第六章_粉体学基础
黏附性和黏着性
第五节
粉体的压缩性
3
第一节 概 述
粉体学（micromeritics）： 是研究粉体的基本性质及其应用的科学。 粉体（powder）： 是无数个固体粒子的集合体。
粒子（particles）：
粉体运动的最小单元。
单个粒子叫一级粒子
聚集粒子叫二级粒子4
第一节 概 述
粉：<100μm的粒子叫
比 容 粉体单位质量（1g）所占体积 ν=V/W ρ=W/V ε=(V-Vt)/V e=（V-Vt）/Vt g=Vt/V=1-ε 堆 密 度 粉体单位体积（cm3）的质量 空 隙 率 粉体的堆体积中空隙所占体积比 空 隙 比 空隙体积与粉体真体积之比 充 填 率 粉体的真体积与松体积之比 配 位 数 一个粒子周围相邻的其他粒子个数
振动流动 压缩流动 流化态流动
休止角、流出速度 压缩度 休止角
第三节 性质 二、流动性与充填性
（一）粉体的流动性
休止角指在重力场中，粉料堆积体的自由表面处于平衡 的极限状态时自由表面与水平面之间的角度。
流动性表示法 休止角
注入法
重力=摩擦力
tanα=H/R θ ≤30°：流动性好； θ ≤40°：满足生产需求；
第六章 粉体学基础
学习目标
掌握 粉体与粉体学概念，粉体性质对固体 制剂工艺和质量的影响 熟悉 粉体的性质（粒径与粒度分布、比表 面积、密度、空隙率、流动性、吸湿性与润 湿性） 了解 粉体的其他性质（充填性、压缩性、 黏附性与凝聚性
内 容
第一节
第二节
概述
粉体的基本性质
第三节
第四节
粉体的性质
＞3 mm
3mm～100 m 100～0.1 m 100-10 m 10-1 m 1-0.1 m ＜0.1 m
7
第一节 概 述
“第四物态”- 粒子的集合体
以片剂的压片过程为例说明粉体的性质：
颗粒流入冲模—流动性（液体的性质） 由颗粒压制成片—压缩性（气体的性质） 压成片后片子的弹性变形（塑性变形）—抗变形 能力（固体的性质）
1/ 2
nd 3 /
/ S w
n
1/ 3
21
第二节 基本性质
（四）粒子径的测定方法
表 12-3 粒度测定方法与适用范围
测 定 方 法 光学显微镜 电子显微镜 筛 分 法 沉 降 法
粒子径（μ m） 0.5~ 0.001~ 40~ 0.5~200
测 定 方 法 库尔特计数法 气体透过法 氮气吸附法 激光散色法
含水量：
粘结力↑，→干燥； 过于干躁则引起粉尘飞扬； 加入助流剂的影响：填入粒子凹面形成光滑表面， ↓阻力；少量，滑石粉/微粉硅胶
第三节 性质 二、流动性与充填性
1 海藻酸钠 2西黄蓍胶 3小麦淀粉 4玉米淀粉
5马铃薯淀粉
含水量对粉末粘结力的影响
第三节 性质 二、流动性与充填性
（二）粉体的充填性 1、充填性表示法
（二）润湿性
完全不润湿
不能润湿
能润湿
完全润湿
接触角θ预测固体润湿情况
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（三）接触角的测定方法
1. 将粉体压缩成平面，水平放置后滴上液滴
19
第二节 基本性质
20
第二节 基本性质
（三）平均粒子径（D50）
名 称 1. 2. 3. 几何平均径 调和平均径 公 式 算术平均径 中位径（在累积分布图中累积值正好为 50%所 nd / n
n1 n2 nn 1/ n ( d1 d2 d n )
对应的粒子径），是最常用的平均径。
第三节 性质 一、密度与孔隙率
（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：真体积
压力比较法：真体积
松密度与振实密度
量筒法：堆体积
第三节 性质 一、密度与孔隙率
（二）粉体的空隙率 孔隙率：指粉体层中孔隙所占有的比率。
间 V间 V ＝ V Vg V b 1 g
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 11. 比表面积径
频数最多的粒子直径 累积中间值（ D50）
nd / nd
2
nd
3
/
4
nd
/
2
nd
nd
3
nd 2 /
n
“粉”，流动性差； 粒：>100μm的粒子叫 “粒” ，流动性较好。
5
志愿者服用不同粒径的非那西丁混悬液后， 体内血药浓度图
问题：为什么颗粒越小，其血药浓度越大？
第一节 概 述
粉体微粒大小的分类
颗粒名称 粒径
块状颗粒broken particles
粒状颗粒granular particles 粉末 powder 粗粉granular powder 细粉 fine powder 超细粉ultra fine powder 纳米粒nanoparticle
（一）粉体的流动性
流动性表示法 压缩度
最松密度
f 0 C 100(%) f
最紧密度
• C≤20% 流动性较好； • C为40％-50％流动性差；
轻敲法
第三节 性质 二、流动性与充填性
影响粉体流动性的因素及改善方法
粒子大小：大颗粒↓摩擦力、附着性和聚集性； 粒子形态及表面粗糙度：光滑↓摩擦力； 密度：重力流动式密度大利于流动；
第二节 基本性质
（二）粒度分布(particle size distribution)
表示不同粒度粒子群的分布情况。
频率分布：各个粒径的粒子群在总粒子群中所占
的百分数（微分型）。
累积分布：小于或大于某粒径的粒子群在总粒子 群中所占的百分数（积分型）。 基准：质量基准(工业)、个数基准、面积基准
粗细筛孔直径的算术或几何平均值；
粒度分布
算数平均值= ½(a+b)
几何学平均值= (ab) ½
17
工业用标准筛常用“目”数表示筛号，即以每一 英寸（25.4mm）长度上的筛孔数目表示 每英寸有100个孔的筛号标记为100目筛，能通过 100目筛的粉末称100目粉 使用钢丝工业筛时，粉末粒径为170μm；使用锦 纶丝工业筛时，粉末粒径为150μm。
(2) 定方向径——某定方向直线长度。
Feret径：定方向接线径
Martin径：定方向等分径
Krummbein径：定方向最大径
12
第二节 基本性质
1、几何学粒子径
(3) 圆相当径
面积相当径(Heywood径) 周长相当径（DL）
Heywood径DH 投影面积圆相当径
13
第二节 基本性质
1、几何学粒子径
(4) 球相当径
体积相当径（DV） 表面积相当径（DS） 比表面积相当径（DSV）
等体积球
14
第二节 基本性质
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。
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。
பைடு நூலகம்
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（一）吸湿性
1.疏水性药物吸湿平衡曲线
无CHR 混合物的吸湿性 具有加和性
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（二）润湿性 润湿(wetting)：是固体界面由固-气界面变为 固-液界面的现象，即液体在固体表面上的 粘附现象。
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
排出法
倾斜角法
第三节 性质 二、流动性与充填性
70 60
休 止 角
50 40 30 0 200 400 600 800
粒径/μm
第三节 性质 二、流动性与充填性
（一）粉体的流动性
流动性表示法
流出速度
全部物料流出漏斗所需的时间。
100m玻璃球
第三节 性质 二、流动性与充填性
粒子径(μ m) 1~600 1~100 0.03~1 0.0001~
22
第二节 基本性质
二、粒子形状
形状指数（shape index）
球形度 圆形度 形状系数（shape factor） 体积形状系数 表面积形状系数 比表面积形状系数
第二节 基本性质
三、粒子的比表面积
松密度与空隙率反映粉体的充填状态
第三节 性质 二、流动性与充填性
（二）粉体的充填性
2、颗粒的排列模型
棱面格子 方立格子 表 12-9 等大球粒子的规则充填形式的一些参数 斜方格子 充填名称 空隙率 (%) 接触点数 排列号码 47.64 6 a 立方格子形充填 39.54 8 b d 斜方格子形充填 斜方格子 四面契格子 10 棱面格子 e 30.19 四面契格子形充填 25.95 12 c f 棱面格子形充填
比表面积（specific surface area）单位重量或 单位体积微粉所具有的表面积。 体积比表面积 单位体积粉体的表面积
s d 2 n 6 Sv 3 v d d n 6
S：总表面积； v：体积 d：比表面积平均径 n：粒子个数
重量比表面积 单位重量粉体的表面积
s d 2 n 6 Sw 3 w d n d 6
川北方程
最终体积减少度
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（一）吸湿性
指固体表面吸附水分的现象。
P>Pw P P<Pw
P=Pw
第五节
粉体的压缩性
3
第一节 概 述
粉体学（micromeritics）： 是研究粉体的基本性质及其应用的科学。 粉体（powder）： 是无数个固体粒子的集合体。
粒子（particles）：
粉体运动的最小单元。
单个粒子叫一级粒子
聚集粒子叫二级粒子4
第一节 概 述
粉：<100μm的粒子叫
比 容 粉体单位质量（1g）所占体积 ν=V/W ρ=W/V ε=(V-Vt)/V e=（V-Vt）/Vt g=Vt/V=1-ε 堆 密 度 粉体单位体积（cm3）的质量 空 隙 率 粉体的堆体积中空隙所占体积比 空 隙 比 空隙体积与粉体真体积之比 充 填 率 粉体的真体积与松体积之比 配 位 数 一个粒子周围相邻的其他粒子个数
振动流动 压缩流动 流化态流动
休止角、流出速度 压缩度 休止角
第三节 性质 二、流动性与充填性
（一）粉体的流动性
休止角指在重力场中，粉料堆积体的自由表面处于平衡 的极限状态时自由表面与水平面之间的角度。
流动性表示法 休止角
注入法
重力=摩擦力
tanα=H/R θ ≤30°：流动性好； θ ≤40°：满足生产需求；
第六章 粉体学基础
学习目标
掌握 粉体与粉体学概念，粉体性质对固体 制剂工艺和质量的影响 熟悉 粉体的性质（粒径与粒度分布、比表 面积、密度、空隙率、流动性、吸湿性与润 湿性） 了解 粉体的其他性质（充填性、压缩性、 黏附性与凝聚性
内 容
第一节
第二节
概述
粉体的基本性质
第三节
第四节
粉体的性质
＞3 mm
3mm～100 m 100～0.1 m 100-10 m 10-1 m 1-0.1 m ＜0.1 m
7
第一节 概 述
“第四物态”- 粒子的集合体
以片剂的压片过程为例说明粉体的性质：
颗粒流入冲模—流动性（液体的性质） 由颗粒压制成片—压缩性（气体的性质） 压成片后片子的弹性变形（塑性变形）—抗变形 能力（固体的性质）
1/ 2
nd 3 /
/ S w
n
1/ 3
21
第二节 基本性质
（四）粒子径的测定方法
表 12-3 粒度测定方法与适用范围
测 定 方 法 光学显微镜 电子显微镜 筛 分 法 沉 降 法
粒子径（μ m） 0.5~ 0.001~ 40~ 0.5~200
测 定 方 法 库尔特计数法 气体透过法 氮气吸附法 激光散色法
含水量：
粘结力↑，→干燥； 过于干躁则引起粉尘飞扬； 加入助流剂的影响：填入粒子凹面形成光滑表面， ↓阻力；少量，滑石粉/微粉硅胶
第三节 性质 二、流动性与充填性
1 海藻酸钠 2西黄蓍胶 3小麦淀粉 4玉米淀粉
5马铃薯淀粉
含水量对粉末粘结力的影响
第三节 性质 二、流动性与充填性
（二）粉体的充填性 1、充填性表示法
（二）润湿性
完全不润湿
不能润湿
能润湿
完全润湿
接触角θ预测固体润湿情况
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（三）接触角的测定方法
1. 将粉体压缩成平面，水平放置后滴上液滴
19
第二节 基本性质
20
第二节 基本性质
（三）平均粒子径（D50）
名 称 1. 2. 3. 几何平均径 调和平均径 公 式 算术平均径 中位径（在累积分布图中累积值正好为 50%所 nd / n
n1 n2 nn 1/ n ( d1 d2 d n )
对应的粒子径），是最常用的平均径。
第三节 性质 一、密度与孔隙率
（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：真体积
压力比较法：真体积
松密度与振实密度
量筒法：堆体积
第三节 性质 一、密度与孔隙率
（二）粉体的空隙率 孔隙率：指粉体层中孔隙所占有的比率。
间 V间 V ＝ V Vg V b 1 g
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 11. 比表面积径
频数最多的粒子直径 累积中间值（ D50）
nd / nd
2
nd
3
/
4
nd
/
2
nd
nd
3
nd 2 /
n
“粉”，流动性差； 粒：>100μm的粒子叫 “粒” ，流动性较好。
5
志愿者服用不同粒径的非那西丁混悬液后， 体内血药浓度图
问题：为什么颗粒越小，其血药浓度越大？
第一节 概 述
粉体微粒大小的分类
颗粒名称 粒径
块状颗粒broken particles
粒状颗粒granular particles 粉末 powder 粗粉granular powder 细粉 fine powder 超细粉ultra fine powder 纳米粒nanoparticle
（一）粉体的流动性
流动性表示法 压缩度
最松密度
f 0 C 100(%) f
最紧密度
• C≤20% 流动性较好； • C为40％-50％流动性差；
轻敲法
第三节 性质 二、流动性与充填性
影响粉体流动性的因素及改善方法
粒子大小：大颗粒↓摩擦力、附着性和聚集性； 粒子形态及表面粗糙度：光滑↓摩擦力； 密度：重力流动式密度大利于流动；
第二节 基本性质
（二）粒度分布(particle size distribution)
表示不同粒度粒子群的分布情况。
频率分布：各个粒径的粒子群在总粒子群中所占
的百分数（微分型）。
累积分布：小于或大于某粒径的粒子群在总粒子 群中所占的百分数（积分型）。 基准：质量基准(工业)、个数基准、面积基准
粗细筛孔直径的算术或几何平均值；
粒度分布
算数平均值= ½(a+b)
几何学平均值= (ab) ½
17
工业用标准筛常用“目”数表示筛号，即以每一 英寸（25.4mm）长度上的筛孔数目表示 每英寸有100个孔的筛号标记为100目筛，能通过 100目筛的粉末称100目粉 使用钢丝工业筛时，粉末粒径为170μm；使用锦 纶丝工业筛时，粉末粒径为150μm。
(2) 定方向径——某定方向直线长度。
Feret径：定方向接线径
Martin径：定方向等分径
Krummbein径：定方向最大径
12
第二节 基本性质
1、几何学粒子径
(3) 圆相当径
面积相当径(Heywood径) 周长相当径（DL）
Heywood径DH 投影面积圆相当径
13
第二节 基本性质
1、几何学粒子径
(4) 球相当径
体积相当径（DV） 表面积相当径（DS） 比表面积相当径（DSV）
等体积球
14
第二节 基本性质
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。
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。
பைடு நூலகம்
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（一）吸湿性
1.疏水性药物吸湿平衡曲线
无CHR 混合物的吸湿性 具有加和性
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（二）润湿性 润湿(wetting)：是固体界面由固-气界面变为 固-液界面的现象，即液体在固体表面上的 粘附现象。
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
排出法
倾斜角法
第三节 性质 二、流动性与充填性
70 60
休 止 角
50 40 30 0 200 400 600 800
粒径/μm
第三节 性质 二、流动性与充填性
（一）粉体的流动性
流动性表示法
流出速度
全部物料流出漏斗所需的时间。
100m玻璃球
第三节 性质 二、流动性与充填性
粒子径(μ m) 1~600 1~100 0.03~1 0.0001~
22
第二节 基本性质
二、粒子形状
形状指数（shape index）
球形度 圆形度 形状系数（shape factor） 体积形状系数 表面积形状系数 比表面积形状系数
第二节 基本性质
三、粒子的比表面积
松密度与空隙率反映粉体的充填状态
第三节 性质 二、流动性与充填性
（二）粉体的充填性
2、颗粒的排列模型
棱面格子 方立格子 表 12-9 等大球粒子的规则充填形式的一些参数 斜方格子 充填名称 空隙率 (%) 接触点数 排列号码 47.64 6 a 立方格子形充填 39.54 8 b d 斜方格子形充填 斜方格子 四面契格子 10 棱面格子 e 30.19 四面契格子形充填 25.95 12 c f 棱面格子形充填
比表面积（specific surface area）单位重量或 单位体积微粉所具有的表面积。 体积比表面积 单位体积粉体的表面积
s d 2 n 6 Sv 3 v d d n 6
S：总表面积； v：体积 d：比表面积平均径 n：粒子个数
重量比表面积 单位重量粉体的表面积
s d 2 n 6 Sw 3 w d n d 6
川北方程
最终体积减少度
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（一）吸湿性
指固体表面吸附水分的现象。
P>Pw P P<Pw
P=Pw
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第六章 粉体学基础
第一节 概述
粉：<100µm，粒：>
药剂：
100µm
1µm ~ 10mm 第四种物态：非液，非气，非固； 似液，似气，似固 固体制剂的知识基础
一级粒子
二级粒子
志愿者服用不同粒径的非那西丁混悬液 后，体内血药浓度图
问题：为什么颗粒越小，其血药浓度越大？
第二节 粉体粒子的性质
重量比表面积
（二） 比表面积的测定方法
1。气体吸附法 BET公式
V-在p压力下1g粉体吸 附气体的量 C:常数 P0:实验温度下吸附气 体饱和蒸汽压 Vm：单分子层吸附量 A:氮气的截断面积 A=0.162nm2
vM 23 S w A. .6.02 10 22400
P 1 c 1 P v( P0 P) vM c vM c P0
二、包合物
包合物----一种分子被包嵌于另一种分子的空穴 结构内而形成的络合物。 主分子、客分子 主分子（包合材料）具有较大的空穴结构，足 以将客分子（药物）容纳在内，通常按1:1比例 形成分子囊 包合物能否形成，主要取决于主分子和客分子 的立体结构和两者的极性，客分子必须与主分 子的空穴形状及大小相适应。包合物的稳定性 主要取决于两组分间Vander Waals引力的大小。
固体分散物制法
熔融法
滴丸（苏冰滴丸）
药物 放置变 脆
熔融
载体
骤冷固化
检查
溶剂法
药物 有机溶 剂 载体 蒸发 干燥 检查
固体分散物制法
溶剂—熔融法
药物 有机溶剂 混合 载体 熔融
骤冷固化
放置变 脆
检查
研磨法
药物
强力持久地研磨
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）
药剂学-第六章粉体学基础
第六章粉体学根底一、概念与名词解释12．空隙率20．临界相对湿度34．标准筛二、判断题(正确的填A，错误的填B)1．物料的粒径越小，其流动性越好。
( )2．粉体粒子的粒径影响粉体的流动性，粉粒大于200μm的粉体可自由流动。
( )3．在临界相对湿度(CRH)以上时，药物吸湿度变小。
( )4．比外表积是单位体积所具有的外表积。
( )5．微粉的流动性常用休止角表示，休止角愈大，其流动性愈好。
( )6．物质分轻质或重质，主要在于他们的堆密度大小，重质的堆密度大，轻质的堆密度小。
( )7．比拟同一物质粉体的各种密度，其顺序是：堆密度>粒密度>真密度。
( )8．粉体的密度是用真密度进行描述。
( )9．将黏附力较大的粉体装填于模子时，孔隙率大，充填性差。
( )10．压缩速度快，易于塑性变形，有利于压缩成形。
( )11．物料受压时塑性变化所消耗的能量转化成结合能,因此该过程是可逆过程。
( ) 12．将黏附力较大的粉体装填于模子时孑L隙率小，充填性好。
( )13．重力流动时，堆密度也反映粉体的流动性。
( )14．粉末的比外表积大，压缩时接触点数多，结合强度大。
( )15．Heckel方程的斜率越大，空隙率的变化大，弹性强。
( )16．推片力的大小等于解除上冲压力后下冲中残留压力的大小。
( )17．最松堆密度与最紧密度相差越小，粉体的充填性越好。
( )18．压缩过程中压力传递率接近于1时，模壁的摩擦力小。
( )19．体积基准的平均粒度和重量基准的平均粒度在数字上相同。
( )20．粉体的附着力大，装填时孔隙率大，充填性好。
( )三、填空题1．将球体规那么排列时配位数最大可达(6，8，12)个；空隙率最大可达(26％，30％，48％)。
2．某些药物具有“轻质〞和“重质〞之分，主要是因为其不同。
3．在药剂学中最常用来表示粉体流动性的方法是：和。
4．测定粒径的方法很多，其中以沉降法测得的是径，以电感应法测得的为径。
药剂学：粉体学基础
物料风干示意图
44
6、粉体的吸湿性
水是化学反应的媒介。 固体药物吸附水份以后，在表面形成一层液膜，分解反
应就在液膜中进行。 药物是否容易吸湿，取决于其临界相对湿度（Critical
Relative Humidity）,化合物的CRH越低对湿度越敏感。 药物的降解反应速度与环境的相对湿度成正比。
( ) g t
p
l
8
1、粒子径的表示方法
➢ 筛分径（sieving diameter）
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。
算术平均值 几何平均值
D ab
A
2
D ab A
a—粒子通过的粗筛网直径， b—截留粒子的细筛网直径 9
1、粒子径的表示方法
4
1、粒子径的表示方法
➢ 几何学粒子径 geometric diameter
̶ 等体积径 equivalent volume diameter ̶ 比表面积等价径 equivalent specific surface diameter
➢ 有效径 （Stocks沉降径）settling velocity diameter ➢ 筛分径 sieving diameter
45
6、粉体的吸湿性
临界相对湿度（critical relative humidity, CRH）
水溶性的药物粉末在较低相对湿度环境时一般 不吸湿，但当相对湿度提高到某一定值时，吸 湿量急剧增加，此时的相对湿度即CRH。
• CRH是水溶性药物的固有特征； • 是药物吸湿性大小的衡量指标； • CRH越小则越易吸湿；反之，则不易吸湿。46
9. 平均面积径
nd 2 /
6第六章-粉体学基础解读
粉体微粒大小的分类
颗粒名称 块状颗粒broken particles 粒状颗粒granular particles 粉末 powder 粗粉granular powder 细粉 fine powder 超细粉ultra fine powder 纳米粒nanoparticle 粒径 ＞3mm 3mm～100 m 100~0.1 m 100-10 m 10-1 m 1-0.1 m ＜0.1 m
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
粒度分布—注意选择基准
累积分布（cumulative size
distribution） 表示小于(pass) 或大于(on) 某粒径的粒子占全粒子群中 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
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
• 频率分布(frequency size distribution) 表示与各个粒径相对 应的粒子占全粒子群 中的百分数（微分型）
Feret径：定方向接线径
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)
粉体学基础
28
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
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。
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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。
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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
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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