چقدر در مورد "چگالی ذرات" می دانید؟

چگالی یک ویژگی مهم پودرها (ذرات) است. به طور گسترده ای برای ارزیابی سیالیت و تراکم پذیری ذرات استفاده می شود. این به شدت بر تمام قسمت های ساخت دارو تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، طراحی اولیه محصول به چگالی ذرات دارو بستگی دارد. بنابراین انتخاب تجهیزات و لوازم جانبی را انجام دهید. داروهای خاص به دیسک و سوزن مناسب نیاز دارند. آنها برای پر کردن کپسول استفاده می شوند. راهنماهای مناسب برای پرس قرص نیز به تراکم دارو بستگی دارد. چگالی پودر بر تراکم، سختی و سایر شاخص ها در قرص و دانه بندی خشک تأثیر می گذارد. در نهایت، در طول فرآیند طراحی، به تفاوت در مواد اولیه و مواد کمکی توجه کنید. همچنین به تفاوت در تراکم گرانول و پودر توجه کنید. این برای جلوگیری از اختلاط و نقص ذرات است. بنابراین، صنعت دارو نیاز به مطالعه بیشتر چگالی پودرها دارد.

فیزیک دوره راهنمایی به ما می گوید که چگالی جرم را در حجم خاصی اندازه می گیرد. این مفهوم را می توان با نماد ρ نشان داد. در سیستم بین المللی واحدها و واحدهای اندازه گیری قانونی چین، واحد چگالی کیلوگرم بر متر مکعب است. چگالی عبارت است از تقسیم جرم یک جسم بر حجم آن. نسبت جرم به حجم یک ماده را نشان می دهد. چگالی یکی از مشخصه های تعیین کننده ماده است. هر ماده چگالی خاصی دارد. مواد معمولاً چگالی متفاوتی دارند. بنابراین، می توان از آن برای شناسایی آنها استفاده کرد. اندازه گیری چگالی یک ماده منظم و صلب ساده است. اما، اندازه گیری چگالی یک ماده نامنظم در گذشته یک چالش بوده است. در کتاب فیزیک دوره راهنمایی، ارشمیدس تاج هیرو دوم را در آب قرار داد. سپس چگالی طلا را با استفاده از حجم زهکشی اندازه گیری کرد. امروزه این روش را اندازه گیری چگالی می نامیم. هنوز هم برای اندازه گیری چگالی اجسام بدون حفره و سوراخ مناسب است. فناوری اندازه‌گیری چگالی امروزی از گاز، مایع یا پودر ریز استفاده می‌کند.

پس چرا به رسانه های جایگزین متفاوتی نیاز داریم؟ این به این دلیل است که بسیاری از مواد دارای ترک، حفره و کانال های سیم پیچ هستند. اینها منجر به تعاریف مختلف "چگالی" می شوند. هر کدام به روش های متفاوتی برای اندازه گیری نیاز دارند. اولین فناوری فقط حجم نمونه را اندازه گیری می کند. منافذ آن را در نظر نمی گیرد. فناوری دوم حجم نمونه و منافذ آن را اندازه گیری می کند. منافذ باز و بسته را اندازه گیری می کند. فناوری سوم نیز منافذ نمونه را اندازه گیری می کند. همچنین فاصله بین نمونه ها را اندازه گیری می کند. می توان آن را به عنوان یک فاز جامد خالص مشاهده کرد.

چگالی مطلق

به چگالی مطلق چگالی واقعی، چگالی ظاهری یا چگالی اسکلتی نیز گفته می شود. این منافذ در نمونه حجیم یا شکاف بین نمونه ها را شامل نمی شود. چگالی نمونه فاز جامد خالص است. تا به حال حجم نمونه را با پر کردن منافذ آن با آب یا مایعات دیگر برای خالی کردن آنها بدست می آوردیم. سپس، چگالی آن را پیدا کردیم. گاهی برای پر کردن منافذ، جسم را در مایع قرار داده و می جوشانند. یا اینکه جسم قبل از قرار گرفتن در مایع خالی می شود. اما، کشش سطحی و گاز موجود در منافذ در برابر پر کردن آنها با مایع مقاومت می کند.

فن آوری اندازه گیری چگالی مایع دارای معایبی است. بنابراین، این صنعت از متر چگالی هلیوم (یا گازهای دیگر) استفاده می کند. در مقایسه با چگالی‌سنج‌های مایع، چگالی‌سنج‌های گازی ساده‌تر، سریع‌تر، دقیق‌تر و قابل تکرار هستند. چگالی سنج گاز یک روش غیر مخرب برای اندازه گیری چگالی مواد است. آنها از جابجایی گاز برای اندازه گیری حجم واقعی یک جسم استفاده می کنند. این آنها را برای یافتن چگالی واقعی یک جسم ایده آل می کند. ما فقط باید یک نمونه با وزن مشخص را در محفظه مهر و موم کنیم. سپس با استفاده از چگالی سنج هلیوم آن را در دمای ثابت نگه می داریم. سپس هلیوم به سیستم اضافه می شود. فشار در محفظه نمونه چگالی سنج هلیوم به حالت تعادل می رسد. از آنجایی که هلیوم یک مولکول کوچک است، می تواند به داخل منافذ نمونه نفوذ کند. سپس هلیوم در محفظه نمونه به داخل محفظه انبساط رها می شود. فشار دوباره یکسان می شود. حجم نمونه با استفاده از فشار تعادلی و قانون گاز محاسبه می شود. در نهایت فشار از سیستم خارج شده و نمونه برداشته می شود. بنابراین، چگالی مطلق جسم با چگالی سنج هلیوم اندازه گیری می شود. به این نوع چگالی "چگالی هلیوم" نیز می گویند.

تراکم پاکت

چگالی گنجاندن چگالی حجم منافذ یک جسم متخلخل است. گاهی اوقات به آن چگالی حجیم می گویند، اما من فکر می کنم که خیلی دقیق نیست. هنگام در نظر گرفتن حجم نمونه، یک فیلم نازک را روی سطح نمونه تصویر کنید. "حجم گنجاندن" حجم پیچیده شده در فیلم است.

متر حجم آخال ها را اندازه گیری می کند. از روش پودر خشک استفاده می کند. این پودر خشک یک کره سفت و سخت با یکنواخت است اندازه ذرات و سیالیت عالی می تواند جسم را محکم بپیچد و به آن واکنشی نشان نمی دهد. اندازه کوچک پودر خشک تضمین می کند که به سطح جسم می چسبد و وارد منافذ آن نمی شود. این روش به جسم اندازه گیری شده آسیبی نمی رساند یا آن را کثیف نمی کند. اندازه گیری سریع و ساده است.

پودر خشک قرار داده شده یک سیلندر دقیق است. یک پیستون در محفظه نمونه برای فشرده سازی قرار دارد. نیرو را می توان تنظیم کرد و دوباره استفاده کرد. ابتدا فقط پودر خشک برای فشرده سازی در محفظه نمونه استفاده می شود تا حجم پایه صفر بدست آید. سپس جسم مورد اندازه گیری و پودر خشک با هم در محفظه نمونه قرار می گیرد. فشرده سازی بالا برای یافتن جابجایی پیستون تکرار می شود. سپس، حجم جسم مورد اندازه گیری را می توان یافت. این بر اساس سطح پایین محفظه نمونه (پایین دایره ای سیلندر) است. در نهایت پس از تکان دادن و حذف گرد و غبار می توان پودر خشک روی نمونه را جدا کرد. سپس می توان نمونه را به حالت اولیه بازگرداند و آزمایش را تکرار کرد. شما می توانید محفظه نمونه را در اندازه های مختلف انتخاب کنید. اندازه جسم بر اساس اندازه آن انتخاب می شود. این الزامات اندازه گیری را برآورده می کند.

چگالی گنجاندن یک جسم متخلخل کمتر از چگالی مطلق آن است. برای یک جسم غیر متخلخل، چگالی شمول آن برابر با چگالی مطلق آن است. بنابراین، با اندازه گیری چگالی مطلق و شمول یک جسم، می توانیم تخلخل کل آن را پیدا کنیم. برای بدست آوردن خط پایه حجم صفر، ما فقط از پودر خشک برای فشرده سازی در محفظه نمونه استفاده می کنیم.

چگالی ظاهری & چگالی ضربه بزنید

فارماکوپه چینی نسخه 2020 بخش چهارم قوانین کلی 0993 روش های چگالی توده و چگالی شیر را معرفی می کند. فارماکوپه چگالی ظاهری را به عنوان چگالی تعریف می کند. زمانی اندازه گیری می شود که پودر دارو یا ماده کمکی پر شود. در حالت شل است. حالت شل به حالتی اطلاق می شود که با ریختن یک نمونه پودر در ظرف ایجاد می شود. این کار بدون فشرده سازی انجام شد. چگالی ظاهری جرم پودر در واحد حجم است. پودر یک ظرف مشخص را پر می کند. نحوه تهیه، پردازش و ذخیره سازی نمونه بر مقدار چگالی ظاهری تأثیر می گذارد. این به فرآیند دفع گره خورده است. آرایش ذرات مختلف می تواند باعث شود که چگالی ظاهری در یک محدوده متفاوت باشد. حتی تغییرات جزئی ممکن است بر چگالی ظاهری تأثیر بگذارد. نتایج چندان قابل تکرار نیستند. بنابراین، شرایط اندازه گیری را هنگام گزارش چگالی ظاهری گزارش کنید. چگالی ظاهری را می توان با اندازه گیری حجم یک جرم خاص از پودر بدست آورد. این کار در سیلندر اندازه گیری پس از الک کردن (روش اول) انجام می شود. یا با استفاده از حجم سنج برای تعیین (روش دوم). یا می توانید جرم پودر را بعد از الک کردن اندازه بگیرید. سپس یک ظرف را با حجم مشخص پر کنید (روش سوم).

تراکم ضربه ای به چگالی پر شدن پودر در حالت ضربه زده اشاره دارد. حالت ضربه خورده وضعیت ستون پودر است. نمونه پودر در ظرف است. با فرکانس خاصی به سمت پایین می لرزد تا زمانی که صدا دیگر تغییر نکند. دستگاه با بلند کردن فنجان و رها کردن آن باعث ایجاد لرزش می شود. در اثر گرانش در فاصله ثابتی سقوط می کند. چگالی ضربه خورده را می توان با اندازه گیری حجم ضربه خورده یک نمونه جرم ثابت پیدا کرد. این کار با استفاده از روش اول یا دوم انجام می شود. یا، می توانید آن را با وزن کردن نمونه پس از ضربه زدن در یک ظرف اندازه گیری حجم شناخته شده، پیدا کنید. این روش سوم است.

نحوه تعامل ذرات بر روی انباشته شدن پودر تأثیر می گذارد. این نیز بر جریان پودر تاثیر می گذارد. تفاوت بین چگالی فله و چگالی ضربه خورده کلیدی است. این نشان می دهد که ذرات پودر چگونه برهم کنش می کنند. همچنین جریان پذیری پودر را اندازه گیری می کند. این کار را با شاخص تراکم پذیری یا نسبت هازنر انجام می دهد.