92. Порошки та їх властивості: грануляція, розпилення порошків.

Порошки — це дисперсні системи з газоподібним дисперсійним середовищем і твердою дисперсною фазою, яка складається з частинок розміром від 10-8 до 10-4 м. Порошки можна розглядати як аерозолі з твердою дисперсною фазою, які скоагулювали і утворили осад (аерогель).

Способи одержання і дисперсійного аналізу. Порошки одержують подрібненням твердих тіл за допомогою різних млинів: жорнових, кульових, вібраційних, молоткових та ін. В аптечних умовах для порошкування користуються ступкою з товкачиком. У більшості порошків частинки анізометричні, найчастіше подовжені або пластинчасті. Ізометричні частинки мають форми сфери, многогранника.

Кожний порошок неоднорідний за розмірами своїх частинок. Частинки одного розміру складають фракцію. Для визначення фракційного складу порошків в аптечних умовах використовують стандартний набір сит.

У аналітичних лабораторіях розміри частинок визначають методами оптичної мікроскопії та седиментації (див. розд. 23.4.2). Результати аналізу оформляють графічно у вигляді гістограм і диференціальних кривих розподілу. Гістограми будують у координатах — процентний вміст частинок у визначених інтервалах радіусів. Крива, проведена через точки, які відповідають серединам інтервалів гістограми, побудованої у координатах, є диференціальною кривою розподілу частинок за розмірами

Насипна щільність і текучість. Насипною щільністю називають масу одиниці об'єму порошку, вільно насипаного у будь-яку ємність. Для визначення насипної щільності у зважений мірний циліндр маленькими порціями, легенько постукуючи, насипають порошок. Після цього циліндр зважують. Насипна щільність залежить від щільності порошку, поруватості та вологості. У грубих порошках вона майже не залежить від розміру частинок, бо визначається відношенням сили тяжіння частинок до пропорційної їй сили тертя між ними. Із збільшенням дисперсності порошку починають виявлятися міжмолекулярні сили, які збільшують силу тертя між частинками і сприяють утворенню більш пухкої структури, тому насипна маса зменшується.

Оцінку текучості можна робити за допомогою кута природного відхилення. Кутом природного відхилення називається кут, утворений порошком, насипаним у вигляді конусу, і горизонтальною площиною. Чим менший кут відхилення, тим більша текучість порошку. На величину текучості впливають щільність, розмір і форма частинок, стан їх поверхні, вологість.

Розпилення і флюїдизація (переведення у стан, подібний рідкому). Якщо крізь шар порошку, який міститься в циліндрі з пористою дниною, продувати знизу газ, то порошок почне розширюватися, коли градієнт тиску газу перевищить градієнт гідростатичного тиску порошку. Порошок із великими частинками розширюється рівномірно, контакт між частинками зберігається, але структура стає більш пухкою. У дрібнодисперсних порошках спостерігається розпад на окремі агрегати, між ними утворюються канали, по яких і проходить значна частина газу. При певній швидкості пропускання газу він починає барботувати крізь шар грубих порошків, що рівномірно розширюється, як крізь рідину. Порошок у цьому стані нагадує рідину, що кипить, і тому називається

«киплячим шаром». Частинки порошку виносяться з киплячого шару, тобто він видувається. У дрібнодисперсних порошках канали руйнуються, в шарі відбувається інтенсивне перемішування, безперервне утворення і розпад агрегатів (агрегативна флюїдизація), що призводить до повного видування порошку газом.

Багато порошків можна перевести в розширений стан не тільки пропусканням через них газу, але й просто обережним пересипанням. Пересипання сприяє утворенню пухкої структури внаслідок проникнення газу між частинками. В такому стані порошок має велику текучість і нагадує за цією властивістю рідину.

Під час пересипання порошки розпилюються . Їх розпилюваність визначається силами зчеплення між частинками, вона збільшується при зростанні розмірів частинок до певної межі і зменшується із збільшенням вологості порошку.

Гранулювання порошків. Гранулюванням називають процес переведення порошків у гранули — агрегати сферичної або циліндричної форми. Гранули менше розпилюються, більш стійкі при зберіганні, їх зручно фасувати і дозувати. Гранулювання проводять у спеціальних барабанах або в ультразвукових установках. Механізм гранулювання полягає в тому, що частинки порошку під дією молекулярних сил вступають у енергетичну взаємодію, утворюючи агрегати. Як показав С.С. Воюцький, гранулювання йде краще, якщо у порошок ввести «зародки».

Гранули є однією з лікарських форм, крім того, з них способом пресування готують таблетки. Порошки, гранули, таблетки складають до 80% готових лікарських форм сучасної рецептури. Порошки можуть бути одно- і багатокомпонентними. З підвищенням дисперсності порошків збільшується їх адсорбуюча, обволікаюча, антисептична дія.