Промышленное производство эмульсий и суспензий

Седиментационная устойчивость в дисперсных системах характеризуется законом Стокса, который применим для монодисперсных систем, имеющих частицы сферической формы. В соответствии с законом Стокса, скорость седиментации прямо пропорциональна квадрату радиуса частиц, разности плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды и обратно пропорциональна вязкости дисперсионной среды:

2r²×g×(d₁ – d₂)

V = ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑

где V ‑ скорость оседания частиц, м/с;

r ‑ радиус частиц, м;

d₁ ‑ плотность дисперсной фазы, кг/м³;

d₂ ‑ плотность дисперсионной среды, кг/м³;

h ‑ динамическая вязкость дисперсионной среды, Па×с;

g ‑ ускорение свободного падения, м/с².

Устойчивость суспензий является величиной, обратной скорости седиментации. Поэтому, согласно закону Стокса, стойкость суспензионной взвеси тем больше, чем меньше размер частиц, чем ближе значения плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды и чем выше вязкость дисперсионной среды.

Ограничения закона Стокса при применении к суспензиям:

описывает поведение идеальных дисперсных систем, содержащих частицы строго сферической формы, абсолютно твердые и гладкие,
не учитывает явления, проходящие на границе раздела фаз
не учитывает величины смачиваемости гидрофильных или гидрофобных частиц, присутствующих в гетерогенной дисперсной системе
неприменим при величине частиц меньше 0,5 мкм, т.к. в этом случае броуновское движение препятствует их слипанию.

Несмотря на все эти ограничения, закон Стокса указывает на возможность изменения факторов, влияющих на устойчивость суспензии. Такими факторами, прежде всего, являются

размер частиц дисперсной фазы
вязкость дисперсионной среды.

Для повышения седиментационной устойчивости суспензий применяются следующие методы:

выбор дисперсионной среды с плотностью, равной или близкой к плотности фарм. субстанции;
уменьшение размеров частиц за счет более тонкого измельчения фарм. субстанции;
выбор дисперсионной среды с высокой вязкостью.

В условиях заводского производства выбор дисперсионной среды близкой по плотности к фарм. субстанции или с высокой вязкостью зачастую невозможен, т.к. состав лекарственного средства строго регламентирован соответствующими нормативными документами – ГФ, ТУ и др. Обычно для повышения седиментационной устойчивости суспензий используется метод измельчения фарм. субстанции. Малый размер частиц вещества обусловливает их большую удельную поверхность, что приводит к увеличению свободной поверхностной энергии.

Технология приготовления суспензий включает такие стадии

Подготовка персонала, оборудования, помещений

Подготовка персонала