Ketumpatan adalah ciri penting serbuk (zarah). Ia digunakan secara meluas untuk menilai kecairan dan kebolehmampatan zarah. Ini sangat memberi kesan kepada semua bahagian pembuatan dadah. Sebagai contoh, reka bentuk produk awal bergantung pada ketumpatan zarah ubat. Begitu juga pemilihan peralatan dan aksesori. Ubat-ubatan tertentu memerlukan cakera dan jarum yang betul. Ia digunakan untuk mengisi kapsul. Panduan yang betul untuk menekan tablet juga bergantung pada ketumpatan ubat. Ketumpatan serbuk menjejaskan kebolehmampatan, kekerasan, dan penunjuk lain dalam tablet dan granulasi kering. Akhir sekali, semasa proses reka bentuk, perhatikan perbezaan dalam bahan mentah dan eksipien. Juga, perhatikan perbezaan ketumpatan butiran dan serbuk. Ini adalah untuk mengelakkan percampuran dan kecacatan zarah. Jadi, industri ubat perlu mengkaji ketumpatan serbuk dengan lebih lanjut.
Fizik sekolah menengah memberitahu kita bahawa ketumpatan mengukur jisim pada isipadu tertentu. Konsep ini boleh diwakili oleh simbol ρ. Dalam Sistem Unit Antarabangsa dan unit ukuran undang-undang China, unit ketumpatan ialah kg/m³. Ketumpatan ialah jisim objek dibahagikan dengan isipadunya. Ia menunjukkan nisbah jisim kepada isipadu sesuatu bahan. Ketumpatan adalah salah satu ciri yang menentukan jirim. Setiap bahan mempunyai ketumpatan tertentu. Bahan umumnya mempunyai ketumpatan yang berbeza. Jadi, ia boleh digunakan untuk mengenal pasti mereka. Mengukur ketumpatan bahan biasa dan tegar adalah mudah. Tetapi, mengukur ketumpatan bahan yang tidak teratur telah menjadi satu cabaran pada masa lalu. Dalam buku teks fizik sekolah menengah, Archimedes meletakkan mahkota Hierro II di dalam air. Dia kemudian mengukur ketumpatan emas menggunakan isipadu saliran. Hari ini kita panggil kaedah ini sebagai ukuran ketumpatan. Ia masih sesuai untuk mengukur ketumpatan objek tanpa lompang dan berlubang. Teknologi pengukuran ketumpatan hari ini menggunakan gas, cecair atau serbuk halus.
Jadi mengapa kita memerlukan media gantian yang berbeza? Ini kerana banyak bahan mempunyai rekahan, lompang, dan saluran penggulungan. Ini menghasilkan takrifan "ketumpatan" yang berbeza. Masing-masing memerlukan cara yang berbeza untuk mengukur. Teknologi pertama hanya mengukur volum sampel. Ia tidak menganggap liang-liangnya. Teknologi kedua mengukur jumlah sampel dan liang-liangnya. Ia mengukur kedua-dua liang terbuka dan tertutup. Teknologi ketiga juga mengukur liang sampel. Ia juga mengukur jurang antara sampel. Ia boleh dilihat sebagai fasa pepejal tulen.
Ketumpatan mutlak
Ketumpatan mutlak juga dipanggil ketumpatan sebenar, ketumpatan ketara, atau ketumpatan rangka. Ia tidak termasuk liang dalam sampel pukal atau jurang antara sampel. Ia adalah ketumpatan sampel fasa pepejal tulen. Sehingga kini, kami mendapat isipadu sampel dengan mengisi liangnya dengan air atau cecair lain untuk mengosongkannya. Kemudian, kami mendapati ketumpatannya. Kadang-kadang, untuk mengisi liang, objek diletakkan di dalam cecair dan direbus. Atau, objek itu dikosongkan sebelum diletakkan di dalam cecair. Tetapi, ketegangan permukaan dan gas di dalam liang-liang tidak dapat memenuhinya dengan cecair.
Teknologi pengukuran ketumpatan cecair mempunyai kelemahan. Jadi, industri menggunakan meter ketumpatan helium (atau gas lain). Berbanding dengan densitometer cecair, densitometer gas adalah lebih ringkas, lebih pantas, lebih tepat dan boleh diulang. Densitometer gas ialah teknik tidak merosakkan untuk mengukur ketumpatan bahan. Mereka menggunakan anjakan gas untuk mengukur isipadu sebenar objek. Ini menjadikan mereka sesuai untuk mencari ketumpatan sebenar objek. Kami hanya perlu mengelak sampel yang diketahui beratnya di dalam ruang. Kemudian, kami menyimpannya pada suhu malar dengan menggunakan densitometer helium. Helium kemudiannya ditambah kepada sistem. Tekanan dalam ruang sampel densitometer helium mencapai keseimbangan. Oleh kerana helium adalah molekul kecil, ia boleh menembusi ke dalam liang sampel. Helium dalam ruang sampel kemudiannya dilepaskan ke dalam ruang pengembangan. Tekanan menjadi sekata lagi. Isipadu sampel dikira menggunakan tekanan keseimbangan dan hukum gas. Akhirnya, tekanan dilepaskan daripada sistem dan sampel dikeluarkan. Jadi, ketumpatan mutlak objek diukur dengan meter ketumpatan helium. Ketumpatan jenis ini juga dipanggil "ketumpatan helium".
Ketumpatan sampul surat
Ketumpatan kemasukan ialah ketumpatan isipadu liang objek berliang. Ia kadangkala dipanggil ketumpatan pukal, tetapi saya fikir itu tidak begitu tepat. Apabila mempertimbangkan isipadu sampel, bayangkan filem nipis pada permukaan sampel. "Jumlah kemasukan" ialah kelantangan yang dibalut dalam filem.
Meter mengukur isipadu kemasukan. Ia menggunakan kaedah serbuk kering. Serbuk kering ini adalah sfera tegar dengan seragam saiz Zarah dan kecairan yang sangat baik. Ia boleh membungkus objek dengan ketat dan tidak bertindak balas terhadapnya. Saiz serbuk kering yang kecil memastikan ia melekat pada permukaan objek dan tidak memasuki liang-liangnya. Kaedah ini tidak membahayakan objek yang diukur atau menjadikannya kotor. Pengukuran adalah cepat dan mudah.
Serbuk kering yang diletakkan adalah silinder yang tepat. Omboh terletak di dalam ruang sampel untuk pemampatan. Daya boleh ditetapkan dan digunakan semula. Pertama, hanya serbuk kering digunakan untuk pemampatan dalam ruang sampel untuk mendapatkan garis dasar isipadu sifar. Kemudian, objek yang akan diukur, dan serbuk kering diletakkan di dalam ruang sampel bersama-sama. Mampatan di atas diulang untuk mencari sesaran omboh. Kemudian, isipadu objek yang hendak diukur boleh didapati. Ia berdasarkan kawasan bawah ruang sampel (bahagian bawah bulat silinder). Akhirnya, selepas goncangan dan penyingkiran habuk, serbuk kering pada sampel boleh dikeluarkan. Kemudian, sampel boleh dipulihkan kepada keadaan asal dan ujian boleh diulang. Anda boleh memilih ruang sampel dalam saiz yang berbeza. Saiz objek dipilih berdasarkan saiznya. Ini memenuhi keperluan untuk pengukuran.
Ketumpatan kemasukan objek berliang adalah kurang daripada ketumpatan mutlaknya. Untuk objek tidak berliang, ketumpatan kemasukannya sama dengan ketumpatan mutlaknya. Jadi, dengan mengukur ketumpatan mutlak dan kemasukan satu objek, kita boleh mencari jumlah keliangannya. Untuk mendapatkan garis dasar volum sifar, kami hanya menggunakan serbuk kering untuk pemampatan dalam ruang sampel.
Ketumpatan pukal & Ketumpatan ketik
Peraturan Am 0993 Edisi Farmakope Cina 2020 Bahagian Empat memperkenalkan kaedah ketumpatan pukal dan ketumpatan pili. Farmakope mentakrifkan ketumpatan pukal sebagai ketumpatan. Ia diukur apabila ubat atau serbuk eksipien diisi. Ia dalam keadaan longgar. Keadaan longgar merujuk kepada keadaan yang terbentuk dengan menuang sampel serbuk ke dalam bekas. Ini dilakukan tanpa pemampatan. Ketumpatan pukal ialah jisim serbuk per unit isipadu. Serbuk mengisi bekas yang ditentukan. Cara sampel disediakan, diproses dan disimpan mempengaruhi nilai ketumpatan pukal. Ia terikat dengan proses pelupusan. Susunan zarah yang berbeza boleh menyebabkan ketumpatan pukal berubah dalam julat. Walaupun sedikit perubahan boleh menjejaskan ketumpatan pukal. Hasilnya tidak boleh dihasilkan semula. Jadi, laporkan keadaan pengukuran semasa melaporkan kepadatan pukal. Ketumpatan pukal boleh didapati dengan mengukur isipadu jisim serbuk tertentu. Ini dilakukan dalam silinder penyukat selepas diayak (kaedah pertama). Atau, dengan menggunakan volumeter untuk penentuan (kaedah kedua). Atau, anda boleh mengukur jisim serbuk selepas diayak. Kemudian, isikan bekas dengan isipadu tertentu (kaedah ketiga).
Ketumpatan paip merujuk kepada ketumpatan pengisian serbuk dalam keadaan diketuk. Keadaan diketuk ialah keadaan lajur serbuk. Sampel serbuk ada di dalam bekas. Ia bergetar ke bawah pada frekuensi tertentu sehingga volum tidak lagi berubah. Peranti menyebabkan getaran dengan mengangkat cawan dan membiarkannya jatuh. Ia jatuh pada jarak tetap kerana graviti. Ketumpatan yang ditoreh boleh didapati dengan mengukur isipadu yang ditoreh bagi sampel jisim tetap. Ini dilakukan menggunakan kaedah pertama atau kedua. Atau, anda boleh menemuinya dengan menimbang sampel selepas ia diketuk dalam bekas pengukur isipadu yang diketahui. Ini adalah kaedah ketiga.
Cara zarah berinteraksi mempengaruhi susunan serbuk. Ini juga menjejaskan aliran serbuk. Perbezaan antara ketumpatan pukal dan ketumpatan ditoreh adalah penting. Ini menunjukkan bagaimana zarah serbuk berinteraksi. Ia juga mengukur kebolehliran serbuk. Ia melakukan ini dengan indeks kebolehmampatan atau nisbah Hausner.