Курсовая работа: Приготування порошків в умовах аптеки

Процеси подрібнення зв'язані зі значною витратою енергії на утворення нових поверхонь, подолання сил зчеплення між частками (подолання внутрішнього тертя часток при їх деформуванні під час руйнування), подолання зовнішнього тертя між подрібнюваними матеріалами і робочими частинами апаратури.

Теорія дроблення вперше була запропонована Ріттінгером ЛЗона ґрунтується на гіпотезі, що робота подрібнення прямо пропорційна поверхні розподілу, чи інакше, обернено пропорційна квадратам лінійних розмірів (це так звана поверхнева теорія подрібнення). Пізнішому часу належить теорія Кіка, яка полягає в тому, що робота, затрачена при подрібненні, прямо пропорційна обсягу чи масі тіла (об'ємна теорія подрібнення). Обидві ці теорії доповнюють одна одну і можуть бути застосовані: теорія Ріттінгера – для тонкого подрібнення, переважно розтиранням; теорія Кіка – для грубого подрібнення, переважно роздавлюванням і ударом. Проте обидві теорії не відображають повною мірою всіх явищ, що відбуваються при дробленні.

Основоположником фізико-хімічної механіки академіком П.А. Ребіндером була запропонована єдина теорія подрібнення. За спостереженнями П.А. Ребіндера, енергія, затрачувана на подрібнення матеріалу, являє собою суму робіт, що йдуть на деформацію подрібнюваного тіла і на утворення нових поверхонь. При збільшенні кількості часток росте їх питома поверхня (відношення загальної поверхні часток до їхнього обсягу) і при цьому збільшується вільна поверхнева енергія. Дана залежність може бути виражена таким рівнянням:

де:

ΔF– приріст вільної поверхневої енергії часток;

ΔS– приріст вільної поверхні часток;

σ– поверхневий натяг речовини;

ΔF => min.

При механічному подрібнюванні одночасно відбувається два процеси: роз'єднання часток під дією прикладеної сили й укрупнення дрібних часток під дією сил взаємного притягання.

Коли процеси роз'єднання й укрупнення часток здобувають однакову швидкість, тобто знаходяться в рівновазі, подальше подрібнення речовин не має сенсу, тому встановлюється оптимальний час подрібнення. Він неоднаковий для різних речовин і при подрібнюванні в ступці складає приблизно 2–3 хвилини. При подальшому подрібнюванні порошок стає пухкішим, іноді відволожується за рахунок поглинання з повітря вологи, газів, може відбуватися злипання часток у більші агрегати чи адсорбція (прилипання) порошку до стінок ступки, тобто відбувається зменшення вільної поверхні енергії.

Таким чином, у результаті подрібнення виходять порошки, що складаються з часток визначених розмірів, які відрізняються за ступенем подрібнення.

Ступінь подрібнення – це відношення середнього початкового розміру шматка матеріалу до його середнього розміру в поперечнику після подрібнення.

Якщо ж необхідний більший ступінь подрібнення, ніж досягнутий у момент стабілізації, необхідно наситити вільну поверхневу енергію дрібних часток, для чого застосовують спеціальні прийоми:

· подрібнення порошків у присутності допоміжних речовин (наприклад, молочного цукру);

· подрібнення з додаванням летких рідин (95% етиловий спирт, ефір).

При подрібнюванні в ступці відразу декількох інгредієнтів вони подрібнюються незалежно один від одного, тому в ступці раціональніше порошкувати суміш речовин, ніж кожну з них окремо, за винятком важкопорошкованих лікарських речовин, де необхідне додавання допоміжних рідин.

Леткі розчинники застосовують також при розтиранні особливо отруйних лікарських речовин (наприклад, ртуті дихлориду, миш'яковистого ангідриду) для зменшення пилоутворення. Необхідно враховувати, що ртуті оксиціанід при сильному розтиранні вибухає, тому розтирати його треба обережно.

Порошкування в'язких речовин виконують за наявності молочного цукру, який беруть у співвідношенні 1:1 до узятої основної речовини.

Такі лікарські речовини як фітин, цинку оксид, магнію оксид, ртуті амідохлорид, солі хініну, кислота ацетилсаліцилова, магнію карбонат та інші, при розтиранні щільно прилипають до стінок ступки і спресовуються, тому їх рекомендують розтирати обережно, без особливих зусиль. При необхідності цукор перед подрібненням можна висушити при температурі 40–60 °С і розтирати в підігрітій ступці, тому що навіть при невеликій вологості цукор грудкується і прилипає до стінок ступки.

Нерозчинні у воді речовини: сірка, бутадіон, терпінгідрат – дуже електризуються при розтиранні, що викликає розпилення, особливо при спробі зібрати їх целулоїдною пластинкою. Тому ці речовини, щоб уникнути втрат, варто розтирати одночасно з прописаними водорозчинними речовинами чи рідинами.

В аптечних умовах для подрібнення твердих речовин (часто в поєднанні зі змішуванням) використовують ступки або різні апарати: бігуни, дезінтегратори, дробарки, молоткові ступки, барабанні млинки та ін., що дозволяють механізувати процес виготовлення порошків.

Ступки ( Mortaria ) випускаються різних форм і розмірів. Вони виготовляються з різних матеріалів: порцеляни, скла, сталі, міді, латуні, агату.

Порцеляна відноситься до тендітних матеріалів високої твердості, стійких при помірних навантаженнях до стирання, тому вона найбільш придатна для виготовлення аптечних ступок. Промисловістю випускаються ступки різної величини. Залежно від робочого обсягу існує сім номерів ступок.

Товкачик (pistilla), за допомогою якого подрібнюють лікарські речовини, що знаходяться в ступці, повинен відповідати розміру ступки. Внутрішня поверхня ступки і голівка товкачика не повинні бути глазурованими, тому що товкачик буде ковзати. Поверхня голівки товкачика повинна мати якомога більше зіткнення з поверхнею ступки, інакше неподрібнені частки будуть затримуватися в недоступних для товкачика вигинах. У міру використання шорсткості поверхонь ступки і маточки згладжуються, зменшуються розміри пор, через що погіршуються властивості ступки як подрібнюючого апарата.

При подрібнюванні отруйних речовин і таких, що подразнюють слизові оболонки, необхідно застосовувати спеціальні ступки з кришками (чохлами) чи накривати ступку папером, закривати обличчя марлевою маскою з ватним прошарком і надягати захисні окуляри.

При подрібнюванні необхідно враховувати максимум завантаження ступки, що, за В.Д. Козьміним, не повинен перевищувати 1/20 обсягу, щоб забезпечити оптимальне подрібнення лікарських речовин. Подрібнюючи речовини в ступці, товкачик обертають кистю руки без участі плечового і ліктьового суглобів. Ступку тримають лівою рукою, щільно притискаючи до столу.

При подрібнюванні невелика кількість лікарських речовин губиться в порах ступки. Заповнює пори ступки речовина, що розтирається першою. Кількість втрат визначається структурою речовини, і для того, щоб установити послідовність їх додавання, необхідно знати величину втрат лікарських речовин у ступках (визначається експериментально).

Для ступок інших розмірів величину втрати, розраховану для ступки №1, множать на коефіцієнт робочої поверхні, що показує, у скільки разів зростають втрати речовини при збільшенні розміру ступки порівняно з втратами при використанні ступки №1.