圆的程度。
Φc=πDH/L，式中，DH为Heywood径(DH=(4A/π)1/2)；L为粒子的投影周长。
（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
3.比表面积形态系数Φ=Φs/Φv粒子的比表面积形状系数越接近于6，该粒子越接近于球体或立方体，不对称粒子的比表面积形态系数大于6，常见粒子的比表面积形状系数在6~8范围内。
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）
工业药剂学第3章 第1节粉体学
★将筛从上到下、由 粗到细的排列，取一 定量的样品置于最上 层的筛中，振摇一定 时间后，称取留在每 一筛上的粉末的量， 可以计算出各种粒径
d = (a
b)
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范围内微粒的重量百 分率。
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中国药典2010年版所用标准药筛
标准筛用“目” 表示筛孔的大小。 “目”：每英寸长度（2.54cm）内所编织筛孔的数目。 “目”数越大，筛号越大，孔径越小。
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5
★ 通常两种水溶性药物混合，CRH下降。
ＣＲＨ的测定:平衡法： 将适量干燥样品（100-200mg）置于不同相对湿度 的环境中，在一定温度下保存一定时间取出称重。 吸湿量 = 重量差/原始重量
吸湿量 (%)
CRHAB≈CRHA×CRHB
CRH的用途：判断药物或粉体的吸湿性。
①若CRH低，吸湿性强，药物制剂操作应迅速，避 开潮湿空气。如散剂分装、粉体分装。 ②药物吸湿性强时，包装应严密。 如结晶青霉素钠CRH为72.6%，在分装或贮藏期 间，环境RH应严格控制在72%以下。
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（2）粒密度（granule density, ρg）：排除粒子间 的空隙，但不排除粒子本身存在的细小孔隙。 ρg = w/ Vg
（二）粉体的孔隙率(porosity,ε)：粉体粒子间的 空隙和粒子本身孔隙所占的总容积与粉体总容积的比值。 ε =(vb-vt)/Vb=1-Vt/Vb=1- ρb/ ρt ε—总空隙率
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（三）粒度分布：不同粉体的平均粒径虽相同，但其 粒子大小分布却不同，使粉体的性质（如流动性，相对 密度）有很大差异，粒度分布是粉体的重要基本性质。
粒度分布直方图和分布曲线
累积分布图
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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
散剂和颗粒剂一、粉体学概念粉体学是研究固体粒子集合体的表面性质，力学性质，电学性质等内容的应用科学。
粉体学的性质1粉体的粒子大小是粉体的最基本性质，他对粉体的溶解性、可压性、密度、流动性等均有显著地影响，从而影响药物的溶解、吸收。
粒子大小的表示方法：①定方向径②等价径③体积等价径④筛分径⑤有效径粒度分布：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。
粉体粒径的测量方法：①显微镜法②电感应法③沉降法④筛分法2粉体的比表面积是表征粉体中粒子粗细以及固体吸附能力的一种量度。
测量方法气体吸附法3粉体的孔隙率是粉体层中总空隙所占有的比率。
总空隙=内空隙+间空隙充填体积（V）为真体积（Vt）、内部空隙体积（V内）、间空隙体积(V间)之和测量方法压汞法、气体吸附法。
4粉体的密度①真密度m/Vt②粒密度m/v内③松密度m/v5粉体的流动性①休止角粉体对基层的自由斜面与水平面形成的最大角测量方法注入法排除法倾斜角休止角越小摩擦力越小流动性越好一般认为小于等于40°②流出速度粉体加入漏斗中全部粉体流出所需的时间6粉体的吸湿性7粉体的润湿性二、散剂指药物或与适宜的辅料经粉碎、均匀混合制成的干燥粉末状制剂。
特点：1、粉碎程度大、比表面积大、易分散、起效快2、外用覆盖面积大，具有保护收敛作用。
3、制备工艺简单剂量易于控制，便于小儿服用4、储存、运输、携带方便。
制备过程：物料前处理-粉碎-筛分-混合-分剂量-质量检查-包装储存质量检查：1、粒度通过筛网的重量不低于95% 2、外观均度呈均匀的色泽，无花纹及色斑3、干燥失量在105℃干燥至恒重减失量不得过2.0% 4、装量差异三、颗粒剂指药物与适宜的辅料制成具有一定粒度的干燥颗粒状制剂。
分类：可溶颗粒混悬颗粒泡腾颗粒肠溶颗粒缓释颗粒控释颗粒特点：可直接吞服，也可以冲入水中引用，应用和携带比较方便，溶出和吸收速度较快制备：制软材–制湿颗粒–湿颗粒的干燥–整粒与分级–装袋质量检查：1、粒度不能通过一号筛与通过五号筛的总和不得超过供试量的15% 2、外观应干燥粒径大小均匀色泽一致无吸潮、结块、潮解等现象3、干燥失重于105℃干燥至恒重，含糖颗粒应在80℃减失的重量不超过2.0% 4、溶化性可溶颗粒检查方法取试品10g 加热水200ml 搅拌5分钟可溶颗粒应全部溶解或轻微浑浊，但不得有异物。
成都医学院 22考研 药剂学 第十章-粉体学基础
成都医学院22考研药剂学第十章粉体学基础第一节概述粉：小于等于100微米粒：大于100微米单一粒子为一级粒子，单一粒子聚结体为二级粒子第二节粉体的基本性质基本性质：粉体的粒径及其分布和总表面积，单一粒子的形态及表面积一、粒径及粒径分布（一）粒径的表示方法1、几何学粒径1）三轴径：在粒子平面图上测定的长径l,短径b和高度h2）定方向径：在粒子平面投影图上测得的特征径a)Feret:径：定方向接线径，在粒子投影图上画出外接平行线，其平行线见得距离即是定方向径b）Krummbein：定方向最大径，用一直线将粒子投影面按一定方向进行分割，分割的最大长度为定方向最大径c）Martin：定方向等分径，用一直线将粒子投影面按一定方向进行分割，恰好将投影面积等分时的长度为定方向等分径3）圆相当径a)Heywood：投影面积圆相当径,系与粒子投影面积相同的圆的直径b)周长圆相当径：系与投影面积周长相等的圆的直径4）球相当径a)球体积相当径：与粒子体积相同的球体的体积b)球面积相当径：与粒子体表面积相同的球体的直径5)纵横比：系颗粒的最大轴长度与最小轴长度之比2、筛分径：细孔通过相当径3、有效径：沉降速度相当径，与粒子在液相中具有相同沉降速度的球的直径4、比表面积等价径：与粒子具有相同比表面积的球的直径5、空气动力学相当径：空气动力学径，与不规则粒子具有相同动力学行为的单位密度球体的直径（二）粒径分布频率分布：表示各个粒径所对应的粒子在全体粒子群中所占的百分数累计分布：表示小于或大于某粒径的粒子在全体粒子群中所占的百分数粒度分布基准：个数基准、质量基准、面积基准、体积基准、长度基准（三）平均粒径：中位径：中值径，累计分布图中累计正好为50%所对应的粒径众数粒径：颗粒出现最多的粒度值，即频率分布曲线的最高峰值（四）粒径的测定方法显微镜法或筛分法测定药物制剂的粒子大小和限度，光散射法测定原料药或药物制剂的粒度分布1、显微镜法：将粒子放在显微镜下，根据投影测定等价粒径2、筛分法：筛孔机械阻挡的分级方法3、沉降法：液相中混悬粒子的沉降速度4、库尔特计数法：电阻法，等体积球的相当径5、激光散射/衍射法：光传播遇到颗粒阻挡发生散射，颗粒越大，散射光夹角越小6、比表面积法：吸附法和透过法测定7、级联撞击器法：测量可吸入颗粒物的空气动力学粒径和粒径分布的首选二、粒子形态：系指粒子的轮廓或表面个点所构成的图像（一）形态指数：将粒子某些性质与球或圆的理论值比较形成的无因次组合1、球形度：真球度，系指用粒子的球相当径计算的球的表面积与粒子实际面积之比2、圆形度：系指用粒子的投影面积相当径计算的圆周长与粒子投影面积周长之比（二）形状系数1、体积形状系数2、表面积形状系数3、比表面积形状系数三、粒子比表面积（一）比表面积的表示方法：单位体积或单位重量的表面积1、体积比表面积：单位体积粉体的表面积2、重量比表面积：单位重量粉体的比表面积（二）比表面积的测定方法1、气体吸附法：利用粉体吸附气体的性质2、气体透过法：气体通过粉体时的阻力与比表面积有关第三节粉体的其他性质一、粉体的密度（一）粉体密度分类和定义1、真密度：粉体质量除以真体积得到的密度，不包括颗粒内外空隙的体积2、粒密度：粉体质量除以粒体积得到的密度，包括内部空隙3、堆密度：，松密度，粉体质量除以该粉体所占体积得到的密度，包括内部空隙振实密度：经一定规律振动或轻敲后测得的堆密度理论上：真密度大于等于粒密度大于等于振实密度大于等于堆密度（二）粉体密度的测定方法1、真密度的测定1）氦气测定法：首先通入已知重量的氦气到代测定空仪器中，测得仪器容积V0，然后将供试品放入容器抽真空，完成后导入一定量氦气，而后计算出粉体周围及进入粉体孔径氦气体积Vt，V0-Vt既是粉体体积计算可得真密度2）液体汞、苯置换法2、粒密度的测定：比重瓶法（常用）、吊斗法3、堆密度与振实密度的测定方法：将约50立方厘米到的经过二号筛处理的粉体装入100ml量筒中，将量筒从一英寸处落下到坚硬木板三次，所得体积即为粉体堆体积，计算可得堆密度二、粉体的空隙率分类：颗粒内空隙率、颗粒间空隙率、总空隙率测定：压汞法、气体吸附法三、粉体的流动性（一）粉体流动性的评价方法1、休止角：粉体堆积层的自由斜面与水平面形成的最大夹角测定方法：固定圆锥底法、固定漏斗法动态休止角：流动粉体与水平面形成的夹角，可装入量筒后以一定速度旋转测定休止角小于等于30度时流动性好，小于等于40度时，可以满足生产需要2、流出速度：单位时间内从容器小孔中流出粉体的量表示3、压缩度和Hausenr测量方法：将一定量粉体装入量筒中测得最初堆体积，采用轻敲法测得粉体最紧状态得到最终体积，后根据相关公式计算出压缩度压缩度为20%以下流动性较好，增大流动性下降，超过30%很难流出HR在1.25以下流动性好，大于1.6时很难操作（二）改善流动性的方法1、增大粒子大小：250~2000微米流动性好，72~250微米流动性取决于形态和其他因素，小于100微米时流动性会出现问题2、改善粒子形态及表面粗糙度3、改变表面作用力4、助流剂的影响5、改变过程条件四、粉体的填充性（一）表示方法：堆容比：单位质量所占体积空隙率：堆体积中空隙所占体积堆密度：单位体积的质量空隙比：空隙体积与真体积之比充填率：堆密度与真密度之比配位数：一个粒子周围相邻其他粒子个数（二）颗粒的排列模型球形粒子规则排列，接触点最小为6，此时空隙率最大，为48%，接触点为12时最小为26%，粒径大小不影响空隙率和接触点（三）充填状态的变化和速度方程：久野方程、川北方程（四）影响粉体充填性的因素1、粒径大小及其分布2、颗粒的形状和结构3、颗粒的表面性质4、粉体处理及过程条件5、助流剂的影响五、粉体的吸湿性定义：固体表面吸附水分的现象（一）水溶性药物的吸湿性CRH：水溶性药物在较低的相对湿度环境中平衡水分含量较低，不吸湿，但当空气中相对湿度提高到一定值时吸湿量急剧增加，此时的相对湿度即为物料的临界相对湿度。
药剂学-粉体学
③压缩度（C） 在量筒中测定最松堆体积，最紧堆体积，计算最
松堆密度0与最紧堆密度f C = (f- 0)/f×100%
压缩度的大小反映粉体的凝聚性、松软状态。 ≤20% 流动性较好 40~50% 流动性差
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⑵粉体流动性的影响因素及改善方法 很复杂，主要因素有 ①粒度：增大粒径，减小附着力和凝聚力。 改善方法：制粒。 ②粒子形状和表面粗糙度：粒子表面越粗糙，流
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2、微粉理化特性对制剂疗效的影响
（1）粒子小，比表面积大，溶解性能好，可改 善疗效
氯霉素 50m， tmax=1h, Cmax 大
800m, tmax=3h, Cmax 小
（2）可通过控制粒子大小，来控制表面积的大 小以达到缓释作用。
胰岛素锌 >ຫໍສະໝຸດ 0m， 作用30h<2m, 作用不足24h
⑥水溶性成分在粒子的接触处析出结晶而形成 固体桥
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⑴压缩力与体积的变化 弹性变形：受压时变形，解除压力后恢复原形。 塑性变形：受压时变形，解除压力后不能恢复原形。 脆性变形：受压时破碎变形，解除压力后不能恢复
原形 ⑵压缩力的传递与压缩循环图 ⑶压缩功与弹性功
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33
2、粉体的压缩方程
θ=0º，完全润湿； θ=180º，完全不润湿； 接触角越小润湿性越好。 3、接触角的测定方法 将粉体压缩成平面，水平放置后滴上液滴直接由量
角器测定。
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（四）黏附性（adhesion）与黏着性(cohesion) 黏附性：不同分子间产生的引力，粒子—器壁。 黏着性：同分子间产生的引力，粒子—粒子。
（3）筛分径 细孔通过相当径。 a > 粒径 > b 筛下粒径 -a；筛上粒径 +b 算术平均径：DA =(a+b)/2
函-第三章微粉学与制粉技术
I.
II. 中药超微粉粉碎方法要符合下列要求：
产品粒径小，粒度分布范围窄 粉碎工艺简单，自动化程度高 产出率高，能耗低，生产成本低 产品污染少，纯度高 生产安全、可靠
4 应用前景
三、粉碎设备
二 、粒子大小与形态
1.单一粒子粒径和粒子群的平均粒径 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球当量径（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 ③有效径：根据沉降公式（ stocks ）方程计算所得的 直径 ④比表面积径：与被测粒子具有相同比表面积的球体 粒子的直径。一般用吸附法或透过球法测定。 ⑤ 筛分径——用筛分法测得的直径
第三章 微粉学与制粉技术
第一节 微学
一、微粉是 固体粒子集合体（称为粉体） 大块固体药物粉碎成微粉后，粒子的细小 形态以及比表面积急剧增加，粉体的性 质——粒子的大小、粒度分布与形状、粉 体的比表面积、密度、孔隙率、流动性、 润湿性等发生了较大变化，因而影响生产 中药物的粉碎、过筛、混合、沉降、滤过、 干燥等工艺过程。
裂缝数目越少，粉碎所需能量越大，越不易粉
碎。
粉碎操作的能量利用率非常低，因此如何提高 粉碎的有效能量是粉碎操作研究的主攻方向之 一。
二、粉碎的方法
（一）干法粉碎
干法粉碎是将药物经过适当干燥，使药物中的 水分含量降低至一定限度（＜5%）再粉碎的方 法。
单独粉碎——将一味药料单独进行粉碎的方法，俗称 ‘单研’
六、粉体的吸湿
吸湿性： 粉体置于相对湿度较大的空气中，吸 附水分，出现流动性降低或成团块的现象. ① 水溶性药物粉末的吸湿 水溶性药物粉末在相对湿度较低的环境中吸湿量 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 ）。
粉体学基础
（2）有效粒径（Stocks径） 在液相中和欲测质点具有相同沉降速度的球 形颗粒的直径。 （用沉降法测定） （3）比表面积径 与待测粒子具有相等比表面积的球的直径。 测定比表面（用吸附法或透过法）后再推算质 点的直径，故此法不知个别质点的直径。 （4）筛分径 粒子通过粗筛网且被截留在细筛网时，粗细筛 子的直径的算术或几何平均值称为筛分径。
混合物的吸湿性：
混合物的CRH值最小
。根据Elder假说， 水溶性药物混合物的CRH约等于各成分 CRH的乘积，而与各成分的比例无关。 CRHAB=CRHA· CRHB
Elder假设的条件是各成分间不发生相互
作用，不适用于能相互作用或受共同离 子影响的药物。
(二) 水不溶性药物的吸湿性
（二）粒子的形态
指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成
的图像。
（三）比表面积
微粒的比表面积是指单位质量或容量微 粉所具有的表面积。
粒子的比表面积(specific surface area)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。 Sw=6/dvs； Sv=6/dvs Sw ,Sv分别为质量和体积比表面积， 为粉 体的粒密度，dvs粒径。
第八节 粘附性与凝聚性
粘附性(adhesion)是指不同分子产生的引
力，如粉体粒子与器壁间的粘附。 凝聚性 (cohesion，粘着性)是指同分子间产生的引 力，如粉体粒子之间发生粘附而形成聚集 体(random floc)。 产生粘附性和凝聚性的原因： 1、在干燥状 态下主要是由于范德华力与静电力发挥作 用； 2、在润湿状态下主要由于粒子表面存 在的水分形成液体桥或由于水分的蒸发而 产生固体桥发挥作用。
2. 流出速度(flow velocity)
12-3粉体学
velocity） 2．流出速度（flow velocity） 流出速度（
流出速度是将物料加入于漏斗中用 测定的全部物料流出所需的时间来 描述，测定装置如图12 10所示 12- 所示。 描述，测定装置如图12-10所示。 如果粉体的流动性很差而不能流出 加入100μm的玻璃球助流,测 的玻璃球助流, 时,加入 μ 的玻璃球助流 定自由流动所需玻璃球的量（w%）, ） 以表示流动性。 以表示流动性。加入量越多流动性 越差。 越差。
表 12-9 等大球粒子的规则充填形式的一些参数 空隙率(%) 接触点数 排列号码 充 填名 称 空隙率 47.64 6 a 立方格子形充填 39.54 8 b d 斜方格子形充填 30.19 10 e 四面契格子形充填 25.95 12 c f 棱面格子形充填
由表12-9可以了解到：球形颗粒在规则排列时，接触点 由表12- 可以了解到：球形颗粒在规则排列时， 12 数最小为6 其空隙率最大（47.6%）， ），接触点数最大为 数最小为6，其空隙率最大（47.6%），接触点数最大为 12，此时空隙率最小（26%）。 ）。理论上其粒子径的大小 12，此时空隙率最小（26%）。理论上其粒子径的大小 不影响空隙率及接触点数， 不影响空隙率及接触点数，但在一般情况下粒子径小于 某一限界粒径时，其空隙率大、接触点数少。 某一限界粒径时，其空隙率大、接触点数少。这是因为 粒径小的颗粒自重小，附着性、聚结作用强， 粒径小的颗粒自重小，附着性、聚结作用强，从而在较 少的接触点数的情况下能够被支撑的缘故。 少的接触点数的情况下能够被支撑的缘故
（二）颗粒的排列模型
在粉体的充填中， 在粉体的充填中，颗粒的装填 方式影响粉体的体积与空隙率。 方式影响粉体的体积与空隙率。 粒子的排列方式中最简单的模 型是大小相等的球形粒子的充 填方式。 12-11是由 是由Graton 填方式。图12-11是由Graton 研究的著名的Graton Graton研究的著名的Graton-Fraser 12模型[15]，表12-9列出不同排列 方式的一些参数[11]。
执业药师考点：粉体学简介(一篇)
执业药师考点：粉体学简介(一篇)执业药师考点：粉体学简介 1执业药师考点：粉体学简介粉体是无数个固体粒子的集合体的总称，即由粒子组成的整体。
这些固体粒子既可以是数毫米的颗粒，也可以是数纳米的粉末。
通常所说的“粉”、“粒”都属于粉体的范畴，一般将小于100μm的粒子称为“粉”，大于100μm的粒子叫“粒”。
在一般情况下，粒径小于100μm时，容易产生粒子间的相互作用而流动性较差;粒径大于100μm时，粒子自重大于粒子间的相互作用而流动性较好，并成为肉眼可见的“粒”。
在制药行业中常用的粒子大小范围通常从药物原料粉的1μm到片剂的10mm.(一)粉体学的概念?粉体学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。
(二)粉体的性质1.粉体的粒子大小与粒度分布及其测定方法(1)粉体的粒子大小与粒度分布粉体的粒子大小是粉体的基本性质，它对粉体的溶解性、可压性、密度、流动性等均有显著影响，从而影响药物的溶出与吸收等。
粒径的几种表示方法：定方向径(显微镜测定)、等价径、体积等价径(库尔特计数法测定)、有效径(称Stocks径)、筛分径(筛分法测得)。
粒度分布：一定量的粉体，不同粒径的粒子所占比例。
了解粒度分布的意义，在于了解粒子大小的均匀性，而均匀性对药物制剂研究很重要。
粒度分布，常用频率分布来表示，即各个平均粒径相对应的粒子占全体粒子群中的百分比。
(2)粒径测定方法1)光学显微镜法：测定粒径范围0.5～100μm，一般需测定200～500个粒子，才具有统计意义。
2)库尔特计数法：将粒子群混悬于电解质溶液中。
本方法可用于混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等粒径的测定。
3)沉降法：是根据Stocks方程求出的粒子的粒径，适用于100μm以下的粒径的测定。
4)筛分法：使用最早、应用最广泛的粒径测定方法，常测定45μm以上的粒子。
粒径测定注意的有关事项：粒径分析前对样品应进行合理的选择与处理;取样应采用一定的方法保证粒子的均匀性，流动样品可采取不同时间取样，静止样品可采取不同部位置取样，然后混合测定;为使取样具有代表性，应适当数量的取样量，大量样品取样量应在100g~1kg;库尔特计数法与沉降法测定是在液体中进行的，为保证粒子的均匀性，可加入适当量的表面活性剂。
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
粉体密度的比较关系
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。
6第六章-粉体学基础解析
2. 重量比表面积 Sw cm2/g
（二）意义 1.粒子大小的量度 2.影响粒子吸附、药理
第三节 粉体的性质
•粉体的密度与空隙率
•粉体的流动性与充填性 •粉体的吸湿性与润湿性
一 粉体的密度与空隙率
（一）粉体的密度 真密度（true density） 粒密度（granule density）
18 h ( p l ) g t
3、筛分径（sieving diameter ） – 粒径表示方法：(-a+b) – 粗细筛孔直径的算术或几何平均值； – 粒度分布
½(a+b) (ab) ½
粒子径的测定原理及方法不 同，Page88表6-4列出了粒径的 不同测定方法与粒径的测定范围。
（一）粉体的密度
2、粉体密度的测定
真密度与颗粒密度
– 液浸法√（liquid immersion method） 比重瓶
m0空瓶重，ms＝瓶+样 maL=瓶+样+液 mL＝瓶+满液
–压力比较法
松密度与振实密度
( mS m 0 ) l t (m L m0 ) (maL mS )
–-量筒法
粉体密度影响固体制剂的充填性：如颗粒剂 的自动化包装、胶囊的装填等生产过程及质 量控制应用。P99
• 空隙率：指粉体层中空隙所占有的比率。
总 V内 V间 V
V 间 V
V 内 Vt V 内
（二）粉体的空隙率(porosity)
粒子径表示方法及其测定方法
1、几何学粒子径
(1)三轴径
(2)定方向径 (3)圆相当径 (4)球相当径：体积相当径、表面积相当 径、比表面积相当径
1、几何学粒子径 (1) 三轴径——反映粒子的实际尺寸
中药药剂-第七讲固体制剂
2、混合机理
(1)对流混合(convective mixing)
固体粒子群在机械转动的作用下产生较大的位移。
(2)剪切混合(shear mixing)
由于粒子群内部力的作用产生滑动面，破坏粒子群的团聚状 态。
(3)扩散混合(diffusive mixing)
由于粒子的无规则运动，在相邻粒子间发生相互交换位置。
11
（五）粉体的流动性
粉体的流动性(fluidity）与粒子间的作用力、粒度、粒度分 布、粒子形态及表面摩擦力等因素有关。 1、 粉体的流动性 可用休止角、流速来衡量。 (1) 休止角(angle of repose) 静止状态的粉体堆集体表面与水平面之间的夹角为休止角 ，用a表示， a越小流动性越好。
(五)包装贮存
吸湿性是影响散剂质量的重要因素，因此必须了解物料的 吸湿性以及影响吸湿性的因素。
38
三、散剂的质量检查
1、均匀度 取散剂适量置光滑纸上， 平铺约 5cm2， 将其表面压平，在亮处观 察， 应呈现均匀的色泽，无花纹 、色斑。 2、水分 除另有规定外，水分不得大于 9.0%。 3、装量差异 单剂量、 一日剂量包装散剂量差 异限度不得超过规定。
4、一般散剂应“密闭”贮藏，含挥发性或易吸潮性药
物的散剂应“密封”贮藏。
28
二、散剂的制备 散剂制备流程： 辅料 ↓ 粉碎→过筛→混合→分剂量→质检→包装
29
（一）粉碎
（二）过筛
（三）混合
1、混合
混合以含量均匀一致为目的，是保证制 剂产品质量的重要措施之一。
（1）打底套色法：指将量少的、色深的 药粉先放入研钵中作为基础，即“打底 ”，然后将量多的、色浅的药粉逐渐分 次加入研钵中，轻研混匀即是“套色” 。
粉体学
（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 粒子经(μm) 测定方法 粒子经(μm)
光学显微镜 电子显微镜 筛分法 沉降法
0.5~ 0.001~ 40~ 0.5~200
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)：
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=πDv3/6
粉体的密度系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为：真
密度、颗粒密度、松密度三种。
1.真密度（true density) ρt
是指粉体质量（W）除以不包括颗粒内
外空隙的体积（真体积Vt）求得的密度。
ρt = w/Vt
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：
粉体学基础知识.doc
粉体学基础知识（一）粉体的基本概念粉体是指无数细小固体粒子的集合体，粉体学是研究粉体的基本性质及其应用的科学。
粒子是粉体运动的最小单元, 包括粉末（粒径小于lOOUm）和颗粒（粒径大于lOO^m）, 通常所说的“粉末”、“粉粒”或“颗粒”都属于粉体的范畴。
组成粉体的单元粒子可能是单体的结晶，称为一级粒子；也可能是多个单体粒子聚结在一起的粒子，称为二级粒子。
在制药行业中，常用的粒子大小范围为从药物原料粉的1M 到片剂的lOmmo物态有固体、液体、气体3种。
液体与气体具有流动性，而固体没有流动性；但把固体粉碎成颗粒的聚集体之后则具有与液体相类似的流动性，具有与气体相类似的压缩性，也具有固体的抗形变能力，所以有人把粉体列为“第四种物态” 来进行研究。
（二）粉体的特性1.粒子大小与测定粉体粒子大小是以粒子直径的微米数为单位来表示的。
粉体大部分不规则，代表粒径大小的方法有：几何学粒径、有效粒径、比表面积粒径等。
1. 1.几何学粒径是指用显微镜看到的实际长度的粒子径。
1.2.有效粒径用沉降法求得的粒子径，即以粒子具有球形粒子的同样沉降速度来求得。
该粒径根据Stokes方程计算所得，因此又称Stokes粒径。
1.3比表面积粒径用透过法和吸附法求得的粉体的单位表面积的比面积。
这种比表面积法是假定所有粒子都为球形求出的粒子径。
常用的粒径测定方法有：显微镜法、筛分法、沉降法、小孔透过法和激光衍射法等。
2.粒子形态粉体除了球形和立方形等规则而对称的形态外很难精确地描述粒子的形状。
因此，研究工作者用体积形态系数，比表面形态系数等术语来表示微粒形态。
3.粉体的比表面积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和重量比表面积Sw。
体积比表面积是单位体积粉体的表面积，重量比表面积是单位重量粉体的表面积。
4.粉体密度与孔隙率粉体密度为单位体积粉体的质量。
由于颗粒内部含有的空隙以及及颗粒堆积时颗粒间的空隙等，给粉体体积的测定带来麻烦。
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：
物理药剂学知识点总结
粉体学一、名解一、粉体学：研究粉体所表现的大体性质及应用。
二、粉体特点：流动性与液体相似，紧缩性与气体相似，抗压性（抗形变）与固体相似。
3、粒径测定方式：光学显微镜（）电子显微镜（）筛分法（45-）沉降法（）库尔特计数法（1-600）4、比表面积（粒子粗细）的测定：比气体透过法（1-100）氮气吸附法（）五、流动性（flowability）评判：停止角（越小越好）、流出速度（加入助流玻璃球越少越好）、紧缩度（反映凝聚性和松软状态，变大时流动性下降）六、增加流动性方法：增大粒子大小；减小表面粗糙度；含湿量适当（适当干燥）；加入助流剂7、吸湿性（moisture absorption）固体表面吸附水分的现象，用吸湿平稳曲线表示。
八、临界相对湿度（CRH）水溶性药物固有特点参数：水溶性药物相对湿度较低时几乎不吸湿，相对湿度增大到必然值，吸湿量急剧增加，那个吸湿量开始急剧增加的相对湿度称CRH。
（CRH下降，吸湿性上升）测定CRH意义：CRH可作为药物吸湿性指标，一样愈大愈不吸湿；为生产贮存环境提供参考；为选择防湿性辅料提供参考。
九、润湿性（wetting）固体界面由固-气界面变成固-液界面的现象。
润湿剂（wetting agent）能增加疏水性药物微粒被水润湿的能力附加剂。
10、黏附性（adhesion）不同分子间产生的引力如粉体的粒子与器壁间的黏附。
1一、凝聚性（cohesion）同分子间产生的引力如粒子与粒子间的黏附。
1二、紧缩性（compressibility）粉体在压力下体积减少的能力。
13、成形性（compactibility）物料紧密结合成必然形状的能力。
14、停止角：粉体堆积层的自由斜面与水平面所成的最大角。
1五、密度&真密度&颗粒密度&松密度或堆密度&振实密度&孔隙率密度：单位体积粉体的质量；真密度ρt=W/V t；颗粒密度ρg=W/V g；松密度或堆密度ρb=W/V，振实密度（即最紧松密度）ρbt；ρt≥ρg≥ρb；间隙率（孔隙率）：粉体中间隙所占有的比率二、粒子径测定方式：一、光学显微镜法二、筛分法 3、库尔特计数法4、沉降法五、比表面积法三、比表面积的测定：一、吸附法(BET法) 二、透过法 3、折射法四、粉体的流动性：用停止角、流出速度和内磨擦系数衡量。
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粉体学-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。