流變學基礎是主管藥師考試輔導復習需要了解的知識，醫(yī)學|教育網(wǎng)搜集整理了相關內(nèi)容與考生分享，希望給予大家?guī)椭?

第十一節(jié)流變學基礎

一、概述

（一）流變學的基本概念

流變學主要是研究物質(zhì)的變形和流動的一門科學。對某一物體外加壓力時，其內(nèi)部各部分的形狀和體積發(fā)生變化，即所謂的變形。

對固體施加外力，固體內(nèi)部存在一種與外力相對抗的內(nèi)力使固體保持原狀。此時在單位面積上存在的內(nèi)力稱為內(nèi)應力。

對于外部應力而產(chǎn)生的固體的變形，當去除其應力時恢復原狀的性質(zhì)稱為彈性。把這種可逆性變形稱為彈性變形，而非可逆性變形稱為塑形變形。

流動是液體和氣體的主要性質(zhì)之一，流動的難易程度與流體本身的黏性有關，因此流動也可視為一種非可逆性變形過程。實際上，多數(shù)物質(zhì)對外力表現(xiàn)為彈性和黏性雙重特性，稱為粘彈性物質(zhì)。

觀察河道中流水，水流方向一致，但水流速度不同，中心處的水流最快，越靠近河岸的水流越慢。因此在流速不太快時可以將流動著的液體視為互相平行移動的液層醫(yī)學|教育網(wǎng)搜集整理，稱為層流。

由于各層的速度不同，便形成速度梯度du/dy，或稱剪切速度。這反映流體流動的特征。由于流動阻力便產(chǎn)生速度梯度，流動較慢的液層阻滯著流動較快液層的運動。使各液層間產(chǎn)生相對運動的外力稱剪切力，在單位液層面積上所需施加的這種力稱為剪切應力，簡稱剪切力，單位為N.m-2，以S表示。剪切速度，單位為s-1，以D表示。剪切應力與剪切速度是表征體系流變性質(zhì)的兩個基本參數(shù)。

（二）流變學在藥劑學中的應用

流變學在藥學研究中的重要意義在于可以應用流變學理論對乳劑、混懸劑、半固體制劑等的劑型設計、處方組成以及制備、質(zhì)量控制等進行評價。

1.流變學在混懸劑中的應用

在混懸液中分散粒子沉降時的黏性以及經(jīng)過振蕩從容器中倒出時流變性質(zhì)發(fā)生變化。混懸液在靜止狀態(tài)下所產(chǎn)生的剪切應力，如果只考慮懸浮粒子的沉降，由于其外力很小，可以忽略不計，但經(jīng)過振搖后把制劑從容器中倒出時可以觀察到存在較大的剪切速度。

混懸劑在貯藏過程中若剪切速度小，則顯示較高的黏性；若剪切速度大，則顯示較低的黏性。因此混懸劑在振搖、倒出及鋪展時能自由流動是形成理想的混懸劑的最佳條件。

2.流變學在乳劑中的應用

乳劑在制備和使用過程中往往會受到各種剪切力的影響。在使用和制備條件下乳劑的特性是否適宜，主要由制劑的流動性決定。例如，為了使皮膚科用的制劑或化妝品達到其質(zhì)量標準，必須調(diào)節(jié)和控制好制劑的鋪展性。另外，為了使注射用乳劑容易通過注射用針頭，或使乳劑的特性適合于工業(yè)化生產(chǎn)工藝的需要，掌握制劑處方對乳劑流動性的影響非常重要。

二、流變性質(zhì)

根據(jù)流動和變形形式不同，將物質(zhì)分類為牛頓流體和非牛頓流體。牛頓流體遵循牛頓流動法則，非牛頓流體不遵循該法則。

（一）牛頓流動

實驗證明，純液體和多數(shù)低分子溶液在層流條件下的剪切應力S與剪切速度D成正比，牛頓液體的剪切速度D與剪切應力S之間呈直線關系醫(yī)學|教育網(wǎng)搜集整理，且直線經(jīng)過原點。這時直線斜率的倒數(shù)表示黏度，黏度與剪切速度無關，而且是可逆過程，只要溫度一定，黏度就一定。

（二）非牛頓流動

實際上大多數(shù)液體不符合牛頓定律，如高分子溶液、膠體溶液、乳劑、混懸劑、軟膏以及固-液的不均勻體系的流動均不遵循牛頓定律，因此稱之為非牛頓流體，此種物質(zhì)的流動現(xiàn)象稱為非牛頓流動。

1.塑性流動

2.假塑性流動

3.脹性流動

三、觸變流動

當對普魯卡因、青霉素注射液或某種軟膏劑進行攪拌時，由于其黏度下降，故流體易于流動。但是，放置一段時間以后，又恢復原來的黏性。像這種隨著剪切應力增大，黏度下降，剪切應力消除后黏度在等溫條件下緩慢地恢復到原來狀態(tài)的現(xiàn)象稱為觸變性。即所謂的觸變性是施加應力使流體產(chǎn)生流動時，流體的黏性下降，流動性增加；而停止流動時，其狀態(tài)恢復到原來性質(zhì)的現(xiàn)象。

四、粘彈性

高分子物質(zhì)或分散體系，具有黏性和彈性的雙重特性，我們把這種性質(zhì)稱為粘彈性。物質(zhì)被施加一定的壓力而變形，并使其保持一定應力時，應力隨時間而減少，把這種現(xiàn)象稱為應力緩和。另外，對物質(zhì)附加一定重量時，表現(xiàn)為一定的伸展性或形變，而且隨時間變化，把這種現(xiàn)象稱為蠕變性。