Правило дерягина формулировка. Коллоидная химия: Учебное пособие. Смотреть что такое "Правило Дерягина" в других словарях

Дерягина правило

Правило Дерягина - правило, разработанное химиком Дерягиным Б. В. , касающееся технологии многих лекарственных форм.

Само правило звучит так: «Для получения тонко измельченного лекарственного вещества при его диспергировании рекомендуется добавлять растворитель в половинном количестве от массы измельчаемого лекарственного вещества .»

Объяснение правила: Частицы лекарственного вещества имеют трещины (щели Гриффитса), в которые проникает жидкость . Жидкость оказывает расклинивающее давление на частицу, которое превосходит стягивающие силы, что и способствует измельчению. Если измельчаемое вещество является набухающим, то его тщательно измельчают в сухом виде и лишь потом добавляют жидкость. После измельчения лекарственного вещества используют прием взмучивания с целью фракционирования частиц. Взмучивание состоит в том, что при смешивании твердого вещества с жидкостью, в 10-20 раз по объему превосходящей его массу, мелкие частицы находятся во взвешенном состоянии, а крупные оседают на дно. Этот эффект объясняется разной скоростью седиментации частиц разных размеров (закон Стокса). Взвесь наиболее измельченных частиц сливают, а осадок повторно измельчают и взмучивают с новой порцией жидкости до тех пор, пока весь осадок не перейдет в тонкую взвесь. ,

Применение в технологии

Источники информации

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Дерягина правило" в других словарях:

Правило Дерягина правило, разработанное химиком Б. В. Дерягиным, касающееся технологии многих лекарственных форм. Формулировка правила: Для получения тонко измельченного лекарственного вещества при его диспергировании… … Википедия

Статья по тематике Индуизм История · Пантеон Направления … Википедия

Педофилия … Википедия

МКБ 10 F … Википедия

Одна из составных частей общей структуры преступности, в которую входят деяния, связанные с физическим и психическим насилием над личностью или угрозой его применения. Насильственная преступность может пониматься в широком смысле при этом в неё… … Википедия

Эксгибиционизм (лат. exhibeo выставлять, показывать) форма отклоняющегося сексуального поведения, когда сексуальное удовлетворение достигается путём демонстрации половых органов незнакомым лицам, обычно противоположного пола, а также в публичных… … Википедия

Борис Владимирович Дерягин Дата рождения: 9 августа 1902(1902 08 09) Место рождения: Москва Дата смерти: 16 мая 1994(1994 05 16) (91 год) … Википедия

Это имеющие негативную эмоциональную окраску представления личности (ощущения неудовлетворённости, страха, греха), связанные с половыми отношениями, оказывающие существенное, а иногда и определяющее влияние как на половую жизнь, так и в целом на… … Википедия

- (от лат. coagulatio свертывание, сгущение), объединение частиц дисперсной фазы в агрегаты вследствие сцепления (адгезии) частиц при их соударениях. Соударения происходят в результате броуновского движения, а также седиментации, перемещения частиц … Химическая энциклопедия

Цель работы : Синтез гидрозоля гидроксида железа конденсационным методом; определение порога электролитной коагуляции золя и изучение зависимости его от заряда коагулирующего иона; определение защитного числа стабилизатора (высокомолекулярного соединения). (Работа рассчитана на 3 часа)

Краткое теоретическое введение

Гидрозоль гидроксида железа синтезируют методом конденсации путем проведения реакции гидролиза хлорида железа при 100ºС:

Реакция гидролиза FeCl 3 идет интенсивно с образованием высокодисперсных нерастворимых в воде частиц Fe (OH) 3 .

Агрегативная устойчивость золя гидроксида железа обеспечивается, прежде всего, наличием на поверхности дисперсных частиц двойных электрических слоев. Элементарная частица такого золя называется мицеллой. В основе мицеллы лежит нерастворимый в данной дисперсионной среде агрегат, состоящий из множества молекул (атомов): n , где n – число молекул (атомов), входящих в агрегат.

Поверхность агрегата может заряжаться благодаря избирательной адсорбции ионов из дисперсионной среды или диссоциации молекул в поверхностном слое агрегата. В соответствии с правилом Пескова – Фаянса адсорбируются преимущественно ионы, входящие в состав агрегата, либо специфически взаимодействующие с ним. Ионы, сообщающие агрегату поверхностный заряд, называются потенциалопределяющими. Заряженный агрегат составляет ядро мицеллы.

При данном методе получения золя гидроксида железа ядро n ·m Fe 3+ имеет положительный поверхностный заряд за счет адсорбции ионов Fe 3+ из среды (m – число адсорбированных ионов). Заряд ядра компенсируется эквивалентным зарядом противоположно заряженных ионов – противоионов, расположенных в объеме среды.

Противоионы, находящиеся непосредственно у поверхности ядра (на расстояниях, близких к диаметрам ионов), помимо электростатических сил испытывают силы адсорбционного притяжения поверхности. Поэтому они особо прочно связаны с ядром мицеллы и носят название противоионов адсорбционного слоя (их число m - x). Остальные противоионы составляют диффузно построенную ионную оболочку и называются противоионами диффузного слоя (их число соответствует х).

Мицелла гидрофобного золя является электронейтральной. Формулу мицеллы ионостабилизированного золя гидроксида железа можно записать следующим образом:

агрегат потенциал- противоионы ионы диффузного

определяющие плотного слоя

ионы слоя

_______________________

ядро мицеллы

_________________________________________

коллоидная частица

______________________________________________________

В формуле мицеллы границы коллоидной частицы обозначены фигурными скобками. Толщина адсорбционного слоя δ мала (< 1 нм) и постоянна. Толщина диффузного слоя λ существенно больше (может быть > 10 нм) и сильно зависит от концентрации электролитов в системе.

По теории Гуи-Чепмена противоионы диффузной части ДЭС распределяются в поле поверхностного потенциала в соответствии с законом Больцмана. Теория показывает, что потенциал в диффузной части слоя снижается с расстоянием по экспоненте. При малом значении потенциала эта зависимость выражается уравнением

φ = φ δ е – χ x (1)

где φ δ – потенциал диффузного слоя; х – расстояние от начала диффузной части ДЭС; χ– величина, обратная толщине диффузной части слоя.

За толщину диффузной части слоя принято расстояние, на котором потенциал диффузной части слоя φ δ уменьшается в е раз.

В соответствии с той же теорией толщина диффузной части слоя равна:

где ε 0 - электрическая постоянная; ε - относительная диэлектрическая проницаемость среды; F – постоянная Фарадея; I – ионная сила раствора; c 0 i – концентрация иона в растворе; z i – заряд иона электролита.

Из уравнения следует, что λ уменьшается с ростом концентрации электролита и заряда его ионов и с понижением температуры.

При движении одной фазы относительно другой на плоскости скольжения происходит разрыв ДЭС (как правило, в диффузной части) и возникновение электрокинетического («дзета») ζ – потенциала (см. рис 1).

В процессе коагуляции высокодисперсного слоя гидроксида железа образуются сравнительно небольшие по размерам седиментационно-устойчивые агре-

гаты. Поэтому исследование коагуляции частиц Fe(OH) 3 удобнее всего проводить с помощью турбидиметрического метода. Применимость этого метода основывается на сильной зависимости интенсивности светорассеяния от размеров частиц. При коагуляции частиц она повышается, соответственно увеличивается оптическая плотность золя. Поскольку при прохождении светового потока через окрашенные золи часть света рассеивается, а часть поглощается, то при изучении коагуляции в таких системах методом турбидиметрия необходимо исключить поглощение света. Для золя Fe (OH) 3 этого можно достичь, проводя измерения при красном светофильтре, т.е. при длине волны падающего света λ = 620 – 625 нм.

Порог быстрой коагуляции находят по пороговому объему электролита V к (мл), при котором оптическая плотность золя достигает максимального значения, а при дальнейшем добавлении электролита не изменяется. Значение с к рассчитывают по формуле:

где с к – концентрация введенного электролита, моль/л; V – объем золя, мл.

Для предотвращения агрегации частиц и защиты гидрозолей от коагулирующего действия электролитов применяют высокомолекулярные соединения и коллоидные ПАВ, растворимые в воде, например белки, мыла, крахмал, декстрин. Их стабилизирующее действие основано на образовании на поверхности частиц дисперсной фазы адсорбционных гелеобразных пленок и связано как с уменьшением межфазного натяжения, так и со структурно – механическими свойствами поверхностных слоев.

Защитная способность полимеров или ПАВ относительно выбранного золя характеризуется защитным числом S – количеством вещества, требуемого для стабилизации единицы объема золя. Защитное число S , как и порог коагуляции с к , определяют методом турбидиметрии. Защитное число S (г/л золя) вычисляют по уравнению:

где с ст – концентрация раствора стабилизатора, г/л; V защ – объем раствора стабилизатора, необходимый для предотвращения коагуляции золя, мл.

При коагуляции электролитами по концентрационному механизму (для сильно заряженных частиц) порог коагуляции с к обратно пропорционален заряду z коагулирующего иона в шестой степени, т.е

Рис 2. Зависимость оптической плотности D золя от объема электролита – коагулятора V эл .

Рис 3. Зависимость оптической плотности D золя от объема раствора стабилизатора V ст .

Значение V защ соответствует объему стабилизатора в золе, содержащем пороговый объем V к электролита, при котором на кривой зависимости D = f (V ст ) появляется нижний горизонтальный участок (рис. 3).

Приборы и методы измерений

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК – 56М

Электрическая плитка

Коническая колба емкостью 250 мл

Пробирки емкостью 20 мл

Бюретки емкостью 25 мл и градуированные пипетки

2 %-ый (масс.) раствор сульфата натрия

0.5 М раствор ацетата натрия

0.01 %-ый (масс.) раствор желатины

Для получения гидрозоля Fe (OH) 3 в колбу с 250 мл кипящей дистиллированной воды наливают 10 мл раствора хлорида железа. Образовавшийся золь, красно – коричневого цвета, охлаждают до комнатной температуры.

В 10 пробирок наливают по 10 мл золя, воду и электролит (раствор Na 2 SO 4 или СН 3 СООNa) в следующих объемах:

Номер пробирки … 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Объем воды, мл...... 10,0 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0

Объем электролита

V эл , мл ……………. 0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Электролит вводят в каждую пробу золя за 2-4 мин непосредственно перед измерением ее оптической плотности.

Измеряют оптическую плотность золя в каждой колбе с помощью фотоэлектроколориметра с применением светофильтра № 8 или № 9.

Последовательность выполнения работы

Полученные данные записывают в таблицу 1.

Таблица 1. Результаты исследования коагуляции золя гидроксида железа оптическим методом.

Элементарный акт коагуляции происходит в результате «ближнего взаимодействия» частиц. Осадки получаются плотными и необратимыми, так как энергия притяжения намного превышает энергию отталкивания. Здесь имеется непосредственный контакт между частицами, на рас- стояниях, соответствующих первому минимуму, идет образование кон- денсационно-кристаллизационных структур или грубых дисперсий. 2. Если высота барьера велика, а глубина второго минимума мала, частицы не могут преодолеть барьера и расходятся без взаимодействия. Это – случай «агрегативно устойчивой системы». Нарушить эту устойчивость можно двумя путями. а) Повышение кинетической энергии частиц приводит к увеличе- нию числа столкновений. Если энергия быстрых частиц превысит по- тенциальный барьер, то частицы могут слипнуться. Поэтому повыше- ние температуры может привести к коагуляции системы. б) Потенциальный барьер может быть уменьшен при добавлении в систему электролитов. При этом ДЭС сжимается за счет сжатия диф- фузной части, в результате чего частицы подходят друг к другу на меньшие расстояния, где усиливаются силы притяжения. Рис.4.3 Схема влияния электролита на коагуляциию: h2 < h1 3. Если глубина второго минимума достаточно велика то, незави- симо от высоты барьера, происходит так называемое «дальнее взаимо- действие» двух частиц, отвечающее второму минимуму. Вторичный минимум на участке ВС отвечает притяжению частиц через прослойку среды. Возникает взаимодействие на дальних расстоя- ниях, осадки получаются рыхлыми и обратимыми, так как минимум не глубокий. Второму минимуму соответствует явление флокуляции или образо- вание коагуляционных структур. Интерес к этим системам в последнее время велик: фиксация час- тиц во втором минимуме при достаточной концентрации дисперсной фазы может привести к превращении. Золя в полностью структуриро- ванную систему. Реальные твердые тела, составляющие основу материальной куль- туры человечества (строительные материалы, деревянные изделия, оде- жда, бумага, полимеры) – в подавляющем большинстве являются струк- турированными дисперсными системами. Вывод: Рассмотренный классический вариант теории Дерягина-Ландау да- ет хорошее согласие с экспериментальными данными. Но может быть самым главным ее достижением является обоснование правила Шульце- Гарди, которое справедливо считается краеугольным камнем для про- верки теорий устойчивости. const g = 6 – «закон шестой степени» Дерягина, устанавливающий Z зависимость порога коагуляции от заряда иона-коагулятора. 4.7 Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита. Медленная и быстрая коагуляция Медленная коагуляция – это когда электролита введено в таком количестве, что небольшой барьер отталкивания сохраняется (DU), здесь не все сталкивающие частицы коагулируют. Скорость ее зависит от концентрации электролита. Быстрая коагуляция – имеет место при полном исчезновении энергетического барьера, здесь каждое столкновение частиц приводит к коагуляции. Скорость быстрой коагуляции u – не зависит от концен- трации электролита. Рис.4.4 Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита При небольших количествах электролита скорость коагуляции близка к нулю (участок I). Затем скорость растет при увеличении количества электролита (участок II). Коагуляция на участке II является медленной и зависит от концентрации электролита. На участке III скорость достигает максимальное значение и уже не зависит от количества прибавляемого электролита. Такая коагуляция называется быстрой и соответствует полному исчезновению потенци- ального барьера коагуляции DU . Начало участка III отвечает порогу быстрой коагуляции g б, здесь величина x -потенциала падает до нуля. Порогу быстрой коагуляции на основании теории ДЛФО можно дать строгое определение: Порог быстрой коагуляции – это количество электролита, необхо- димое для снижения энергетического барьера до нуля. 4.8 Изменение агрегативной устойчивости при помощи электролитов. Концентрационная и нейтрализационная коагуляция Одним из способов изменения агрегативной устойчивости золей является введение электролитов. Электролиты в состоянии изменить структуру ДЭС и его диффуз- ный слой, снизить или увеличить x -потенциал и электростатическое от- талкивание, т.е. способны вызвать или предотвратить коагуляцию. Воз- можны концентрационная и нейтрализационная коагуляция электроли- тами. Причина их одна и та же – снижение x -потенциала, ослабление электростатического отталкивания. Однако механизм снижения x - потенциала различный. Рис.4.5 Падение потенциала в ДЭС до (кривая 1) и после (кривая 2) введения электролита в процессе концентрационной (а) и нейтрализационной (б) коагуляции j1 и j 2 , x1 и x 2 – значения полного и электрокинетического по- тенциалов, соответственно, до и после введения электролитов; 3 и 4 – направления адсорбции ионов электролита; х – расстояние от твердой поверхности в глубь жидкости. 1. Концентрационная коагуляция наблюдается при больших заря- дах поверхности, когда j0 ³ 100 мВ, и проводится она в основном ин- дифферентными электролитами. Эти электролиты способствуют сжа- тию диффузной части ДЭС, снижению x -потенциала (x 2 < x1), но не изменяют полный потенциал j0 . Благодаря этому (сжатию ДЭС) частицы сближаются и межмоле- кулярные силы притяжения начинают превалировать, что и вызывает слияние частиц. Правило Шульце-Гарди подтвердили теоретически Б.В. Дерягин и Л.Д. Ландау, представив расклинивающее давление как суммарный эф- фект сил отталкивания и притяжения, что позволило им вывести урав- нение, связывающее порог коагуляции с зарядом иона-коагулятора. B * e (kб T) 5 Cкр = g = , (1) A2 e 6 Z 6 где B * – константа; e – диэлектрическая постоянная; kб – константа Больцмана; T – абсолютная температура; A – постоянная Ван-дер- Ваальса; e – заряд электрона; Z – заряд иона-коагулятора. Это уравнение (4) хорошо описывает зависимость порога коагуля- ции от заряда иона-коагулятора для сильно заряженных поверхностей и соответствует эмпирическому правилу Шульце-Гарди. В уравнение (1) не входит потенциал поверхности. Таким образом, правило Шульце-Гарди справедливо в случае концентрационной коагу- ляции. 2. Нейтрализационная коагуляция происходит при малых потен- циалах поверхности (j0 £ 100 м В) под действием неиндифферентных, т.е. родственных электролитов. Особенно эффективны электролиты, со- держащие ионы большого заряда и большого радиуса, то есть хорошо адсорбирующиеся. При введении таких электролитов идет частичная нейтрализация полного потенциала поверхности при адсорбции противоионов, что приводит к снижению не только полного потенциала j0 , но и j " и x - потенциала, а также к сжатию диффузной части ДЭС. Для случая нейтрализационной коагуляции при j0 £ 100 м В авторы теории ДЛФО нашли выражение для порога коагуляции: " x 4 Cкр = g = k 2 . (2) Z Из уравнения (2) следует, что для нейтрализационной коагуляции критическая концентрация зависит от x -потенциала и, следовательно, от полного потенциала поверхности j0 . Из уравнения (2) также следует: при малых j0 порог коагуляции обратно пропорционален Z 2 коагулирующего иона. Этот случай соответствует эмпирическому правилу Эйлерса- Корфа, которое оказывается справедливым для слабо заряженных по- верхностей. В реальных системах одновременно могут действовать оба меха- низма коагуляции, поэтому зависимость порога коагуляции от заряда иона-коагулятора оказывается промежуточной. 4.9 Особые явления при коагуляции. Явление неправильных рядов Коагулирующая сила ионов зависит не только от заряда и радиуса коагулирующих ионов, но и от их специфической адсорбции. Кроме того, многовалентные ионы могут вызвать перезарядку по- верхности и привести к чередованию зон устойчивого и неустойчивого состояния системы. Это явление получило название явления неправиль- ных рядов. Суть: при добавлении электролитов вначале наблюдается ус- тойчивость золя, затем – коагуляция. Далее – вновь устойчивость, и, на- конец, при избытке электролита – опять коагуляция. Это объясняется тем, что многовалентные ионы (Fe3+, Al3+, Th4+) перезаряжают частицы и переводят систему из неустойчивого в устой- чивое состояние. Введение электролита AlCl3 в золь сернистого мышь- яка, имеющего первоначально отрицательный заряд. Рис.4.6 Схема неправильных рядов На рис. 4.6 можно выделить две зоны устойчивого состояния (0-1, 2-3) и две зоны коагуляции (1-2, 3-4). Зона 0-1 – электролита добавлено недостаточно, устойчивое со- стояние. Зона 1-2 – электролита добавлено достаточно, x = xкр. Идет коагу- ляция. Далее начинается перезарядка поверхности, x -потенциал приоб- ретает противоположное значение. При достижении x > + xкр вновь на- ступает устойчивое состояние (участок 2-3). На участке 3-4 вновь идет коагуляция системы по схеме концен- трированной коагуляции. В отличие от участка 1-2, где коагуляция идет ионами Al3+, в зоне 3-4 коагуляция проводится ионами Cl–, так как заряд частиц стал поло- жительным. 4.10 Коагуляция смесью электролитов В промышленных условиях для коагуляции используют не один электролит, а смесь нескольких электролитов. Коагулирующее действие смесью двух электролитов часто бывает неаддитивным. Иногда требуется электролита в смеси больше, чем одного из них – это явление антагонизма. Если же смесь электролитов эффективнее одного электролита, то проявляется явление синергизма, их в смеси надо меньше, чем каждого в отдельности. При аддитивном действии электролиты коагулируют независимо друг от друга. Для характеристики смеси двух электролитов удобно пользоваться графиком зависимости порога коагуля- ции g 1 от порога коагуляции g 2 . При аддитивном действии зависи- мость g 1 – g 2 – линейна. Синергизм характеризуется кри- вой 2, если первый электролит берется в количестве g 1 / 2 , то второй – в коли- честве g 2 < g 2 / 2 . Рис.4.7 График зависимости порога коагуляции: 1 – аддитивное действие; 2 – синергетическое действие; 3 – антагонистическое действие Синергизм электролитов широко используют на практике для коа- гуляции больших количеств дисперсных систем. 4.11 Применение коагулянтов и флокулянтов в процессах очистки воды Явление коагуляции тесно связано с проблемой удаления загрязне- ний из водных сред. В основе многих методов очистки от в.д.с – загрязнений лежит яв- ление потери системой агрегативной устойчивости путем объединения частиц под внесением специально вводимых реагентов: коагулянтов и флокулянтов. Это укрупнение частиц приводит к потере седиментационной ус- тойчивости системы и образованию осадков. В настоящее время подбор реагентов для коагуляции основывается преимущественно на эмпирических исследованиях. Чаще всего коагулирование загрязнений воды производится элек- тролитами, которые содержат многозарядные ионы (Al3+, Fe3+). Ранее процесс осветления воды объясняли нейтрализацией много- валентными катионами, заряженных, как правило, отрицательно, частиц природных вод. Однако коагуляция эти ионами связана с процессами их гидролиза, в результате которого возникают полиядерные аквагидро- комплексы, обладающие более сильной коагулирующей способностью, чем ионы. Сам процесс коагуляции подобен процессу флокуляции ВМС. В процессах водоочистки постепенно расширяется применение по- лимерных флокулянтов (ВМС): длинная молекула полимера адсорбиру- ется двумя концами на двух разных частицах дисперсной фазы и соеди- няет их «мостиком». Получается рыхлый агрегат – флоккула. Здесь час- тицы не имеют непосредственного контакта между собой. Флокулянты бывают природными и синтетическими, неионоген- ными и ионогенными. В последнем случае флокуляция возможна не только по механизму мостикообразования, но и путем нейтрализации заряда частиц противоположно заряженными ионами полиэлектролита. На празднике часто эффективным оказывается совместное приме- нение коагулянтов и флокулянтов. 4.12 Кинетика коагуляции Процесс коагуляции протекает во времени. Отсюда вытекает пред- ставление о скорости коагуляции. Скорость коагуляции – это измене- ние частичной концентрации в единице объема в единицу времени. Раз- личают быструю коагуляцию, когда каждое столкновение частиц при- водит к их слипанию и медленную коагуляцию, если не все столкновения частиц являются эффективными. Термины «быстрая» и «медленная» коагуляции условны и не связаны со скоростью процесса. При опреде- ленных условиях быстрая коагуляция может протекать очень медленно и, наоборот, медленная коагуляция может идти весьма быстро. Теория кинетики быстрой коагуляции предложена С. Смолуховским. Скорость процесса уменьшения общего числа частиц (n) во времени он рассматривает как скорость реакции второго порядка, поскольку слипание частиц происходит при столкновении двух частиц, dn = k × n2 . (3) dt После интегрирования этого уравнения получим 1æ1 1 ö k= ç - ÷ (4) t è n n0 ø или n0 n= , (5) 1+ kn0t где n0 – общее число частиц в единице объема золя до коагуляции, n – число частиц к моменту времени t, k – константа скорости процесса коагуляции, которая вычисляется по уравнению (5.5). Константа k свя- зана с коэффициентом диффузии частиц D и с расстоянием d, на кото- ром действуют силы притяжения между частицами, уравнением k = 4pDd . (6) Подставив в это уравнение вместо D его значение из уравнения Эйнштейна и учитывая, что d = 2r, получим 4 RT 3 –1 k= ,м с. (7) 3h Из формулы (7) видно, что величина k не зависит от начальной концентрации золя и от размера частиц и поэтому не меняется при их слипании. Константа скорости процесса коагуляции – постоянная толь- ко для данной коллоидной системы. Если величина константы k, вычис- ленная из экспериментальных данных, не совпадает с величиной, полу- ченной из теоретической формулы (7), то это значит, что в системе про- исходит не быстрая, а медленная коагуляция. С. Смолуховский предложил формулы, позволяющие определить с к о л ь к о ч а с т и ц того или иного порядка (первичных, вторичных и т.д.) имеется в золе ко времени t. Причем для того, чтобы исключить входящие в эти формулы трудно определяемые величины D и d, он ввел в них так называемое время половинной коагуляции q (период коагуля- ции), за которое начальная концентрация первичных частиц уменьшает- ся вдвое. Тогда для первичных частиц n0 n1 = , (8) (1 + t q) 2 для вторичных частиц n0 t q n2 = (9) (1 + t q) 3 и для частиц m-го порядка n0 (t q) m-1 nm = . (10) (1 + t q) m+1 На рис. 4.8 уравнения (8-10) изображены графически. Получен- ные кривые наглядно показывают распределение числа частиц в бы- стро коагулирующем золе. В на- чальный момент, т. е. когда t = 0, все частицы – первичные: n = n1 = n0, а n2 = n3 = n4 = 0. Через некоторое время количество всех частиц равно n, число первичных n1 уменьшается, но начинают появ- ляться двойные, тройные и др. час- тицы. По мере коагуляции эти час- тицы также постепенно исчезают, уступая место частицам высших порядков – более крупным агрега- там. Поэтому кривые, выражающие Рис.4.8 Распределение числа частиц при изменение числа частиц различных быстрой коагуляции золя порядков, со временем приобрета- ют ясно выраженные максимумы. Кривые, выражающие распределение числа частиц во времени, строят также в координатах n = f (t / q) , n = f (t) или в линейной форме – в координатах 1 / n = f (t) . Согласно теории С. Смолуховского, время половинной коагуляции не зависит от времени коагуляции. Чтобы проверить применимость тео- рии, по экспериментальным данным вычисляют q для нескольких зна- чений t по формуле, полученной из (4), . (11) Если величина q не остается постоянной при различных t, то это означает, что в системе происходит не быстрая, а медленная коагуля- ция. 4.13 Примеры коагуляции. Образование почв Мы рассмотрели развитие основных идей, определяющих содержа- ние проблемы устойчивости. Так, одна из важнейших задач заключается в сохранении устойчивого состояния суспензий, эмульсий и других объектов, проходящих в процессе переработки через сложные системы производственных агрегатов. Не менее важной для народного хозяйства является и обратная задача – скорейшего разрушения дисперсных сис- тем: дымов, туманов, эмульсий, промышленных и сточных вод. Огра- ничимся здесь иллюстрацией многообразия и сложности коагуляцион- ных явлений на примерах, связанных с процессами почвообразования. Почвы образуются при разрушении горных пород в результате вы- ветривания, выщелачивания, гидролиза и т. д. Эти процессы приводят к образованию окислов: как нерастворимых, типа SiO2, Al2O3, Fe2O3 (точ- нее – их гидроокисей), так и растворимых, типа RO и R2O (где R – ме- талл). Из-за значительной гидратации нерастворимых элементов почвы и дальнему взаимодействию в процессе взаимной коагуляции образуют- ся структурированные коагуляты, близкие по свойствам к гелям, назы- ваемые коагелями. Эти коллоидно-химические процессы определяют все многообразие существующих типов почв. Например, подзолистые почвы, типичные для северных районов нашей страны, образуются в условиях малого содержания органических остатков (гуминовых веществ) и большой влажности, вымывающей окислы основного характера (RO и R2O). Остающиеся коагели характе- ризуются высоким содержанием SiO2 и малым количеством питатель- ных веществ, необходимых для растений. Наоборот, черноземные почвы средней полосы России образуются в условиях малой влажности. В этих условиях ионы Са2+ и Mg2+ не вы- мываются и, взаимодействия с гуминовыми кислотами, образуют нерас- творимые высокомолекулярные коллоидные частицы – гуматы Са2+ и Mg2+. В процессе взаимной коагуляции положительно заряженных час- тиц R2O3 с отрицательно заряженными гуматами и SiO2 возникают

Касающееся технологии многих лекарственных форм.

Формулировка правила:

Объяснение правила

Частицы лекарственного вещества имеют трещины (щели Гриффитса), в которые проникает жидкость . Жидкость оказывает расклинивающее давление на частицу, которое превосходит стягивающие силы, что и способствует измельчению. Если измельчаемое вещество является набухающим, то его тщательно измельчают в сухом виде и лишь потом добавляют жидкость. После измельчения лекарственного вещества используют прием взмучивания с целью фракционирования частиц. Взмучивание состоит в том, что при смешивании твердого вещества с жидкостью, в 10-20 раз по объему превосходящей его массу, мелкие частицы находятся во взвешенном состоянии, а крупные оседают на дно. Этот эффект объясняется разной скоростью седиментации частиц разных размеров (закон Стокса). Взвесь наиболее измельченных частиц сливают, а осадок повторно измельчают и взмучивают с новой порцией жидкости до тех пор, пока весь осадок не перейдет в тонкую взвесь.

Применение в технологии

Bismuthi subnitratis ana 3,0

Aquae destillatae 200 ml

M.D.S. Протирать кожу лица

Значение рецепта: в подставку отмеривают 200 мл очищенной воды. В ступке измельчают 3 г крахмала и 3 г основного нитрата висмута с 3 мл воды (по правилу Дерягина), затем добавляют 60-90 мл воды, смесь взмучивают и оставляют на несколько минут. Осторожно сливают тонкую взвесь с осадка во флакон . Влажный осадок дополнительно растирают пестиком , смешивают с новой порцией воды, сливают. Измельчение и взмучивание повторяют, пока все крупные частицы не превратятся в тонкую взвесь .

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Правило Дерягина" в других словарях:

Правило Дерягина правило, разработанное химиком Дерягиным Б. В., касающееся технологии многих лекарственных форм. Само правило звучит так: «Для получения тонко измельченного лекарственного вещества при его диспергировании рекомендуется добавлять … Википедия

Статья по тематике Индуизм История · Пантеон Направления … Википедия

Педофилия … Википедия

МКБ 10 F … Википедия

Для получения тонко измельченного лекарственного вещества при его диспергировании рекомендуется добавлять растворитель в половинном количестве от массы измельчаемого лекарственного вещества.

Объяснение правила [ править ]

Частицы лекарственного вещества имеют трещины (щели Гриффитса), в которые проникает жидкость. Жидкость оказывает расклинивающее давление на частицу, которое превосходит стягивающие силы, что и способствует измельчению. Если измельчаемое вещество является набухающим, то его тщательно измельчают в сухом виде и лишь потом добавляют жидкость. После измельчения лекарственного вещества используют прием взмучивания с целью фракционирования частиц. Взмучивание состоит в том, что при смешивании твердого вещества с жидкостью, в 10-20 раз по объему превосходящей его массу, мелкие частицы находятся во взвешенном состоянии, а крупные оседают на дно. Этот эффект объясняется разной скоростью седиментации частиц разных размеров (закон Стокса). Взвесь наиболее измельченных частиц сливают, а осадок повторно измельчают и взмучивают с новой порцией жидкости до тех пор, пока весь осадок не перейдет в тонкую взвесь.

Применение в технологии [ править ]

Значение рецепта: в подставку отмеривают 200 мл очищенной воды. В ступке измельчают 3 г крахмала и 3 г основного нитрата висмута с 3 мл воды (по правилу Дерягина), затем добавляют 60-90 мл воды, смесь взмучивают и оставляют на несколько минут. Осторожно сливают тонкую взвесь с осадка во флакон. Влажный осадок дополнительно растирают пестиком, смешивают с новой порцией воды, сливают. Измельчение и взмучивание повторяют, пока все крупные частицы не превратятся в тонкую взвесь.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Рассчитанное отношение сопоставляют с отношением порогов быстрой коагуляции, которое следует из правила Дерягина-Ландау (правила Шульце - Гарди).

Количественное уточнение и теоретическое обоснование правила Шульце - Гарди были даны Дерягиным и Ландау. Для расчета порога коагуляции теория дает следующую формулу

Правило Дерягина - Ландау, выведенное авторами на основе представлений физической теории коагуляции, позволяет определить значение порога быстрой коагуляции, которое соответствует исчезновению энергетического барьера на кривой общего взаимодействия коллоидных частиц в зависимости от расстояния между ними. Рассчитанные по данному правилу значения порога коагуляции не всегда совпадают с экспериментальными значениями вследствие того, что коагулирующее действие ионов зависит не только от валентности, но и от специфической адсорбции, не учитываемой приведенным выше уравнением.

Коагулирующая способность электролита характеризуется порогом коагуляции, т. е. минимальной концентрацией электролита Б коллоидном растворе, вызывающей его коагуляцию. Порог коагуляции зависит от валентности коагулирующего иона. Эта зависимость выражается правилом значности (правилом Шульце - Гарди). Более строгую, теоретически обоснованную количественную связь между порогом быстрой коагуляции у и валентностью иона выражает правило Дерягина - Ландау

Этот результат, впервые теоретически полученный Дерягиным и Ландау, уточняет правило Шульце-Гарди.

Теоретические представления о причинах, обусловливающих устойчивость лиофобных золей, получили дальнейшее развитие в работах Б. В. Дерягина и Л. Д. Ландау. Согласно теоретическим воззрениям и экспериментальным данным Дерягина, пленка жидкости, заключенная между двумя погруженными в нее твердыми телами, оказывает на них расклинивающее давление и тем самым препятствует их сближению. Действие быстро возрастает с утончением пленки и в большой степени понижается от присутствия электролитов. С этой точки зрения коагуляции частичек препятствует расклинивающее действие разделяющих их пленок. Введение электролитов в золь приводит к изменению двойного электрического слоя, сжатию его диффузной части и изменению прочности разделяющих частицы пленок и, тем самым, к нарушению стабильности золя. Стройно развитая математическая теория стабильности и коагуляции Дерягина и Ландау приводит к строгому физическому обоснованию правила валентности Шульце - Гарди и вместе с тем подводит физическую основу под эмпирические закономерности, обнаруженные Оствальдом.

Основные закономерности коагуляции под действием электролитов. Изменение устойчивости золей при изменении содержания в них электролитов было известно уже первым исследователям коллоидных систем (Ф. Сельми, Т. Грэм, М. Фарадей, Г. И. Борщов). В дальнейшем благодаря работам Г. Шульца, У. Гарди, Г. Пиктона, О. Линдера, Г. Фрейндлиха, В. Паули, Г. Кройта, Н. П. Пескова, А. В. Думанского и других был накоплен обширный экспериментальный материал и сделаны основные теоретические обобщения. Огромный вклад в развитие теории электролитной коагуляции внесли советские ученые Б. В. Дерягин с сотр., П. А. Ребиндер и его школа. Экспериментально установленные закономерности при коагуляции электролитами известны под названием правил коагуляции

Строят графики зависимости оптической плотности О от концентрации электролита Сэт (рис. III.5). Из точки пересечения продолжения обоих прямолинейных участков кривой опускают перпендикуляр на ось абсцисс и находят порог быстрой коагуляции для каждого электролита. Поделив полученные значения порогов коагуляции на наименьшее из них, выводят правило значности и сопоставляют его с правилом Дерягина - Ландау.

Существование резкого скачка свойств на определенном расстоянии от подложки было еще ранее обнаружено В. В. Карасевым и Б. В. Дерягиным при измерении зависимости вязкости некоторых органических жидкостей от расстояния до твердой стенки. Все это дает право называть такие слои особой, граничной фазой, поскольку наличие резкой границы раздела есть основное определение фазы. Различие с обычными фазами заключается в том, что толщина граничной фазы - вполне определенная для данной температуры величина.

Теория Дерягина - Фервея - Овербека устанавливает, что Ск обратно пропорционально шестой степени валентности коагулирующего иона. Эту же зависимость отражает экспериментально найденное правило Шульце - Гарди. Полученное отличное совпадение хорошо подтверждает правильность теории коагуляции лиофобных золей.

На многочисленных объектах показано , что порог коагуляции обратно пропорционален валентности коагулирующих ионов в степени от 5 до 9, часто в степени 6. Наблюдались и более низкие значения показателя степени (2-3). Таким образом, правило Шульце - Гарди предполагает лишь высокую степень зависимости порога коагуляции от валентности (г) противоионов. Тем не менее оно иногда отождествляется с теоретически выведенным законом 2 Дерягина- Ландау.

Влияние валентности коагулирующих ионов на порог коагуляции определяется правилом Шульце-Гарди чем больше валентность коагулирующих ионов, тем больше их коагулирующая сила или тем меньше порог коагуляции. Теоретическое обоснование этого правила было дано в 1945 г. Б. В. Дерягиным и Л. Д. Ландау. Найденная ими связь между порогом коагуляции и валентностью коагулирующих ионов выражается в форме

Если учесть, что в случае барьерного механизма при г

Для получения более тонких и устойчивых водных суспензий гидрофильных набухающих веществ (висмута нитрата основного, цинка оксида, магния оксида, кальция фосфата, карбоната и глицерофосфата, коалина, натрия гидрокарбоната, железа глицерофосфата) наиболее целесообразно использовать прием взмучивания, который является разновидностью дисперсионного метода. Сущность приема заключается в том, что вещество диспергируют сначала в сухом виде, затем - с учетом правила Дерягина. Полученную тонкую пульпу разбавляют примерно в 10 раз водой (раствором), растирают и сливают верхний слой суспензии в склянку для отпуска. Операцию взмучивания повторяют до тех пор, пока все вещество не будет диспергировано и получено в виде тонкой взшси.

Влияние смазочного материала на параметры трения в условиях граничной смазки оценивается, как правило, по величине адсорбции масла (среды) и по его химической активности. Адсорбционная способность учитывается преимущественно для случая использования химически инактивной смазочной среды. Так, Б. В. Дерягин предложил оценивать эффективность масляной пленки по критерию маслянистости, представляющему собой соотношение шероховатостей смазанной и несмазанной поверхностей. Другой критерий маслянистости характеризуется отношением разности работ сил трения несмазанных и смазанных поверхностей за время, ншбходимое для истирания пленки толщиной /г, к толщине этой пленки. Критерии маслянистости в основном определяются продолжительностью пребывания молекул масла (смазки) на поверхности трения и активностью смазки.

При электролитной коагуляции по концентрационному механизму (для сильно заряженных частиц) порог коагуляции Ск в соответстЕ1ИИ с правилом Дерягина - Ландау (обоснование эмпирического правила Шульце - Гарди) обратно пропорционален заряду 2 противоионо13 в шестой степени, т. е.

Теория двойного электрического слоя получила развитие в работах Фрумкина и Дерягина. Согласно их представлениям, внутреннему слою ионов двойного электрического слоя, получивших название потенциалобразующих, плотно примыкает некоторая часть противоположно заряженных ионов (рис. 50, а), называемых против о ионам и. Эта часть противоионов передвигается вместе с частицей и образует слой толщиной 6″, называемый адсорбционным. На рис. 50, а граница между такой частицей и средой обозначена пунктиром. Остальные противоио-ны располагаются в дисперсионной среде, где они распределены, как правило, диффузно.

Однако в последнее время получены экспериментальные данные, которые указывают на неприложимость в ряде случаев правила Шульце -Гарди в виде закона Дерягина - Ландау На опыте часто наблюдаются значительные отклонения от такой закономерности, а именно, в ряде случаев коагулирующее действие электролитов пропорционально валентности противоионов в степени меньше шести. Согласно И. Ф, Ефремову и О. Г. Усьярову, это отклонение от

Приложимость теории Дерягина и правила Шульце - Гарди для коагуляции высокомолекулярных соединений была показана на примере каучуковых латексов при взаимодействии их с электролитами разной валентности (Воюцкий, Нейман, Сандомир-ский).

Однако и в рассмотренном первом приближении теория дает хорошее согласие с экспериментальными данными (например, данными Шенкеля и Китченера, полученными на монодисперсных латексах), но может быть самым главным ее достижением является обоснование правила Шульце - Гарди, справедливо считающегося краеугольным камнем для проверки теорий устойчивости. Рассмотрим это объяснение. Анализ условий устойчивости дисперсных систем показывает, что граничные условия быстрой коагуляции в терминах теории Дерягина могут быть записаны как Утях = О и дОтах/ёк = 0, где С/тях - максимальная энергия (рис. XIII. 7). Эти условия выражают снижение высоты барьера до нуля.

В простейшем случае ц = onst. Коэф. Т. покоя, как правило, больше коэф. кинематического Т., так что усилие трогания с места (пусковой момент) больше сопротивления равномерному движению. Более точно физ. процессы при сухом Т. отражаются т.наз. двучлешавл законом трения Дерягина ц = F/(N + PgS), где / -дополнит, к N давление, вызванное силами межмол. взаимод. трущихся тел, а S-пов-еть фактич. контакта трущихся тел из-за волнистости и шероховатости пов-стей Т. контакт тел не бывает полным.

В работах 1937 и 1940 гг. Дерягин, используя формулы Фукса для скорости коагуляции взаимодействующих частиц, вывел критерий агрегативной устойчивости слабо заряженных коллоидных частиц для двух предельных случаев когда радиус частиц много меньше толщины ионных атмосфер , или, иначе говоря, характерной длины Дебая, и когда радиус частиц много больше толщины ионных атмосфер . Во втором случае критерий обобщает и количественно уточняет эмпирическое правило Эйлерса-Корфа , находящееся в согласии с рядом экспериментальных фактов. Тогда же было показано существование дальнего минимума на кривой, выражающей зависимость силы взаимодействия (отталкивания) от расстояния .

Известной трудностью для теории явилось то, что правило обратной шестой степени (уточненное Дерягиным и Ландау правило Гарди- Шульце) соблюдается и тогда, когда безразмерный потенциал поверхности не только невелик, но меньше единицы. Это возможно, как показали Глаз-ман с соавт. , если произведение потенциала на заряд противоиона мало меняется при изменении последнего. Количественное объяснение этому на основе независимости адсорбции противоионов от заряда было дано Усьяровым .

Наиболее разработанная теория устойчивости ионостабилизированных коллоидных растворов привела к ряду фундаментальных результатов . Теория сильно заряженных золей, рассматривающая только концентрационную коагуляцию, позволила обосновать правило Шульце - Гарди в виде закона 2 Дерягина - Лайдау. При умэ-ренных потенциалах коллоидных частиц пороги коагуляции изменяются с валентностью противоионов по закону 2 , где 2 а 6 , что также находится в соответствии. с правилом Шульце - Гарди. Теория позволила обосновать различные закономерности коагулирующего действия смесей электролитов и не находивший р нее никакого объяснения эффект синергизма . Следует также отметить, что на основании теории была показана неправомерность широко распространен-

Получив значения точного порога коагуляции для всех электролитов, выводят правило значности, для чего найденные значения порогов делят на наименьший порог коагуляции (для AI I3). Сопоставляют экспериментальное соотношение порогов коагуляции с теоретическим, вычисленным по правилу Дерягина - Ландау, согласно которому Y a b Vai u 11 1. Проводят анализ результатов сопоставления и оформляют работу в лабораторном журнале.

Смотреть страницы где упоминается термин Правило Дерягина : Синтетические полимеры в полиграфии (1961) — [ c.130 ]

Объяснение правила

Применение в технологии

Bismuthi subnitratis ana 3,0

M.D.S. Протирать кожу лица

Правило Дерягина - правило, разработанное химиком Б. В. Дерягиным, касающееся технологии многих лекарственных форм.

Aquae destillatae 200 ml

Примечания

Синев Д. Н., Марченко Л. Г., Синева Т. Д. Справочное пособие по аптечной технологии лекарств. 2-е изд., перераб. и доп. - СПб: Изд-во СПХФА, Невский Диалект, 2001. - 316 с.
Николаев Л. А. Лекарствоведение. 2-е изд., испр. и доп. - Минск: Высшая школа, 1988.
Бобылев Р. В., Грядунова Г. П., Иванова Л. А. и др. Технология лекарственных форм. Т. 2. - М.: «Медицина», 1991.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Правило Дерягина» в других словарях:

Дерягина правило - Правило Дерягина правило, разработанное химиком Дерягиным Б. В., касающееся технологии многих лекарственных форм. Само правило звучит так: «Для получения тонко измельченного лекарственного вещества при его диспергировании рекомендуется добавлять … Википедия

Дерягин, Борис Владимирович - Борис Владимирович Дерягин Дата рождения: 9 августа 1902(1902 08 09) Место рождения: Москва Дата смерти: 16 мая 1994(1994 05 16) (91 год) … Википедия

Международное общество сознания Кришны - Статья по тематике Индуизм История · Пантеон Направления … Википедия

Педофилия - Педофилия … Википедия

Эксгибиционизм - МКБ 10 F … Википедия

Насильственная преступность - одна из составных частей общей структуры преступности, в которую входят деяния, связанные с физическим и психическим насилием над личностью или угрозой его применения. Насильственная преступность может пониматься в широком смысле при этом в неё… … Википедия

Эксбиционизм

Эксгибиционист - Эксгибиционизм (лат. exhibeo выставлять, показывать) форма отклоняющегося сексуального поведения, когда сексуальное удовлетворение достигается путём демонстрации половых органов незнакомым лицам, обычно противоположного пола, а также в публичных… … Википедия

Сексуальный комплекс - это имеющие негативную эмоциональную окраску представления личности (ощущения неудовлетворённости, страха, греха), связанные с половыми отношениями, оказывающие существенное, а иногда и определяющее влияние как на половую жизнь, так и в целом на… … Википедия

КОАГУЛЯЦИЯ - (от лат. coagulatio свертывание, сгущение), объединение частиц дисперсной фазы в агрегаты вследствие сцепления (адгезии) частиц при их соударениях. Соударения происходят в результате броуновского движения, а также седиментации, перемещения частиц … Химическая энциклопедия

ГЛАВА 20. СУСПЕНЗИИ

Суспензии (Suspensiones) — жидкая лекарственная форма для внутреннего, наружного и парентерального применения, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько измельченных порошкообразных лекарственных веществ, распределенных в жидкой дисперсионной среде (ГФ XI, вып. 2, с. 214). Размер частиц дисперсной фазы суспензий не должен превышать 50 мкм. В соответствии с требованиями фармакопеи США, Британского фармацевтического кодекса он должен составлять 10-20 мкм.

Суспензии представляют собой непрозрачные жидкости с размером частиц, указанном в частных статьях, не проходящие через бумажный фильтр и видимые под обычным микроскопом. Как микрогетерогенные системы суспензии характеризуются кинетической (седиментационной) и агрегативной (конденсационной) неустойчивостью.

При хранении суспензии неустойчивы, поэтому:

— перед употреблением суспензии взбалтывают в течение 1- 2 мин;

— вещества сильнодействующие и ядовитые лекарственной форме не отпускают.

Исключение составляет тот случай, когда количество вещества, выписанного в рецепте, не превышает высшую разовую дозу.

При прописывании в рецепте вещества списка А в количестве более высшей разовой дозы лекарственный препарат изготовлению не подлежит.

20.1. ПРЕИМУЩЕСТВА СУСПЕНЗИЙ

Преимуществами суспензий перед другими лекарственными формами являются:

— удобство лекарственной формы для пациентов, особенно для детей, которые не могут глотать таблетки или капсулы;

— менее интенсивный вкус суспензий, чем растворов. Кроме того, имеется возможность коррекции вкуса лекарств введением сиропов, ароматизаторов;

— лекарственные средства в суспензиях более стабильны, чем в растворе. Это особенно важно при изготовлении лекарственных форм с антибиотиками.

20.2. НЕДОСТАТКИ СУСПЕНЗИЙ

Недостатками суспензий являются:

— физическая неустойчивость: осаждение (седиментация), соединение и увеличение размеров частиц (агрегация) и соединение твердой и жидкой фазы (конденсация). Данные физические явления приводят к осаждению или всплытию твердой фазы. Нарушается принцип однородности дозирования;

— необходимость пациенту перед применением интенсивно перемешивать суспензии для восстановления однородного состояния;

— неудовлетворительно малый срок годности — 3 сут (приказ МЗ РФ? 214).

20.3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СУСПЕНЗИЙ

Седиментационная устойчивость суспензий определяется законом Стокса, согласно которому скорость седиментации прямо пропорциональна квадрату диаметра частиц, разности плотностей частиц и дисперсной среды и в 18 раз обратно пропорциональна вязкости среды:

Из закона Стокса следует: чем выше степень измельчения частиц и больше вязкость среды, тем выше седиментационная устойчивость суспензий. Кроме того, устойчивость суспензий зависит от степени сродства лекарственного вещества к дисперсионной среде, наличия элект- рического заряда частиц. В суспензиях частицы твердой фазы в случае хорошей смачиваемости дисперсионной средой покрыты сольватными оболочками, которые препятствуют коалесценции (объединению) час-

тиц (суспензии веществ с гидрофильными свойствами). Поэтому введение поверхностно-активных веществ (ПАВ) не требуется. При плохой смачиваемости сольватные оболочки не образуются, в результате чего происходит осаждение или всплывание твердых частиц (суспензии веществ с резко выраженными гидрофобными свойствами).

20.4. МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ

В фармацевтической технологии используют 2 метода изготовления суспензий:

— конденсационный (путем регулируемой кристаллизации). Например, к воде добавляют этанольные растворы кислот бор- ной, салициловой и др. Выпавшие кристаллы образуют суспензию;

— дисперсионный (путем измельчения кристаллических веществ в дисперсионной среде).

20.5. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СУСПЕНЗИЙ

Для повышения устойчивости суспензий с гидрофобными веществами используют:

А. Загустители — вещества, обладающие незначительной поверх- ностной активностью, но обеспечивающие стабильность суспензии за счет повышения вязкости системы.

— природные (камеди, альгинаты, каррагенаны, гуаровая смола, желатин);

— синтетические (M!, натрия карбоксиметилцеллюлоза — Carbopol?);

— неорганические (аэросил, бентонит, магния алюмосиликат — Veegum?).

— ПАВ, понижающие межфазное поверхностное натяжение на границе раздела фаз (твины, жиросахара, пентол, эмульгатор Т-2 и др.).

В таблице 20.1 представлены стабилизаторы и их концентрации, применяемые для изготовления суспензий гидрофобных веществ.

Таблица 20.1. Стабилизаторы суспензий

Количество стабилизатора (г) на 1,0 лекарственного вещества

с резко выраженными гидрофобными свойствами

с нерезко выраженными гидрофобными свойствами

Примечание. Для стабилизации суспензии серы для наружного при- менения рекомендуют использовать мыло медицинское в количестве 0,1- 0,2 г на 1,0 г серы. С медицинской точки зрения добавление мыла целесообразно, так как оно разрыхляет поры кожи, являясь ПАВ, и способствует глубокому проникновению серы, которую используют при лечении чесотки и других кожных заболеваний. Следует иметь в виду, что мыло в качестве стабилизатора серы рекомендуется применять только по указанию врача. Если в рецепте содержатся соли двухвалентных металлов, то количество мыла увеличивают до 0,3-0,4 г на 10 г серы. Одновременно рекомендуется проводить стерилизацию серы в суспензиях спиртом и глицерином.

Для стабилизации лекарственных веществ с резко выраженными гидрофобными свойствами используют желатозу в соотношении 1:1, а с нерезко выраженными свойствами — 1:0,5.

Исключение: суспензия серы (см. табл. 20.1).

20.6. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ

Технологическая схема получения суспензий дисперсионным методом состоит из следующих стадий:

1. Подготовительная стадия включает следующие технологические операции:

— подготовку рабочего места;

— подготовку материалов, оборудования;

— расчеты, оформление обратной стороны ППК;

— взвешивание суспендируемых веществ.

2. Стадия измельчения включает 2 технологические операции:

— получение концентрированной суспензии (пульпы);

— получение разбавленной суспензии, в том числе фракционирование (взмучивание и отстаивание).

Примечание. Данная стадия обязательна для суспензий веществ, обладающих гидрофильными свойствами, и не обязательна для суспензий веществ, обладающих гидрофобными свойствами. Это объясняется седиментационной неустойчивостью первых и агрегативной неустойчивостью — вторых.

А. Операция получения концентрированной суспензии. Для получения концентрированной суспензии применяют операцию измельчения в среде жидкости. Введение жидкости способствует более тонкому измельчению частиц за счет раскалывающего действия сил поверхностного натяжения (эффект Ребиндера) (рис. 20.1).

Рис. 20.1. Эффект Ребиндера

Впервые расклинивающее действие жидкости и понижение прочности твердых тел вследствие указанного воздействия были исследованы отечественным ученым П.А. Ребиндером в 1928 г. Эффект Ребиндера основан на разрушающем действии разности сил поверхностного натяжения жидкости внутри трещины твердого тела (см. рис. 20.1). Эффект определяется структурой твердого тела (наличие дислокаций, трещин), свойствами жидкости (вязкость) и ее количеством. В результате действия сил поверхностного натяжения происходит многократное падение прочности, повышение хрупкости твердого тела. Это облегчает и улучшает механическое измельчение различных материалов.

Б.В. Дерягин исследовал влияние эффекта Ребиндера на измельчение фармацевтических порошков. Им было определено оптимальное соотношение массы жидкости к массе твердого тела, которое при- мерно равно 1/2.

Для получения тонко измельченных лекарственных веществ рекомендуется сначала получать концентрированную суспензию путем растирания суспендируемых веществ в воде, растворах лекарс — твенных веществ или другой вспомогательной жидкости, взятой в количестве 1/2 от массы измельчаемого лекарственного вещества (правило Б.В. Дерягина, основанное на эффекте Ребиндера).

Б. Операция получения разбавленной суспензии, в том числе фракционирование (взмучивание и отстаивание). Целью операции является получение частиц размером менее 50 мкм. Частицы данного размера образуют суспензии, сохраняющие однородное состояние в течение 2-3 мин, т.е. того времени, которое необходимо на дозирование и прием лекарственной формы пациентом.

После получения концентрированной суспензии добавляют воду в количестве, превышающем 10-20 раз дисперсной фазы. Затем суспензию интенсивно перемешивают (прием взмучивания) и отстаивают в течение 2-3 мин с целью фракционирования частиц. Mелкие частицы находятся во взвешенном состоянии, крупные частицы оседают на дно. Тонкую взвесь сливают, осадок повторно измельчают и взмучивают с новой порцией жидкости. Операцию повторяют, пока весь осадок не перейдет в тонкую взвесь.

Bismuthi subnitratis ana 3,0 Aq. риг. 200 ml

В подставку отмеривают 200 мл воды очищенной. В ступке измельчают 3,0 г крахмала и 3,0 г висмута нитрата основного с 3 мл воды (правило Б.В. Дерягина), добавляют 60-90 мл воды, смесь взмучивают и оставляют в покое на 2-3 мин. Тонкую взвесь осторожно сливают с осадка во флакон. Остаток в ступке дополнительно растирают пестиком, смешивают с новой порцией воды, сливают. Измельчение и взмучивание повторяют, пока все крупные частицы не превратятся в тонкую взвесь.

При изготовлении суспензий гидрофобных веществ с резко выраженными свойствами необходимо добавление этанола как при диспергировании трудно измельчаемых веществ.

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% — 120 ml

Coffeini-natrii benzoatis 0,5

M.D.S. По 1 столовой ложке 3 раза в день.

В подставку отмеривают 112 мл воды очищенной, 5 мл раствора кофеина-натрия бензоата (1:10) и 3 мл раствора натрия бромида (1:5). В ступке растирают до растворения 1,0г камфоры с 10 каплями 95% этанола, добавляют 1,0 г желатозы и 1 мл приготовленного раствора лекарствен- ных веществ, смешивают до получения тонкой пульпы. Переводят пульпу в отпускной флакон раствором кофеина-натрия бензоата и натрия бромида, добавляя его по частям.

При изготовлении суспензий, содержащих лекарственные вещества в концентрации 3% и более, их готовят по массе, поэтому в паспорте письменного контроля в данном случае обязательно указание массы тары и массы изготовленной суспензии.

Пример 3 Rp.: Zinci oxydi Talci ana 5,0

Aq. purificata 100 ml

M.D.S. Протирать кожу лица.

В ступке смешивают 5,0 г цинка оксида и 5,0 г талька сначала в сухом виде, затем добавляют приблизительно 5 мл воды очищенной (правило Б.В. Дерягина), растирают до образования кашицеобразной массы. К тонкой пульпе добавляют по частям оставшуюся воду очищенную, перемешивая пестиком, переносят во флакон и оформляют.

Суспензии не фильтруют.

3. Стадия смешивания включает введение других лекарственных веществ в виде растворов. Особенностью данной стадии является необходимость проверки совместимости как лекарственных веществ, так и их влияния на седиментационную устойчивость суспензий. Сильные электролиты и полярные вещества резко ухудшают ста- бильность суспензий.

Если в состав суспензии входят неорганические соли, то концентрированную суспензию лучше готовить, растирая вещество с очищенной водой, затем добавлять стабилизатор, а затем растворы солей в порядке возрастания концентрации.

4. Стадия оформления и упаковки. Суспензии упаковывают аналогично жидким лекарственным формам в тару, обеспечивающую сохранность качества препарата в течение срока годности. Наиболее удобной является упаковка суспензий в шприцы, снабженные переходниками, и дозаторы (рис. 20.2).

При оформлении обязательно наличие на этикетке дополнительных предупредительных надписей: «Перед употреблением взбалтывать», «Замерзание недопустимо», «Срок годности 3 суток».

5. Оценка качества суспензий. Качество приготовленных суспензий оценивают так же, как и других жидких лекарственных форм, т.е. проверяют документа-

Рис. 20.2. Шприцы и насадки для дозирования суспензий

цию (рецепт, паспорт), оформление, упаковку, цвет, запах, отсутствие механических включений, отклонения в объеме или мас- се. Специфическими показателями качества для суспензий являются ресуспендируемость и однородность частиц дисперсной фазы.

Ресуспендируемость. При наличии осадка суспензии восстанавливают равномерное распределение частиц по всему объему при взбалтывании в течение 20-40 с после 24 ч хранения и за 40-60 с после 24-72 ч хранения.

Однородность частиц дисперсной фазы. Не должно быть неоднородных крупных частиц дисперсной фазы.

Примечание. Определение размера частиц проводится при микро- скопировании. Размер частиц дисперсной фазы не должен превышать размеров, указанных в частных статьях на суспензии отдельных лекарственных веществ (ФС, ВФС).

20.7. ПРИМЕРЫ РЕЦЕПТОВ СУСПЕНЗИЙ (ПРИКАЗ МЗ СССР? 223 ОТ 12.08.1991 г.)

1. Суспензия йодоформа и циника оксида в глицерине Rp.: Iodoformii 9,0

Zinci oxydi 10,0 Glycerini ad 25,0 M .D.S. Наружное.

Действие и показания: антисептическое средство.

2. Суспензия серы с левомицетином и кислотой салициловой спиртовая

Rp.: Laevomycetini Ас. salicylici ana 1,5 Sulfuris praecip. 2,5 Sp. aethylici 70% — 50 ml M.D.S. Протирать кожу.

Действие и показания: антибактериальное и антисептическое средство при заболеваниях кожи.

3. Суспензия цинка окисида, талька и крахмала Rp.: Zinci oxydi

Aq. pur. 100 ml M.D.S. Наружное.

Действие и показания: антисептическое, вяжущее средство.

4. Суспензия «Новоциндол» Rp.: Zinci oxydi

Sp. aethylici 96% — 21,4 ml

Aq. рш\ ad 100,0 M .D.S. Смазывать кожу.

Действие и показания: антисептическое, вяжущее и местно-анестезирующее средство.

5. Суспензия цинка оксида, талька, крахмала и анестезина спиртовоглицериновая

Anaesthesini ana 12,0

Sp. aethylici 70% — 20,0 ml Aq. pur. ad 100,0

M.D.S. Наносить на кожу.

Действие и показания: антисептическое, вяжущее, местно-анестезирующее средство.

6. Суспензия цинка оксида, крахмала, талька, анестезина и кислоты борной водно-глицериновая

Rp.: Zinci охidi Amyli

Talci ana 30,0 Anaesthesini 5,0

Sol. Ac. borici 2% — 200,0

1. Каково определение суспензий как лекарственной формы? Каковы ее

особенности как гетерогенной системы?

2. Каковы виды устойчивости суспензии как гетерогенной системы?

3. Какие факторы влияют на устойчивость суспензий?

4. Как приготовить суспензию из гидрофильных веществ?

5. Как объяснить применение правила проф. Б.В. Дерягина и приема взмучивания при изготовлении суспензий?

6. Какова роль стабилизаторов и механизм их действия?

7. Как обосновать выбор стабилизатора для суспензий гидрофобных веществ?

8. Как приготовить суспензии из веществ с нерезко выраженными гидрофобными свойствами?

9. Как приготовить суспензии из веществ с резко выраженными гидро-

10. Каковы особенности приготовления суспензии серы?

11. Каковы основные показатели оценки качества суспензии?

12. Каким изменениям могут подвергаться суспензии в процессе хранения?

1. Перед употреблением суспензии взбалтывают в течение:

2. Ядовитые вещества в суспензиях:

2. Отпускают, если количество ядовитого вещества, выписанного в рецепте, не превышает высшую разовую дозу.

3. Скорость седиментации прямо пропорциональна:

1. Квадрату диаметра частиц.

2. Плотностей частиц и дисперсной среды.

3. Вязкости среды.

4. Преимуществами суспензий перед другими лекарственными формами являются:

1. Физическая устойчивость (седиментация).

2. Удобство лекарственной формы для пациентов (детей), которые не могут глотать таблетки или капсулы.

3. Mалый срок годности — 3 сут.

5. Из закона Стокса следует: чем выше степень измельчения частиц, тем седиментационная устойчивость суспензий:

6. Из закона Стокса следует: чем больше вязкость среды, тем седиментационная устойчивость суспензий:

7. Для стабилизации лекарственных веществ с резко выраженными гидрофобными свойствами используют желатозу в соотношении:

8. Для стабилизации лекарственных веществ с нерезко выраженными гидрофобными свойствами используют желатозу в соотношении:

9. Фракционирование (взмучивание и отстаивание) обязательно для суспензий веществ, обладающих:

1. Гидрофильными свойствами.

2. Гидрофобными свойствами.

10. Для получения тонко измельченных лекарственных веществ рекомендуется сначала получать концентрированную суспензию путем растирания суспендируемых веществ в воде, растворах лекарственных веществ или другой вспомогательной жидкости в количестве:

1. 1/1 от массы измельчаемого лекарственного вещества.

2. 1/2 от массы измельчаемого лекарственного вещества.

3. 2/1 от массы измельчаемого лекарственного вещества.

11. При изготовлении суспензий, содержащих лекарственные вещества в концентрации 3%, их готовят:

13. Если в состав суспензии входят неорганические соли, то концентрированную суспензию лучше готовить, растирая вещество с:

1. Раствором соли.

2. Очищенной водой.

14. На изготовление рецепта:

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% 120 ml Camphorae 1,0 Coffeini-natrii benzoatis 0,5 потребуется желатозы:

15. Общий объем рецепта:

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% 120 ml Camphorae 1,0 Coffeini-natrii benzoatis 0,5:

3. Рецепт изготавливают по массе.

16. Rp.: Zinci oxydi; Talci ana 5,0 Aquae purificata 100 ml