粒子的比表面积
（一）比表面积表示方法 粒子比表面积(specific surface area) 根据计算 基准不同分为：体积比表面积SV；重量比表面积SW。 1.体积比表面积，单位体积粉体表面积，Sv(cm2/cm3) Sv= s / v = p d2n /p d3n/6= 6/d
粉体粒子总表面积 粉体粒子总体积 粒径
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 光学显微镜 电子显微镜 筛分法 沉降法 粒子经(μm) 测定方法 0.5~ 0.001~ 40~ 0.5~200 粒子经(μm)
库尔特计数法 1~600 气体透过法 1~100 氮气吸附法 0.03~1
1.显微镜法（microscopic method）
1.真密度（true density) ρt
ρt = w / Vt
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
2.颗粒密度（granule density) ρg 是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Vg所 求得密度
ρ g = w / Vg
3.松密度（bulk density) ρb
s πd 2 n 6 Sv 3 v πd d n 6
（2）重量比表面积Sw （cm2/g）
s πd 2 n 6 Sw ρn dρ w πd 3 6
比表面积的测定方法
(1)气体吸附法 气体（或液体）吸附在粒子表面，比表面↑吸附 ↑ 常用氮气。测Sw。
(2) 气体透过法 Sw与气流量、阻力、粘度等有关. (3）溶液吸附、浸润热、热传导原理等方法。
粒子形态
粒子形状：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（shape index）：粒子的各种无因次 组合。 形状系数（shape factor）：立体几何各变量 的关系
（一）形状指数（shape index)
1. 球形度（degree of sphericity）： 也叫真球度，表示粒子接近球体的程度
fs p Dv2/ S
粒子实际体表面积
粒子球相当径 某粒子的球形度越接近于1，该粒子越接近于球
粒子投影面相当径
φ=
粒子投影最小外接圆直径
2. 圆形度（degree of circularity）：
表示粒子的投影面接近于圆的程度。
Φ c = πD H / L
DH—Heywood 径 (投影面积圆相当径） DH=(4A/π)1/2 L—粒子的投影周长。
粉体质量除以该粉体
所占容器体积V求得密
度，亦称堆密度。 填充粉体时，经一定 规律振动或轻敲后测 得密度称振实密度（tap density）ρbt。
若颗粒致密，无细孔和空洞，则ρt = ρg 一般： ρt ≥ ρg ＞ ρbt ≥ ρb
（二）粉体密度的测定方法
1.真密度与颗粒粒度的测定：
（1）液浸法(liquid immersion method)
100-0.1mm 其中100-10mm
10-1mm 1-0.1mm <0.1mm(100-1nm)
粉末（powder) 粗粉（granular powder)
细粉 (super fine powder) 超细粉（ultra fine powder) 纳米颗粒（nanometer particle)
第三章 散剂、颗粒剂与胶囊剂
§ 粉体学简介
粉体学（micromeritics):研究粉体基本性质及其应用科学。 制备散剂、颗粒剂与胶囊剂的原料多为粉体状态。
单体粒子叫一级粒子 （primary particle)
<100 mm 粉； >100 mm 粒
聚结粒子叫二级粒子 (second particle)
筛号与筛号尺寸：筛号常用“目”表示。“目”系 指在筛面25.4mm（1英寸）长度上开有孔数。
如开有30 个孔，称30目筛，孔径大小是24.5mm/30
再减去筛绳直径。所用筛绳直径不同，筛孔大小也 不同。因此必须注明筛孔尺寸 各国的标准筛号及筛孔尺寸有所不同，中国药典在 R40/3系列规定了药筛的九个筛号。
粒子总个数
2.重量比表面积，单位重量粉体表面积，Sw(cm2/g)
Sw= s/w= p d2n / p d3n/6 = 6/d；
（二）比表面积的测定方法
直接测定粉体比表面积常用方法有： 气体吸附法; 气体透过法 气体吸附法(gas adsorption method):
Am LVm S 22.4dm 3 mol 1
测得等体积球相 当径，粒径分布 以个数或体积为 基准。 混悬剂、乳剂、 脂质体、粉末药 物等
库尔特计数法
等体积球径 粒子体积排除孔内电解质 而电阻发生改变。 电阻与粒子的体积成正比 →电信号换算成粒径→测 定粒度分布。
3. 沉降法（sedimentation method)
液相中混悬粒子在重力场中恒速沉降时，根据 Stocks方程求出粒径。 Stocks方程适用于100μm以下粒径的测定，常 用Andreasen吸管法。测得的粒径分布以重量 为基准 Stocks径的测定方法还有离心法、比浊法、沉 淀天平法、光扫描快速粒度测定法等.
最小长度球相当径
最大长度球相当径
等重量球相当径
等体积球相当径 沉降速度相当径
（有效径）
等表面积球相当径
等筛分球相当径
3、筛分径 （sieving diameter
又称细孔通过相当径。当粒子通过粗筛网且被截 留在细筛网时，粗细筛孔的直径的算术或几何平 均值称为筛分径, DA 算术平均径 DA = (a+b)/2 a—粒子通过的粗筛网直径 几何平均径：DA =√ab b—粒子被截留的细筛网直径
粒子形状、大小、表面状态、密度、空隙率、颗粒 间内摩擦力、黏附力等 粉体的流动性是固体制剂制备过程中必须考虑的重 要性质，对颗粒剂、胶囊剂、片剂等制剂的重量差 异以及正常的操作影响很大。
根据粉体流动推动力不同，将粉体流动现象分为： 重力流动、振动流动、压缩流动、流态化流动。
（一）粉体流动性的评价与测定方法 1. 休止角(angle of repose)：是粉体堆 积层自由斜面在静止平衡状态下，与水 平面所形成的最大角 休止角的测定方法有： 注入法、排出法、容器倾斜法等。
休止角的测定
h
常用的方法是固定圆锥法 （亦称残留圆锥法）。固定 圆锥法将粉体注入到某一有 限直径的圆盘中心上，直到 粉体堆积层斜边的物料沿圆 盘边缘自动流出为止，停止 注入，测定休止角θ。 tgθ=h/r θ < 300 流动性好
r
2.流出速度
移去挡板的同时 开始计时
3. 压缩度( compressibility)
表示粒度分布时必须注明测定基准，不同的测定基准，所获得的粒度分布
曲线也不一样。
0.5
个数基准
0.4 0.3
面积基准
0.2
重量或体积基准
0.1
不同基准表示的粒度分布
（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
§ 粉体粒子的性质
一、粒子径与粒度分布 二、粒子形态 三、粒子的比表面积
粒子径与粒度分布
（一）粒子径的表示方法 1 、几何学粒子径 （geometric diameter)
2 、球相当径 （ equivalent diameter)
3、筛分径 (sieving diameter)
1 、几何学粒子径（geometric diameter) 三轴径
(3) 松密度(堆密度) ρ b=W/V
不含内、外 空隙体积Vt
包括开孔及闭孔体 积（有效颗粒密 度，）Vg。 粉体所占容器 的体积V
ρt ≥ ρg ＞ρ b
粉体的密度与空隙率
粉体的密度 （一）粉体密度的概念
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。
粉体质量
液体质量
加入粉体后 液体质量
（2）压力比较法 有机物的测定。
常用于药品、食品等复杂
2.松密度与振实密度的测定
将粉体装入容器中所测得的体积包括: 粉体真体积、粒子内空隙、粒子间空隙等
测量容器的形状、大小、物料的装填速度及装填方式等均 影响粉体体积。
不施加外力所测密度为最松松密度 施加外力使粉体处于最紧充填状态下所测得密度是最紧松 密度。 最终振荡体积不变时测得振实密度为最紧松密度
定方向接线径DF
几何学粒子径
定方向径
定方向等分径DM
定方向最大径DK
投影面积圆相当经DH
一般 用显 微镜 法、 库尔 特计 数法 测定
图 4-1 各种直径的表示方法 (a)三轴径 (b）定方向接线径DF（c）定方向最大径 DK, （d）定方向等分径DM （e）投影面积圆相当径DK
2.球相当径
2.球相当径
4. 比表面积法
（specific surface area method）
是利用粉体的比表面积随粒径的 减少而迅速增加的原理，通过粉 体层中比表面积的信息与粒径关 系求得平均粒径的方法 可测定100μm以下的粒子，但不 能测定粒度分布。
粒子比表面积
吸附能力的重要参数 1）表示方法 （1）体积比面积Sv （cm2/cm3）
5. 筛分法（sieving method）
应用最广测量方法;常用测定范围在45μm以 上。 方法：将筛子由粗到细按筛号顺序上下排列， 将一定量粉体样品置于最上层中，振动一定 时间，称量各个筛号上的粉体重量，求得各 筛号上的不同粒径重量百分数，获得以重量 为基准的筛分粒径分布及平均粒径。