Kepadatan merupakan karakteristik penting dari bubuk (partikel). Ini banyak digunakan untuk mengevaluasi fluiditas dan kompresibilitas partikel. Hal ini sangat berdampak pada seluruh bagian pembuatan obat. Misalnya, desain produk awal bergantung pada kepadatan partikel obat. Begitu juga pemilihan perlengkapan dan aksesorisnya. Obat-obatan tertentu memerlukan cakram dan jarum yang tepat. Mereka digunakan untuk mengisi kapsul. Panduan yang tepat untuk pengepresan tablet juga bergantung pada kepadatan obat. Kepadatan serbuk mempengaruhi kompresibilitas, kekerasan, dan indikator lain dalam pembuatan tablet dan granulasi kering. Terakhir, selama proses desain, perhatikan perbedaan bahan mentah dan eksipien. Perhatikan juga perbedaan kepadatan butiran dan bubuk. Hal ini untuk menghindari pencampuran dan cacat partikel. Oleh karena itu, industri obat perlu mempelajari lebih lanjut kepadatan bubuknya.
Fisika sekolah menengah memberi tahu kita bahwa massa jenis mengukur massa pada volume tertentu. Konsep ini dapat dilambangkan dengan simbol ρ. Dalam Sistem Satuan Internasional dan satuan pengukuran resmi Tiongkok, satuan massa jenis adalah kg/m³. Massa jenis adalah massa suatu benda dibagi volumenya. Ini menunjukkan rasio massa terhadap volume suatu zat. Kepadatan adalah salah satu ciri khas materi. Setiap zat mempunyai massa jenis tertentu. Zat pada umumnya mempunyai massa jenis yang berbeda-beda. Jadi, ini bisa digunakan untuk mengidentifikasi mereka. Mengukur massa jenis zat berat dan kaku itu sederhana. Namun, mengukur kepadatan suatu zat yang tidak beraturan merupakan sebuah tantangan di masa lalu. Dalam buku pelajaran fisika sekolah menengah, Archimedes memasukkan mahkota Hierro II ke dalam air. Dia kemudian mengukur kepadatan emas menggunakan volume drainase. Saat ini kami menyebut metode ini sebagai pengukuran kepadatan. Masih cocok untuk mengukur massa jenis benda tanpa rongga dan lubang. Teknologi pengukuran massa jenis saat ini menggunakan gas, cairan, atau bubuk halus.
Jadi mengapa kita memerlukan media pengganti yang berbeda? Hal ini disebabkan karena banyak zat yang mempunyai retakan, rongga, dan saluran yang berkelok-kelok. Hal ini menghasilkan definisi “kepadatan” yang berbeda. Masing-masing memerlukan cara pengukuran yang berbeda. Teknologi pertama hanya mengukur volume sampel. Itu tidak mempertimbangkan pori-porinya. Teknologi kedua mengukur volume sampel dan pori-porinya. Ini mengukur pori-pori terbuka dan tertutup. Teknologi ketiga juga mengukur pori-pori sampel. Ini juga mengukur kesenjangan antar sampel. Ini dapat dilihat sebagai fase padat murni.
Kepadatan mutlak
Kepadatan mutlak disebut juga kepadatan sebenarnya, kepadatan semu, atau kepadatan kerangka. Ini tidak termasuk pori-pori dalam sampel massal atau celah antar sampel. Ini adalah kepadatan sampel fase padat murni. Hingga saat ini, kami mendapatkan volume sampel dengan mengisi pori-porinya dengan air atau cairan lain untuk mengosongkannya. Kemudian, kami menemukan kepadatannya. Terkadang, untuk mengisi pori-pori, benda tersebut dimasukkan ke dalam cairan dan direbus. Atau, benda tersebut dikosongkan terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam cairan. Namun, tegangan permukaan dan gas di pori-pori menolak mengisinya dengan cairan.
Teknologi pengukuran massa jenis cairan memiliki kelemahan. Jadi, industri menggunakan pengukur massa jenis helium (atau gas lainnya). Dibandingkan dengan densitometer cair, densitometer gas lebih sederhana, lebih cepat, lebih akurat, dan dapat diulang. Densitometer gas adalah teknik non-destruktif untuk mengukur kepadatan bahan. Mereka menggunakan perpindahan gas untuk mengukur volume sebenarnya suatu benda. Hal ini menjadikannya ideal untuk menemukan kepadatan sebenarnya suatu benda. Kita hanya perlu menyegel sampel yang diketahui beratnya di dalam ruangan. Kemudian kita menjaganya pada suhu konstan dengan menggunakan densitometer helium. Helium kemudian ditambahkan ke sistem. Tekanan dalam ruang sampel densitometer helium mencapai kesetimbangan. Karena helium adalah molekul kecil, ia dapat menembus pori-pori sampel. Helium di ruang sampel kemudian dilepaskan ke ruang ekspansi. Tekanannya kembali merata. Volume sampel dihitung menggunakan tekanan kesetimbangan dan hukum gas. Akhirnya, tekanan dilepaskan dari sistem dan sampel dikeluarkan. Jadi, massa jenis absolut suatu benda diukur dengan alat pengukur massa jenis helium. Jenis kepadatan ini juga disebut “kepadatan helium”.
Kepadatan amplop
Kepadatan inklusi adalah kepadatan volume pori suatu benda berpori. Kadang-kadang disebut kepadatan massal, tapi menurut saya itu tidak terlalu akurat. Saat mempertimbangkan volume sampel, bayangkan lapisan tipis pada permukaan sampel. “Volume inklusi” adalah volume yang dibungkus dalam film.
Alat ukur ini mengukur volume inklusi. Alat ini menggunakan metode bubuk kering. Bubuk kering ini berbentuk bola kaku dengan bentuk seragam. ukuran partikel dan fluiditasnya sangat baik. Dapat membungkus objek dengan rapat dan tidak bereaksi terhadapnya. Ukuran bubuk kering yang kecil memastikannya menempel pada permukaan objek dan tidak memasuki pori-porinya. Metode ini tidak merusak objek yang diukur atau membuatnya kotor. Pengukurannya cepat dan sederhana.
Serbuk kering yang ditempatkan adalah silinder presisi. Sebuah piston terletak di ruang sampel untuk kompresi. Kekuatannya dapat diatur dan digunakan kembali. Pertama, hanya bubuk kering yang digunakan untuk kompresi di ruang sampel untuk mendapatkan garis dasar volume nol. Kemudian benda yang akan diukur dan serbuk keringnya ditempatkan bersama-sama dalam ruang sampel. Kompresi di atas diulangi untuk mencari perpindahan piston. Kemudian, volume benda yang ingin diukur dapat diketahui. Ini didasarkan pada area bawah ruang sampel (bagian bawah silinder yang melingkar). Akhirnya, setelah pengocokan dan penghilangan debu, bubuk kering pada sampel dapat dihilangkan. Kemudian sampel dapat dikembalikan ke keadaan semula dan pengujian dapat diulang. Anda dapat memilih ruang sampel dalam berbagai ukuran. Ukuran objek dipilih berdasarkan ukurannya. Ini memenuhi persyaratan pengukuran.
Kepadatan inklusi suatu benda berpori lebih kecil dari kepadatan absolutnya. Untuk benda tidak berpori, kerapatan inklusinya sama dengan kerapatan absolutnya. Jadi, dengan mengukur kepadatan absolut dan inklusi suatu benda, kita dapat mengetahui porositas totalnya. Untuk mendapatkan garis dasar volume nol, kami hanya menggunakan bubuk kering untuk kompresi di ruang sampel.
Kepadatan massal & Kepadatan ketukan
Peraturan Umum Bagian Keempat Farmakope Tiongkok Edisi 2020 0993 memperkenalkan metode kepadatan curah dan kepadatan tap. Farmakope mendefinisikan kepadatan curah sebagai kepadatan. Ini diukur ketika obat atau bubuk eksipien diisi. Hal ini dalam keadaan longgar. Keadaan lepas mengacu pada keadaan yang terbentuk dengan menuangkan sampel bubuk ke dalam wadah. Ini dilakukan tanpa kompresi. Kepadatan curah adalah massa bubuk per satuan volume. Bubuk tersebut mengisi wadah tertentu. Cara sampel disiapkan, diproses, dan disimpan mempengaruhi nilai densitas curah. Hal ini terkait dengan proses pembuangannya. Susunan partikel yang berbeda dapat menyebabkan kerapatan curah bervariasi dalam suatu kisaran. Perubahan kecil sekalipun dapat mempengaruhi kepadatan massal. Hasilnya tidak dapat direproduksi. Jadi, laporkan kondisi pengukuran saat melaporkan kepadatan curah. Kepadatan curah dapat diketahui dengan mengukur volume suatu massa bubuk tertentu. Ini dilakukan dalam gelas ukur setelah diayak (metode pertama). Atau dengan menggunakan volumeter untuk penentuannya (cara kedua). Atau, Anda bisa mengukur massa bubuk setelah diayak. Kemudian, isi wadah dengan volume tertentu (cara ketiga).
Kepadatan keran mengacu pada kepadatan pengisian bubuk dalam keadaan disadap. Keadaan yang disadap adalah keadaan kolom serbuk. Sampel bubuk ada di dalam wadah. Ia bergetar ke bawah dengan frekuensi tertentu hingga volumenya tidak berubah lagi. Alat ini menimbulkan getaran dengan mengangkat cangkir dan membiarkannya jatuh. Itu jatuh pada jarak tertentu karena gravitasi. Kepadatan yang disadap dapat ditemukan dengan mengukur volume yang disadap dari sampel bermassa tetap. Ini dilakukan dengan menggunakan metode pertama atau kedua. Atau, Anda dapat menemukannya dengan menimbang sampel setelah disadap dalam bejana pengukur volume yang diketahui. Ini adalah metode ketiga.
Cara partikel berinteraksi mempengaruhi penumpukan bubuk. Hal ini juga mempengaruhi aliran bubuk. Perbedaan antara kepadatan curah dan kepadatan yang disadap adalah kuncinya. Ini menunjukkan bagaimana partikel bubuk berinteraksi. Ini juga mengukur kemampuan mengalir bubuk. Hal ini dilakukan dengan indeks kompresibilitas atau rasio Hausner.