第六章粉体学基础
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药剂学
中山大学新华学院
第六章 －粉体学基础
学习要求
• 掌握粉体学在药剂学中的意义 • 掌握粒径的表征,了解粒径测定方法的 • 熟悉比表面积、密度与空隙率定义及对于固体
制剂质量的影响 • 掌握粉体流动性的评价测定及影响因素与改善
方法 • 熟悉粉体吸湿性与润湿性定义及药剂学意义 • 了解粉体填充性、黏附性、凝聚性与压缩性
• 频率分布(frequency 累积分布（cumulative size
size distribution)
distribution）
✓表示与各个粒径相对 表示小于(pass) 或大于(on)
应的粒子占全粒子群 某粒径的粒子占全粒子群中
中的百分数（微分型） 的百分数（积分型）Page 86
中位径
二、粒子的形态
（一）形状指数 球形度 圆形度
（二）形状系数
三.粒子的比表面积
（一）比表面积的表示方法 1. 体积比表面积 Sv cm2/cm3 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
10-1 m 1-0.1 m
纳米粒nanoparticle
＜0.1 m
第一节 概述
• 粉体学研究的内容？ 粉体的基本性质及其应用的科学。 如：CRH（吸湿性）、流动性
• 研究粉体学的意义？ 提供理论依据、试验方法。
第二节 粉体基本的性质
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
-- ＞100m“粒”，＜100m“粉”；
粉体微粒大小的分类
颗粒名称
粒径
块状颗粒broken particles
＞3mm
粒状颗粒granular particles
3mm～100 m
粉末 powder
100~0.1 m
粗粉granular powder
100-10 m
细粉 fine powder 超细粉ultra fine powder
–颗粒密度（granule density，ρg ）
–松/堆密度（bulk density，ρb ）
振实密度（tap density，ρbt ）
（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
主要内容
第一节 概述 第二节 粉体粒子的基本性质 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 第四节 黏附性与黏着性 第五节 粉体的压缩性质
第一节 概述
• 什么是粉体？粉体的组成单元？ -- 无数个固体粒子集合体的总称; -- 一级粒子（primary particles）: 二级粒子（second particles）；
粒子径表示方法 表示粒子大小的方法 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。 平均粒子径 粒子径的测定方法
粒子径表示方法及其测定方法
1、几何学粒子径（geometric diameter） 2、沉降速度相当径 （settling velocity
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。
颗粒群的粒度分布
• 列表法：将测定和分析的结果精确地罗列 出来
• 图解法：结果绘成颗粒群的粒度组成特性 的曲线 频率分布曲线和累计分布曲线
• 函数法：数学法规纳出分布规律的数学表 达式
粒度分布—注意选择基准
diameter） 3、筛分径（sieving diameter）
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
光学（＞0.5 m） 电子（＞ 0.01 m）
间 V V 间 ＝ V V V g 1 g b
W 内V tV 内 V 内V gV gV t ＝ 1V W g 1 g t
(2) 定方向径 Heywood径
Feret径：定方向接线径
(3)圆表积相当径
Krummbein径： 定方向最大径
Martin径：定方向等分径
Heywood径DH 投影面积圆相当径
（3）球相当径
① 体积球相当径 ② 表面积球相当径 ③ 等比表面积相当径
Biblioteka Baidu
（1）等体积相当径 ➢与粒子体积相同的球体直径； ➢库尔特计数法：1～600 m；
2、沉降速度相当径（Stokes径）
➢ 与粒子具有相同沉降速 度（恒速）球形粒子的 直径；
➢ 沉降法＜100 m 。
Dst k
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
–压力比较法 ➢松密度与振实密度
t (m L (m m S 0 ) m (0 m )a L l m S)
–-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
（二）粉体的空隙率(porosity)
• 空隙率：指粉体层中空隙所占有的比率。
总 V 内 V V 间 ＝ V V V t 1 b t
测定原理： ✓ 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； ✓ 利用电阻与粒子体积 成正比的关系将电信号 换算成直径。
（2）等比表面积/表面积相当径
– 比表面积等价径≤100 m – 与预测粒子具有等比表面积球的直径； – 吸附法或透过法求得（Page93） ; – 为平均粒径，不能求粒径分布。
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） ➢ 松密度（bulk density） ➢ 粉体密度的测定方法——测定体积 （二）粉体的空隙率(porosity)
（一）粉体的密度
1、粉体的密度
ρt≥ρg＞ρbt≥ρb
–真密度（true density，ρt）
中山大学新华学院
第六章 －粉体学基础
学习要求
• 掌握粉体学在药剂学中的意义 • 掌握粒径的表征,了解粒径测定方法的 • 熟悉比表面积、密度与空隙率定义及对于固体
制剂质量的影响 • 掌握粉体流动性的评价测定及影响因素与改善
方法 • 熟悉粉体吸湿性与润湿性定义及药剂学意义 • 了解粉体填充性、黏附性、凝聚性与压缩性
• 频率分布(frequency 累积分布（cumulative size
size distribution)
distribution）
✓表示与各个粒径相对 表示小于(pass) 或大于(on)
应的粒子占全粒子群 某粒径的粒子占全粒子群中
中的百分数（微分型） 的百分数（积分型）Page 86
中位径
二、粒子的形态
（一）形状指数 球形度 圆形度
（二）形状系数
三.粒子的比表面积
（一）比表面积的表示方法 1. 体积比表面积 Sv cm2/cm3 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
10-1 m 1-0.1 m
纳米粒nanoparticle
＜0.1 m
第一节 概述
• 粉体学研究的内容？ 粉体的基本性质及其应用的科学。 如：CRH（吸湿性）、流动性
• 研究粉体学的意义？ 提供理论依据、试验方法。
第二节 粉体基本的性质
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
-- ＞100m“粒”，＜100m“粉”；
粉体微粒大小的分类
颗粒名称
粒径
块状颗粒broken particles
＞3mm
粒状颗粒granular particles
3mm～100 m
粉末 powder
100~0.1 m
粗粉granular powder
100-10 m
细粉 fine powder 超细粉ultra fine powder
–颗粒密度（granule density，ρg ）
–松/堆密度（bulk density，ρb ）
振实密度（tap density，ρbt ）
（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
主要内容
第一节 概述 第二节 粉体粒子的基本性质 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 第四节 黏附性与黏着性 第五节 粉体的压缩性质
第一节 概述
• 什么是粉体？粉体的组成单元？ -- 无数个固体粒子集合体的总称; -- 一级粒子（primary particles）: 二级粒子（second particles）；
粒子径表示方法 表示粒子大小的方法 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。 平均粒子径 粒子径的测定方法
粒子径表示方法及其测定方法
1、几何学粒子径（geometric diameter） 2、沉降速度相当径 （settling velocity
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。
颗粒群的粒度分布
• 列表法：将测定和分析的结果精确地罗列 出来
• 图解法：结果绘成颗粒群的粒度组成特性 的曲线 频率分布曲线和累计分布曲线
• 函数法：数学法规纳出分布规律的数学表 达式
粒度分布—注意选择基准
diameter） 3、筛分径（sieving diameter）
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
光学（＞0.5 m） 电子（＞ 0.01 m）
间 V V 间 ＝ V V V g 1 g b
W 内V tV 内 V 内V gV gV t ＝ 1V W g 1 g t
(2) 定方向径 Heywood径
Feret径：定方向接线径
(3)圆表积相当径
Krummbein径： 定方向最大径
Martin径：定方向等分径
Heywood径DH 投影面积圆相当径
（3）球相当径
① 体积球相当径 ② 表面积球相当径 ③ 等比表面积相当径
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（1）等体积相当径 ➢与粒子体积相同的球体直径； ➢库尔特计数法：1～600 m；
2、沉降速度相当径（Stokes径）
➢ 与粒子具有相同沉降速 度（恒速）球形粒子的 直径；
➢ 沉降法＜100 m 。
Dst k
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
–压力比较法 ➢松密度与振实密度
t (m L (m m S 0 ) m (0 m )a L l m S)
–-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
（二）粉体的空隙率(porosity)
• 空隙率：指粉体层中空隙所占有的比率。
总 V 内 V V 间 ＝ V V V t 1 b t
测定原理： ✓ 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； ✓ 利用电阻与粒子体积 成正比的关系将电信号 换算成直径。
（2）等比表面积/表面积相当径
– 比表面积等价径≤100 m – 与预测粒子具有等比表面积球的直径； – 吸附法或透过法求得（Page93） ; – 为平均粒径，不能求粒径分布。
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） ➢ 松密度（bulk density） ➢ 粉体密度的测定方法——测定体积 （二）粉体的空隙率(porosity)
（一）粉体的密度
1、粉体的密度
ρt≥ρg＞ρbt≥ρb
–真密度（true density，ρt）