Что такое гигроскопичный порошок
Горнолыжная одежда поддерживает оптимальный микроклимат для комфортного катания. Гигроскопичность и пароотведение – это важные свойства, означающие возможность ткани впитывать пар от тела и его выведение наружу. Чтобы костюм сохранял тепло, он должен оставаться сухим на протяжении всего дня. А указанные выше характеристики помогают определить, насколько быстро его компоненты отсыревают и с какой скоростью высыхают.
Определение
Термин указывает на способность определенных вещей вбирать и держать внутри своих волокон влагу. Неслучайно в названии не используется слово «гидро», ведь в данном случае не имеется в виду способность вбирать воду. Указывается именно впитывание жидкости, содержащейся в атмосфере, то есть, пара. Воздух имеет определенный уровень влажности, который в большей степени забирают некоторые ткани. При этом меняются их физико-химические свойства, поэтому определенный текстиль вызывает дискомфорт при носке.
Таким образом, гигроскопичность – это параметр, который зачастую важнее теплосбережения. Одежда впитывает различные пары, в том числе, выделяемые человеческим телом. Когда кожа не дышит, то образуется еще и конденсат. Скопившаяся влажность вызывает парниковый эффект, в результате куртки и футболки отсыревают. Когда испаряется вода, происходит большая теплопотеря, становится холодно. Поэтому такая функция ткани, как высвобождение влаги, является большим плюсом, ведь облачение из таких волокон позволяет туловищу оставаться сухим и избежать как чрезмерного охлаждения, так и перегрева.
Гигроскопичные материалы
Известно, что пористые волокна, содержащие воздух, у которого низкая теплопроводность, лучше сохраняют тепло. Но при намокании они теряют свои теплосберегающие свойства. Эта особенность используется в первую очередь в спортивных костюмах. Сейчас производители стремятся использовать новые ткани зачастую полусинтетические или даже многослойные. Поэтому стало возможным объединить, казалось бы, несовместимое – паропроницаемость и водоотталкивающие характеристики.
Если Вы ищите качественную спортивную одежду, особого внимания заслуживает продукция Stayer. Это российский бренд, предлагающий вещи, создаваемые по оригинальным эскизам. Визитная карточка продукции – яркие принты с узорами в русском стиле, что заметно выделяет дизайнерские коллекции. Ведь обычно такие бренды, как Salomon, предлагают костюмы из однотонного полотна, которое не выглядит таким эксклюзивным.
Свойства ткани
Нельзя назвать условия, при которых точно начнется впитывание, так как они зависят от того, какая установилась влажность, а она также не является постоянной. При достижении определенных показателей сырье начинает регулировать тепловой обмен между окружающей средой и человеческим телом. Поскольку гигроскопичность это величина, зависящая от уровня сырости и способности ее сохранять, внутри помещения вещи отсыревают меньше. В здание не попадает влажная среда с улицы, зимой работает отопление, и воздух там более сухой. Поэтому уличная одежда в любом случае впитывает больше влаги, чем та, которую носят дома. При длительном нахождении на природе для костюма требуются особые материалы, обеспечивающие её впитывание и выведение, а не те, которые используются для непродолжительных прогулок в городе.
Процессы образования конденсата происходят с выделением теплоты. Куртка должна компенсировать снижение температуры воздушных масс при перемещении из теплого здания на мороз. При этом выделяется столько энергии, сколько затрачивается человеком за три часа в нормальных условиях. Но тепло выходит не за несколько минут, а постепенно, поэтому спортсмен может не заметить переохлаждения. Нельзя путать определение гигроскопичности ткани с паропроницаемостью и водоустойчивостью. В данном случае в расчет берется воздействие пара, содержащегося в воздухе.
Горнолыжные костюмы Stayer производят по современной технологии из многослойной основы. Компания специализируется на создании одежды для сноубординга и лыжного спорта. Вещи этого бренда разработаны специально для катания на склоне, они обладают выдающимися водоотталкивающими свойствами и при этом хорошо выводят наружу пар.
Виды материалов
Извитое волокно отлично сохраняет тепло, поэтому часто применяется для изготовления зимних вещей. Тонкие и длинные нити позволяют выработать качественную, одинаковую по ширине и не слишком толстую пряжу. Внутри полых компонентов находятся пустоты, заполненные воздухом, поэтому они такие теплоемкие и используются в качестве утеплителей.
Натуральные и синтетические компоненты
Текстильные изделия искусственного происхождения получают из продуктов целлюлозы – сырья, выработанного из растений или древесины. Синтетику, например, нейлон, создают из полимеров и нефтепродуктов. Высокая степень гигроскопичности в одежде значит, что её будет приятно носить. Вещь заберет сырость от тела, но при этом не будет ощущаться сырой.
Шерсть
Материал получают из ворса животных, который помогает им переносить как суровые морозы, так и летний зной. По структуре он близок к человеческому волосу и обладает наивысшими теплосберегающими свойствами. Наиболее гигроскопичными считаются именно шерстяные ткани, которые практически не сминаются и способны прослужить длительное время. Для создания термобелья, которое надевают под горнолыжный костюм, часто используют овечью пряжу мериноса. Она впитывает до 30 процентов влаги, при этом остается сухой на ощупь. Чтобы сырье было пригодно для шитья, ему необходима предварительная обработка:
Обладает высокой впитывающей способностью, по параметрам практически не уступает предыдущей разновидности. Отличительное свойство – благородный блеск; мягкий и приятный к телу. В текстильной промышленности наиболее распространена шелковая нить, которую сматывают из коконов тутового шелкопряда – крупной гусеницы. Шелковинки тонкие, а их длина составляет до 800 метров. Далее производится предварительная подготовка:
Вискоза
Вискозное волокно искусственного происхождения по характеристикам близки к натуральным. Имеют практически такую же влагостойкость, как шерсть. Производятся из переработанной целлюлозы, не могут являться источником статического электричества. Впитывают влагу лучше, чем хлопок, но сильно набухает при стирке. Часто используются дизайнерами благодаря благородному матовому блеску.
Это дышащая ткань, которая хорошо забирает пар и выводит его наружу. Она прочная и при этом эластичная. В любое время года льняное одеяние помогает поддерживать оптимальный микроклимат, но обычно его используют для летних нарядов. Однако, после стирки может садиться и менять форму, если не соблюдается рекомендуемый температурный режим.
Если интересует, что такое гигроскопичность льняного материала, то, наравне с представленными выше, он хорошо впитывает водяные испарения. Нити светло-серого цвета получают из лубяной части стебля. Они бывают элементарные, длиной до 26 см и технические, которые в несколько раз длиннее и имеют более сложное строение. Они состоят на 80 процентов из целлюлозы, а оставшаяся часть – это примеси.
Хлопок
Немного уступает льну по степени впитываемости влаги, после намокания долго сохнет. Его также называют х/б или хлопчатобумажная ткань. Он на первых местах по объему производства во всем мире. Изготавливается из белой пушистой пряжи, покрывающего семена растения хлопчатник. Оно выходит наружу, когда раскрываются семенные коробочки. После очистки заготовленного сырья от загрязняющих частиц его скручивают и прессуют. Далее прядут нити, из которых затем будут получены полотна.
Гигроскопичность – это свойство, влияющее на гигиенические характеристики, которые у х/б достаточно высоки. По этой причине его часто применяют для пошива нижнего белья, маек, носков. Мерсеризованные хлопковые волокна имеют более уверенные показатели благодаря особой обработке. Они сохраняют тепло лучше, чем лен, однако, обладают меньшей прочностью.
Одежду для горнолыжников и сноубордистов нередко обрабатывают водоотталкивающими, предотвращающими сминание вещей пропитками. Куртка не должна промокать и пропускать леденящий ветер, иначе человек в ней быстро замерзнет, несмотря на толстый слой утеплителя. Поэтому ведущие производители спортивной формыы используют особый материал – двухслойную мембранную ткань. Наружный защитный слой предотвращает от попадания воды и холодных воздушных потоков, загрязнения также отталкиваются от поверхности. Внутренняя часть усеяна маленькими отверстиями – мембранами, отводящими наружу пар и капельки пота.
Определение гигроскопичности предполагает использование тонких, пропускающих воздух, компонентов. В противном случае материя будет сильно отсыревать. Горнолыжный костюм трехслойный, помимо мембраны, обязательно содержит слой утеплителя. Но при пошиве не используют огромные количества синтепона или ватина. Сейчас есть более современные материалы, хорошо отводящие влагу.
В статье мы рассказали, что означает гигроскопичность. Выбирайте одежду тщательно, обращайте внимание на ее дальнейшее использование и практичность.
От редакции сайта:
Для производителей порошков критичным оказывается не только наличие
воды в исходном продукте помола (как например, в растительном сырье), но и
способность готовых порошков впитывать воду из окружающей среды с
изменением своих физических и потребительских свойств. Знание
гигроскопичности порошков позволяет технологам определять и поддерживать условия их переработки и хранения.
Содержание:
1.Понятие гигроскопичности твердых тел
3.Гигроскопичность и слёживаемость порошков
4.Гигроскопичность полимерных порошков и порошковых красок
5.Гигроскопичность пищевых порошков
1.Понятие гигроскопичности 1).http://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%E8%E3%F0%EE%F1%EA%EE%EF%E8%F7%ED %EE%F1%F2%FC 2).http://www.wikiznanie.ru/ruwz/index.php/%D0%93%D0%B8%D0%B3%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0 %BE%D0%BF%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C Гигроскопичность (от др.-греч. — влажный и — наблюдаю) — свойство некоторых веществ особенно пористых и порошковатых, поглощать водяные пары из воздуха.
Связь между водой и гигроскопическим телом, ее удерживающим, хотя и слаба, но, однако, такова, что разделить их представляется возможным, только превращая гигроскопическую воду в пар. Это легко достигается с помощью нагревания (большей частью достаточно 100°С). Если даже такое нагревание недопустимо, то можно поместить влажное тело в сухую атмосферу (притом, еще лучше, разреженную) для получения эффекта мумифицирования. Для интенсификации процесса можно использовать эффект псевдоожижения порошка сухим воздухом с невысокой температурой (порядка 50°С).
Количество поглощаемой воды зависит не только от природы тела, но и от величины его поверхности, температуры и влажности воздуха. Одно и то же тело удерживает воды тем больше, чем оно рыхлее (дисперснее), чем ниже температура и влажнее воздух.
Тело, содержащее гигроскопическую воду, обыкновенно не кажется влажным на ощупь и вообще по виду ничем не отличается от сухого. Так, напр., бумага или вата при обыкновенных условиях содержат 5-8% влажности, хотя и кажутся вполне сухими. Но иногда, притягивая влагу, вещества заметно изменяют свой вид и объем: разбухают, размягчаются (крахмал, белок), становятся сырыми (соль), а иногда вполне расплываются, образуя раствор (поташ) и давая место явлениям уже с более ясно выраженным химическим характером.
Если внешний вид тела не указывает на присутствие в нем влажности, то она легко обнаруживается при нагревании его в запаянной с одного конца стеклянной трубке, ибо тогда вода, испаряясь, оседает в виде росы в верхней не нагретой части прибора.
О количестве гигроскопической воды судят по потере веса тела (если само оно не летуче) при высушивании его нагреванием, или, поместив его в трубку, открытую с обоих концов, пропускают над ним струю сухого воздуха; если нужно, при нагревании, поглощают уносимую им влагу серной кислотой, хлористым кальцием и т. п. веществами, энергично соединяющимися с водой, и узнают прибыль в их весе или потерю в весе высушиваемого вещества.
Пример гигроскопического вещества — биодизель, он поглощает воду приблизительно 1200 частей на миллион (PPM). Примерами также являются: мёд, этанол, метанол, глицерин, концентрированная серная кислота, концентрированный раствор гидроксида натрия, безводный хлорид кальция.
Причём последний настолько гигроскопичен, что, в конце концов, распадается в воде, которую поглощает.
Из-за присутствия водяных паров в атмосфере, гигроскопические материалы должны храниться в запечатанных контейнерах.
Разные материалы и соединения имеют отличающиеся гигроскопические свойства, что может привести к вредным эффектам, вроде концентрации напряжений в композиционных материалах.
Влияние окружающей влажности на материалы или соединения, можно учесть коэффициентом гигроскопического расширения (КГР) или коэффициентом гигроскопического сжатия (КГС) — различие между ними определяется способностью веществ к изменению объёма под действием влажности и учитывается в формулах в виде знака.
Распространённым примером, на котором можно продемонстрировать это явление — книги в мягкой обложке. В относительно сыром месте обложка книги будет скручиваться. Это обусловлено тем, что неламинированная сторона обложки поглощает больше влаги, чем ламинированная, и её площадь увеличивается. Это вызывает напряжение, которое сгибает обложку в сторону ламинирования. Аналогию можно увидеть в биметаллических пластинах.
Гигроскопичность порошка можно уменьшить или увеличить путем его обработки ПАВ. Например, добавка к гидрофильному порошку олеиновой кислоты способствует образованию монослоя, ориентированного наружу углеводородными радикалами. Поверхность частиц порошка становится гидрофобной, а порошок – менее гигроскопичным.
Порошки минерального и особенно растительного происхождения обладают гигроскопичностью (http://enc.sci-lib.com/article0000846.html). Последняя, как и выветриваемость порошков, выше, чем у их исходных материалов.
Гигроскопичность порошков не всегда одинакова и зависит (при постоянной температуре, давлении и скорости движения окружающего воздуха) от двух факторов:
1).давления водяного пара в окружающем воздухе;
2).давления пара над частицами порошка.
Второй фактор представляет давление пара насыщенного раствора данного вещества, образующегося, как бы в виде тончайшей пленки на каждой частице.
Величина второго фактора изменяется при постоянных физических условиях в зависимости от степени насыщения воздуха водяными парами (относительная влажность воздуха).
Содержание влаги в материале выражают величинами влажности или влагосодержания.
Влажностью называют отношение массы влаги в материале ко всей массе материала (сухому веществу вместе с влагой).
Влагосодержание – это отношение массы влаги в материале к массе абсолютно сухого материала.
Между водяными парами в воздухе и водяными парами у кристаллов (частиц) порошка устанавливается взаимодействие, выражающееся в том, что пар из воздуха оседает на частицах, а пар из частиц уходит в окружающий воздух.
3.Гигроскопичность и слеживаемость порошков Слеживаемость порошка может быть следствием несколько факторов.
Растворимые в воде порошки (например, минеральных удобрения) проявляют склонность к слеживанию при увлажнении и последующем высушивании, т. к. по достижении пересыщения раствора выделяются кристаллы, которые образуют «мостики срастания» между частицами порошка (кристаллизационные структуры;
Россия, 193318,Санкт-Петербург Ул.Ворошилова д.6 Тел./факс: +7(921)882-39-51 E-mail: ignatov@ntds.ru Сайт: www.ntds.ru см. Структурообразование).
Слеживаемость порошков при хранении в емкости может вызываться увеличением площади контакта между частицами в результате их пластической деформации под действием веса вышележащих слоев. Для предотвращения слеживания гигроскопичные порошки гидрофобизуют, модифицируя поверхность частиц с помощью ПАВ, а в ряде случаев, вводя твердые высокодисперсные нерастворимые в воде добавки. Кроме того, особое внимание уделяют герметизации емкостей для хранения порошков, ограничивают сроки хранения и т.п.
4.Гигроскопичность полимерных порошков и порошковых красок http://www.tikkurila-powder.ru/ Высокая удельная поверхность порошковых красок, составляющая 10-100 м/г, предопределяет способность их к водопоглощению. Сорбируют влагу все порошковые краски, однако, наибольшим водопоглощением обладают те, которые содержат гидрофильные компоненты – полиэфирные (на гидроксилсодержащих полиэфирах), полиамидные, полиуретановые, поливинилбутиральные.
Присутствие влаги снижает сыпучесть порошков, приводит к изменению электрических показателей красок, неблагоприятно сказывается на пленкообразовании (возможно поро- и кратерообразование). Поэтому установлены допустимые пределы содержания влаги в порошковых красках: для разных материалов эта цифра колеблется от 0,5 до 3%. Чтобы избежать переувлажнения, следует тщательно контролировать сырье и хранить краски в водонепроницаемой таре в сухих помещениях. Краски с повышенным содержанием влаги можно просушить нагреванием при невысокой температуре (не более 50 °С) или посредством псевдоожижения в аппарате кипящего слоя
5.Гигроскопичность пищевых порошков В качестве примеров гигроскопичности пищевых порошков, с которым работала наша компания, можно привести следующие.
Плодово-ягодные порошки. Наиболее интенсивное поглощение влаги порошками происходит в первые часы, причем большая величина относительного привеса массы отмечена у порошков клюквы, калины и брусники. Порошки из выжимок калины, черноплодной рябины, косточки винограда менее гигроскопичны, что обусловлено, по-видимому, особенностью их химического состава, структурой и размером частиц. В последующие сутки количество поглощенной воды увеличивается. При этом порошки из целых плодов комкуются, частично теряют сыпучесть, в то время как порошки из выжимок сохраняет свои физические свойства неизменными. В условиях относительной влажности воздуха 70% равновесная влажность устанавливается на 4-е сутки.
Существенной гигроскопичностью обладают также тонкомолотые порошки морских водорослей (ламинарии, фукуса и др.).
Молотые порошки какао и кофе менее гигроскопичны, вероятно, вследствие высокого содержания в них жира. Однако они тоже сорбируют влагу из воздуха, в результате снижается срок их хранения и ухудшаются органолептические показатели (очень быстро снижается аромат, специфичный для каждого из данных порошков).
Чрезвычайной гигроскопичностью обладают растворимые порошки, например, кофе и цикория. Последний настолько адсорбирует в себя растворимую в воздухе помещения воду, что уже через несколько часов превращается в смолоподобное вещество. Для работы с такими порошками требуется поддерживать температуру воздуха в местах переработки не выше 15 градусов и относительную влажность не выше 45-50%.
Влажные пищевые порошки быстро плесневеют.
Срок хранения пищевых порошков напрямую зависит от 4-х факторов:
-уровня микробиологического заражения готового порошка (он не является нулевым при любом уровне санитарного обеспечения предприятия),
-температуры хранения (рекомендуемая температура – комнатная, но ниже 20°С),
-содержания влаги в готовом продукте (рекомендуемая влажность- 2-4%).
«ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ ЗАПАДНОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ Государственное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 875 » Утверждаю» Директор школы _ Козлова И.С. «_» _ 201_г. Образовательная программа дополнительного образования детей. «Первые шаги» Программа разработана в соответствии с основными поло. »
«Лекция Икосаэдрические группы симметрии Содержание • Вcе про L5 • Красота икосаэдрических групп • Простые формы икосаэдрической симметрии • Зачем это нам? Для правильных многогранников справедливы. »
«о доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера (типичные ошибки, причины, ответственность) Уварова Наталья Николаевна – консультант Комитета специальных п. »
«Вестник науки Сибири. 2013. № 4 (10) http://sjs.tpu.ru УДК 621.182:539.219 ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Любимова Людмила ЛеониПАРОГЕНЕРАТОРОВ И ПАРОВЫХ КОТЛОВ довна, канд. техн. наук, доце. »
«Гироскопы и навигация УДК 621.822.175 А.А. Николаенко, нач. отд., (812) 339-52-44, A.A.Nikolaenko@yandex.ru (Россия, Санкт-Петербург, ФГУП «НИИ командных приборов»), Р.Н. Кокошкин, канд.техн.наук, доц., (812) 494. »
«»ОН БЫЛ, КАК СВЕЖИЙ ВЕТЕР.» Памяти Бориса Немцова «Он был, как свежий ветер». Памяти Бориса Немцова. Сборник В КНИГЕ ИСПОЛЬЗОВАНЫ ФРАГМЕНТЫ ПУБЛИКАЦИЙ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ ИСТОЧНИКОВ И ИЗДАНИЙ: «Медуза», «Сноб», «Новая газета», «Открытая Россия», «Ежедне. »
«Дополнительная информация по данному изделию и ответы на часто задаваемые вопросы могут быть найдены на нашем WebЦифровая зеркальная фотокамера сайте поддержки покупателей. Инструкция по эксплуатации DSLR-A330/A380 Hапечатано на бумаге. »
«Бруцеллез Ситуация: эндемическая. Пики регистрации неблагополучия среди с.-х. животных приходятся на 2 квартал года (выгон скота на пастбища и проведение массовых исследований). Очаговая инцидентность (п = 8) КРС = 51,7; МРС = 42,5. В первом полугодии зарегистрировано 178 новых неблагоп. »
«ВЫДАЧА ЗАВЕРЕННЫХ ВЫПИСЕК ИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ОБЩЕСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ Основная информация, касающаяся данной жизненной ситуации Контактные места общественного управления CzechPOINT в настоящее время оказывают нижеприведенные услуги:1) Выдают выписки из общественных учетов: Торговый. »
«1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине «Буровые станки и бурение скважин», соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы Коды Планируемые результаты Планируемые результаты обучения по компетен освоения образовательной дисцип. »
Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.
Физико-химические свойства порошкообразных лекарственных препаратов
Форма и размер частиц
Порошкообразные лекарственные препараты состоят из частиц различных размеров и форм. Отдельные частицы представляют собой кристаллы (реже аморфные вещества) или их конгломераты. Они могут быть анизодиаметрические (несимметричные) и изодиаметрические (симметричные). К анизодиаметрическим относят палочки, иголки (длина превышает поперечные размеры), пластинки, чешуйки (длина и ширина больше толщины). Симметричные частицы представляют собой шаровидные образования, правильные многогранники и т.д.
Форма и размер частиц у кристаллических препаратов зависят от структуры кристаллической решетки и условий кристаллизации. Для измельченных растительных материалов определяющими факторами являются способ измельчения и анатоморфологические особенности измельчаемых органов. Размеры частиц варьируются в широких пределах.
Плотность порошка
Знание массовой плотности крайне важно для определения технологических (объемных) характеристик препаратов. Численно равна массе (в килограммах), заключенной в единице объема (в кубических метрах).
Удельная поверхность порошка
Удельная поверхность напрямую зависит от степени дисперсности порошков. Знание этой величины помогает определять количество увлажнителя для процесса гранулирования. Она выражается отношением суммарной поверхности всех частиц (в метрах квадратных) к единице массы (в килограммах). Определяется поверхностномером методом воздухопроницаемости.
Истинная плотность
Данная величина является отношением массы препарата к его объему при нулевой пористости порошка. Нулевая пористость достигается путем прессования порошка в таблетку заданного объема массой в пределах 0.3-0.5г. Затем по формуле r=g/V вычисляют истинную плотность.
Внутреннее (контактное) трение
Данный коэффициент позволяет косвенно судить об абразивности таблетируемой массы. Чем выше значение коэффициента, тем более стойким к истиранию (износу) должен быть пресс-инструмент. Наименьшая абразивность — у веществ с длинной углеродной цепью и гранулированных масс со смазывающими веществами. Наибольший коэффициент трения — у растительных порошков, органических веществ с крупными кристаллами и неорганических солей.
Смачиваемость
Под этим понятием понимают способность порошкообразных препаратов взаимодействовать с жидкостью (лиофильность) и прежде всего с водой (гидрофильность). Смачиваемость имеет разную величину в зависимости от количества атомов кислорода или гидрофильных групп на поверхности частиц и интенсивности взаимодействия межмолекуляных сил.
В практическом отношении значение смачиваемости заключается в том, что в полученную из хорошо смачиваемых веществ таблетку легко проникает вода, ускоряя распадаемость таблетки.
Склонность к смачиванию поверхности порошков водой проявляется:
Коэффициент фильности определяет лиофильность таблетируемых порошкообразный средств. Он представляет собой отношение удельной теплоты смачивания полярной жидкостью к удельной теплоте смачивания неполярной жидкостью. Выделение теплоты при образовании мономолекулярного слоя на поверхности твердой частицы называют теплотой смачивания.
Гигроскопичность
Если упругость паров воды на поверхности твердых частиц ниже, чем их упругость в воздухе, подготовленная к таблетированию масса начнет поглощать пары воды из воздуха и расплываться. Поэтому необходимо строго соблюдать условия хранения и подготовки к таблетированию.
Кристаллизационная вода
С наличием кристаллизационной воды в таблетируемых препаратах тесно связано явление «цементации». Также кристаллизационная вода определяет термические (отношение к температуре окружающей среды) и механические (пластичность, прочность) свойства кристаллов, оказывает существенное влияние на поведение таблетируемой массы под давлением.
Электрические свойства
При обработке и прессовании полярных порошкообразных препаратов зачастую возникает явление электризации. Поэтому при рассмотрении природы связи частиц в таблетках наряду с деформационными характеристиками необходимо рассматривать и диэлектрические. Для неполярных веществ явление электризации не наблюдается.
Технологические свойства порошкообразных лекарственных препаратов
Физико-химические свойства порошкообразных лекарственных препаратов определяют их технологические свойства.
Фракционный (гранулометрический) состав
Кристаллы лекарственных препаратов различаются не только размерами, но и разнородностью. Абсолютный размер частиц и фракционный состав таблетируемой массы варьируется в широких пределах и обычно состоит из 2-4 фракций. В связи с этим проверяется каждая серия препарата.
Порошки растительного происхождения наряду с химико-фармацевтическими имеют различную степень дисперсности. Гранулометрический состав определяют путем просеивания 100 г исследуемого вещества через вибросито, снабженного четырьмя последовательными стандартными ситами с отверстиями диаметром 0,7; 0,3; 0,2 и 0,1 мм. Просеивание проводят в течение 5 минут при частоте колебаний 340-360 в минуту. В качестве результата берется средний из 3-5 определений.
Знание фракционного состава таблетируемой массы помогает осуществить подбор оптимальных условий процесса таблетирования.
Пористость порошкообразной массы
Пористость порошкообразной массы зависит от размера и формы частиц. В свободно написанной массе частицы соприкасаются между собой отдельными участками поверхности (контактными). Пустоты могут составлять до 50-80% общего объема порошкообразной массы. От пористости таблетируемой массы зависит размер матрицы. Чем больше пористость, тем меньше плотность укладки и тем больший объём порошкообразного препарата.
Насыпная масса (Насыпной вес)
Отношение массы свободно насыпанного порошка (в килограммах) в единице объема (в кубических метрах). Насыпная масса зависит от влажности порошка, его плотности и пористости.
Этот показатель очень важен, так как в таблеточных машинах используется объемное дозирование порошка.
Определение насыпного веса можно производить двумя способами: непосредственным насыпанием порошка в матрицу известного объема, или насыпанием порошка в мерный цилиндр при легком постукивании до постоянного объема с последующим взвешиванием.
Знание насыпной массы и плотности порошкообразного препарата позволяет определить его пористость в процентах по формуле:
Где Кн – насыпная плотность (кг/м 3 ), d – плотность (кг/м 3 )
Относительная плотность
Зная плотность порошка и его насыпную массу, можно рассчитать относительную плотность (t) в процентах:
Относительная плотность характеризует долю пространства, которое занимает порошок. Порошки с симметричными частицами укладываются более плотно (t>40%), с несимметричными – более рыхло (t=12-40%) (увеличение пористости системы). Пористость — обратная величина относительной плотности. Её можно рассчитать по формуле П=100-t.
Коэффициент сжатия (уплотнения)
За способность к сжатию отвечают такие объемные характеристики порошков, как пористость, насыпная масса и относительная плотность. Коэффициент сжатия рассчитывается как отношение высоты порошка в матрице (H1) к высоте таблетки (H2).
На способность порошков к сжатию оказывают влияние форма частиц и их способность к деформации и перемещению по давлению.
Коэффициент сжатия определяют в матрице известных размеров при определенном давлении. При прессовании будет изменяться только высота столба порошка, так как в поперечном направлении он ограничен стенками матрицы. Значение коэффициента сжатия, равное 2, означает, что при расчетной толщине таблетки 2 мм потребуется матрица глубиной 4 мм, при значении Kсж = 3 при той же толщине таблетки потребуется матрица глубиной 6 мм.
Чем выше коэффициент уплотнения, тем больше времени тратится на прессование и большее усилие требуется на выталкивание таблетки из матрицы.
Сыпучесть (текучесть)
Для равномерного распределения матричного отверстия таблетируемой массой она должна обладать определенной подвижностью. Степень текучести порошка зависит от многих факторов, основными из которых являются влажность, форма частиц, дисперсность, электризованность, возникающая в результате трения частиц при скольжении, что приводит к налипанию частиц на стенки воронки.
Определение текучести в основном проводят на гранулятах изучаемых веществ. Для этого в стеклянную воронку с углом конуса 60° и носиком, срезанным под прямым углом на расстоянии 3 мм от конца конуса воронки, насыпают 100 г исследуемого гранулята. Воронка устанавливается на штатив, снабженный электровибратором с частотой 100 колебаний в секунду. Выходное отверстие воронки открывают одновременно с включением секундомера и измерят время, за которое весь порошок из воронки вытечет в подставленный снизу цилиндр. Проводят 10 измерений. Текучесть исследуемого гранулята определяется как средняя величина измерений, выраженная в граммах в секунду.
Также можно использовать коэффициент текучести, рассчитываемый по формуле:
Где t – среднее время вытекания порошка (с), r – радиус отверстия воронки (мм), 2,58 – константа, m – навеска гранулята (г).
Влажность
Влажность – содержание влаги в грануляте/порошке, выраженное в процентах. Влагосодержание определяют высушиванием исследуемого образца до постоянной массы при температуре 100-105°С. Для быстрого определения влажности используются экспресс-влагомеры. Где высушивание происходит под действием инфракрасного излучения.
Прессуемость порошков
Прессуемостью называют способность порошков к когезии под давлением с образованием прочных структурированных систем. От этого показателя зависит прочность таблетки после окончания прессования. Прессуемость выражают через прочность таблетки в килограммах на квадратный сантиметр или через коэффициент прессуемости (Kпр), рассчитываемый как отношение массы таблетки (P) к ее высоте (H).
Определение коэффициента прессуемости проводят на гидравлическом прессе при давлении 1200 кг/см 2 (120 МН/м 2 ) в матрице диаметром 9 мм для навесок 0.3 г и 11 мм – для 0.5 г. Перед проведением испытаний внутренняя поверхность матрицы и пуансоны протирают ватным тампоном, который смочен раствором стеариновой кислоты в ацетоне, а затем высушивают пресс-инструмент.
Прочность таблетки измеряют на специальных приборах в килограммах нагрузки. Знание значения коэффициента прессуемости позволяет прогнозировать требуемый диаметр матрицы для обеспечения точного соотношения между диаметром и высотой таблетки.
Сила выталкивания таблеток из матрицы
На преодоление сил трения и сцепления боковых поверхностей таблетки и матрицы требуется затратить определенное усилие. Данный коэффициент позволяет рассчитать количество добавляемых антифрикционных веществ (смазывающие или скользящие вещества).
Для расчета силы выталкивания таблеточная масса прессуется в таблетку с площадью боковой стенки 1 см 2 при давлении 120 МН/м 2 (1200 кг/см 2 ). Выталкивающее усилие нижнего пуансона регистрируют на манометре.
Где r – радиус таблетки (см), S – площадь боковой поверхности таблетки (1 см 2 ), d – плотность вещества.