Порошки

Порошками называют материалы, состоящие из множества индивидуальных твёрдых частиц, размер которых не превышает нескольких сотен ми­кро­метров. Как и дымы, и пыли они относятся к типу Т/Г. В разных отраслях промышленности максимальный размер частиц, соответствующий понятию «порошок» оценивают по-разному. В химической промышленности его обычно принимают равным»100 мкм (100´10^-6 м); по требованиям Государственной Фармакопеи порошки, применяемые в качестве лекарственных форм, не должны содержать частиц, различимых в общей массе невооруженным глазом (без указания конкретных размеров).

Порошки - древнейшая лекарственная форма, известная уже около 5000 лет и не утратившая значения да нашего времени.

Получают порошки главным образом диспергационными методами – растиранием в ступках, измельчением в шаровых и коллоидных мельницах и др. Они генетически связаны с рядом других дисперсных систем различных классов. Так, при смешении порошков с жидкостями получаются суспензии, при пересыпании многие порошки пылят с образованием аэрозолей, при прессовании или спекании они дают пористые тела (аэрогели).

Для практического применения порошков большое значение имеет их дисперсность, от которой зависят вкусовые свойства пищевых продуктов (мука, сахар, кофе, какао), цвет и яркость красок, получаемых из порошкообразных пигментов, свойства абразивных материалов и т. д. В фармации от дисперсности порошков во многом зависят растворимость и усваивание лекарств, прочность таблеток и др. Дисперсность определяют микроскопически, а также методами ситового или седиментационного анализа.

Важной технологической характеристикой порошков является сыпучесть,определяющая их способность к пересыпанию, ручному и механическому дозированию, а также в значительной степени к таблетированию. Сыпучесть определяется числом и конфигурацией контактов между частицами. Число точек контактов может изменяться в зависимости от характера и плотности упаковки частиц. Для сферических частиц оно не превышает двенадцати, для частиц другой формы может колебаться в значительных пределах, особенно в полидисперсных порошках.. Относительная поверхность контактов, а значит и их прочность увеличивается с ростом дисперсности, что значительно уменьшает как сыпучесть, так и удельную поверхность порошков. При адсорбции на гидрофильных порошках влаги прочность контактов между частицами возрастает, что ухудшает сыпучесть.

С сыпучестью тесно связана распыляемость, являющаяся в общем, нежелательным качеством, т. к. при распылении происходят значительные потери материала, а также образуются пыли и аэрозоли, часто вредные для здоровья. Однако в некоторых случаях хорошая сыпучесть и распыляемость необходимы, например, при ингаляции сухих лекарств для профилактики гриппа. Распыляемость порошка определяется силами оцепления между частицами, гидрофильностью или гидрофобностью. Гидрофобные порошки (например, тальк, сажа) распыляются лучше гидрофильных (кварц, известняк, мел, глина). Кроме того, распыляемость в значительной мере зависит ещё и от размеров частиц. В общем, чем меньше частицы, тем она лучше. Но эта зависимость не является линейной. У каждого порошка существует свой критический радиус частиц, ниже которого распыление практически прекращается. Порошки из мягких, пластичных материалов распыляются хуже, чем из твёрдых; монодисперсные порошки распыляются лучше полидисперсных.

Гидрофильные порошки с очень мелкими частицами при достаточно длительном хранении могут слёживаться. Причина слёживания заключается в том, что контакты между частицами становятся очень прочными, так что энергии кинетического движения при пересыпании недостаточно для их разрушения. Если же порошки в результате адсорбции и капиллярной конденсации поглотили из воздуха значительное количество влаги, то поверхностные слои частиц могут частично раствориться в капиллярной воде, что при частичном высыхании приведёт к срастанию частиц. Влажность способствует слёживанию даже нерастворимых в воде порошков, так как капиллярная вода достаточно прочно удерживает частицы друг около друга. Слежавшиеся порошки трудно или вообще невозможно использовать. Например, не удастся правильно вносить минеральные удобрения, трудно или вообще невозможно будет дозировать лекарства при приготовлении сложных порошков и т. п.

Ещё одним важным свойством порошков является их абразивность – способность к истиранию поверхностей, к которым они прикасаются при пересыпании, дозировании, взвешивании или при практическом использовании. Если порошки используются в качестве абразивных материалов, например, для резки, шлифования и полировки металлов, облицовочных материалов и т. д., то они должны быть изготовлены из твёрдых и притом достаточно хрупких веществ, чтобы их частицы («зёрна») обладали достаточно острыми краями. В других случаях, в частности при изготовлении зубных паст и бытовых чистящих средств, авразивность должна быть невысокой, чтобы не повредить эмальзубов или поверхность посуды, кухонного и сантехнического оборудования и др.

Порошки характеризуются насыпной плотностью, которая показывает, какая масса порошка умещается в единице объёма, например, в кубическом метре. Насыпная плотность порошков, даже изготовленных из одного и того же материала, может значительно отличаться, главным образом, из-за степени дисперсности, формы частиц, моно- илри полидисперсности.

В целях уменьшения потерь порошкообразных материалов при транспортировке, пересыпании, расфасовке и т. п., порошки подвергают гранулированию (сухому и с увлажнением). Обычно гранулирование порошков проводят методом агломерации (окатывания) в аппаратах барабанного типа или в виброгрануляторах. При этом в барабан вместе с порошком вводят «зародыши» (гранулы малого диаметра), что особенно важно при сухом гранулировании. Если частицы порошка плохо слипаются друг с другом, в барабан вводится небольшое количество жидкости (смачивателя), необходимое для обеспечения достаточного сцепления частиц в гранулах, но не слишком большое, иначе порошок превратится в пасту или суспензию. Гранулированные порошки меньше распыляются и меньше слёживаются. Гранулы, как правило, являются не очень прочными образованиями и при растирании или небольшом давлении снова переходят в порошок.

Дата добавления: 2014-01-04