SlideShare a Scribd company logo

State of matter

•
•
A
adriamycin
1 of 141
Download to read offline
Intermolecular Force อ.ภก. กรพล แมนวิวัฒนกล อ ภก กรีพล แมนววฒนกุล Shibu lijack
Outline Intermolecular force States of matter Gas Liquid Solid Liquid crystalline Supercritical fluid p Phase equilibria and phase rule Shibu lijack
แรงระหวางโมเลกุล เมืื่อโ ลอยูใกลกัน จะมีีแรงระหวางโมเลกุล โมเลกุ โ แรงดึงดูด โมเลกุลรวมกัน แรงผลัก เปนสถานะตางๆ Shibu lijack
แรงระหวางโมเลกุล ความสํําคััญทางเภสััชกรรม คุณสมบตของยาเตรยมสถานะตางๆ คณสมบัตของยาเตรียมสถานะตางๆ ิ การละลายของสาร • การตั้งตํารับ การตงตารบ ยาน้าใส ํ • การผลิต ปรากฏการณที่ผิวประจัน  • การเก็บรักษา ยานาแขวนตะกอนและอมลชน ยาน้าแขวนตะกอนและอิมัลชัน ํ • ความคงตัว การยึดเกาะของผงยาในการผลิตยาเม็ด การไหลของของสาร Shibu lijack
แรงระหวางโมเลกุล แรงระหวางโมเลกุลมีี 2 ชนิิด เกิดขึ้ึนพรอมกััน  โ ิ  แรงดึงดูด (Attractive force) ึ • Cohesion – โมเลกุลชนิดเดียวกัน • Adhesion – โมเลกุลตางชนิดกัน แรงผลัก (Repulsive force) Shibu lijack
แรงดึงดูด แปรผกผันกัับระยะหางระหวางโมเลกุล (r) ป ั   โ 1 FA α n r n ขึ้นกับชนิดของอะตอมในโมเลกุล Shibu lijack
แรงผลัก แปรผกผนกบระยะหางระหวางโมเลกุลแบบ แปรผกผันกับระยะหางระหวางโมเลกลแบบ Exponential 1/r FR α e เพิ่มขึ้นชาๆ เมื่อโมเลกุลเคลื่อนเขาหากัน เพิ่มขึ้นอยางมาก เมื่อชั้นหมอกอิเลคตรอนเริ่มสัมผัสกัน * เหมือนบีบลูกบอล 2 ลูกเขาหากัน Shibu lijack
ที่สภาวะสมดุล.... • โมเลกุลหางกันที่ระยะ re • แรงผลัักและแรงดึงดูดสมดุลกัน ึ ั • Net energy นอยที่สด นอยทสุ Shibu lijack
ความสําคัญของแรงผลักและแรงดูด แรงดึึงดูด ทําใหโมเลกุลเกิดเปนโ าง มีสถานะ ิ โครงสร ี แรงผลัก ปองกันมิใหโมเลกุลหลอมรวมกัน Shibu lijack
ชนิดของแรงระหวางโมเลกุล van d Waals force der l Ion-dipole and ion-induced dipole forces Hydrogen bond Shibu lijack
van der Waals forces Johannes Diderik van der Waals The Nobel Prize in Physics, 1910 Shibu lijack
van der Waals forces แรงดงดูด างไฟฟาอยางออน แรงดึงดดทางไฟฟาอยางออน ระหวางโมเลกุลมขว มขว ระหวางโมเลกลมีขั้ว + มีขั้ว เชน เชน Peptide bond Shibu lijack
van der Waals forces Dipole-dipole forces l d l (Keesom foce) นา, น้า hydrochloric acid ํ acid, alcohol, acetone alcohol acetone, p phenol Shibu lijack
van der Waals forces Dipole-induced d l l d d dipole (Debye force) ethyl acetate acetate, methylene chloride chloride, ether Shibu lijack
van der Waals forces Induced d l d d d l d d dipole-induced dipole (London force) aliphatic hydrocarbon hydrocarbon, carbon disulfide, carbon disulfide tetrachloride Shibu lijack
Ion- Ion-dipole and ion-induced dipole forces ion- ไอออน โมเลกุ ี ไ + โ ลที่มีข้ัวหรือไมมีข้ัว ืไ Ion-dipole force Cation หรือ Anion + โมเลกุลที่มีข้ว ั quaternary amine กับ tertiary amine + R 4 N − : NR 3 Shibu lijack
Ion- Ion-dipole and ion-induced dipole forces ion- Ion-induced dipole force ไอออนเหนี่ยวนําใหโมเลกุลที่ไมมขั้วเกิดมีขั้ว ี การละลาย iodine ในสารละลาย potassium iodide (ตํารับ Tincture Iodine) K + I− + I2 ⎯ ⎯→ K + I 3 − Shibu lijack
Hydrogen bond H-atom + h h EN atom (F, O, N) high H-atom มีีขนาดเล็็ก มี ส นามไฟฟ า (electrostatic field) ทีี่แข็็งแรง ld แทรกเขาไปใกลชิด แลวเกิิดแรงยึึด ไ เหนยวทางไฟฟา เหนี่ยวทางไฟฟา Shibu lijack
Hydrogen bond Alcohols, carboxylic acid, aldehydes, esters, l hl b l d ld h d polypeptides ทาใหคุณสม ัติ างประการของสารไมเปนไปตามคาด ทําใหคณสมบตบางประการของสารไมเปนไปตามคาด Dielectric constant (ความมีีข้ัวของตััวทําละลาย) l ํ ความดัันไไอ จุดเดือด Shibu lijack
Hydrogen bond Ex. Hydrogen compound of 6A group d d ° • H2O (H-bond) ; BP = 100°C • H2S ; BP = -100°C • H2S ; BP = -60.3 C Se 60 3°C Shibu lijack
Inter- and intra-molecular H-bond Shibu lijack
Hydrogen bond Shibu lijack
Bond type Bond energy (kcal/mole) Keesom force 1-7 Debye force 1-3 London force 0.5-1 Ion-dipole interaction 1-7 Hydrogen bonding • O-H…O 6 • C-H…O 2-3 • O-H…N 4-7 • N-H…O 2-3 • F-H…F 7 Ionic bond 100-200 Covalent bond 50-150 Shibu lijack
State f tt St t of matter อ.ภก. กรีีพล แมนวิวัฒนกุล  ิ Shibu lijack
State of matter Gas Liquid Solid Liquid crystalline (Solid + Liquid) ≠ Semi-solid Supercritical fluid (Gas + Liquid) Shibu lijack
State of matter Shibu lijack
Gas G Liquid Li id Solid S lid assumes the shape and assumes the shape of the retains a fixed volume volume of its container part of the container and shape particles can move past particles can move/slide rigid - particles locked one another past one another into place compressible not easily compressible fixed volume and shape lots of free space little free space between rigid - particles locked between particles particles into place flows easily flows easily does not flow easily particles can move past particles can move/slide rigid - particles cannot one another p past one another move/slide past one p another Shibu lijack
Gaseous state Shibu lijack
Gaseous state แรงยึึดเหนียวระหวางโมเลกุลต่ํา ่ี  โ ่ พลังงานจลนสูง  เคลื่อนที่อยางรวดเร็ว ทิศทางไมแนนอน ชนกับโมเลกุลอื่นๆและผนังภาชนะบรรจุ --> ความดัน ความดัน = แรงกระทําตอหนวยพื้นที่ dynes/cm2 หรือ mmHg Shibu lijack
Ideal gas law Boyle law l l เมืื่ออุณหภูมิคงทีี่ : ความดัันเพิิ่ม --> ปริิมาตรลดลง 1 หรือ Pα PV = k V Shibu lijack
Ideal gas law Charles and Gay-Lussac Law h l d เมืื่อความดัันคงทีี่ : อุณหภูมิเพิิ่ม --> ปริิมาตรเพิ่ม ิ V α T หรืือ V = kT Shibu lijack
Ideal gas law ความสััมพัันธระหวางความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิ   ั ปิ P1V1 P2 V2 = T1 T2 Shibu lijack
Ideal gas law อััตราสวนของ PV/T จะเปนคาคงที่ี ป PV = R หรือ PV = RT T เมื่อมีกาซ n โมล PV = nRT *General ideal gas law General Shibu lijack
Ideal gas law Molar gas constant, R constant ขนอยู บหนวยของตวแปรตางๆในสมการ ขึ้นอยกับหนวยของตัวแปรตางๆในสมการ R = 0 08205 L atm / mol deg ที่ STP 0.08205 ท STP. R = 8 314 x 10 8.314 7 erg / mol deg R = 8 314 Joule/mol deg 8.314 R = 1.987 cal/mol deg Shibu lijack
Ideal gas law มวลโมเลกุล (Mw) ของกาซคํํานวณไดจาก ideall gas llaw โ ไ d g gRT PV = RT หรืือ Mw = Mw PV Victor Meyer method ใชหา Mw. ของสารที่ระเหยได Shibu lijack
Kinetic molecular theory กาซในธรรมชาติิ (reall gas) ไ ใช ideall gas ใ ไม d Kinetic molecular theory ใชอธิบายพฤติกรรมของ real gas ที่มีคุณสมบัติใกลเคียงกับ ideall gas d Shibu lijack
Kinetic molecular theory กาซประกอบดวยอนุภาคขนาดเล็ก ปริมาตรนอยมากเมื่อเทีียบ ป ็ ปิ  ื กบภาชนะ กับภาชนะ ความดนตาและอุณหภูมสู โมเลกุลอยู างกนมาก ความดันต่ํา ละอณหภมิสง --> โมเลกลอยหางกันมาก  โมเลกุ โ ลของกาซจะเปนอิิสระ ไ ยึดติดกััน ป ไม ิ ความดัันตํา ่ Shibu lijack
Kinetic molecular theory โมเลกุ โ ลเคลืื่อนทีี่แบบ random motion d โมเลกุ โ ลจะตองมีีความยืดหยุดสมบูรณ ื เมื่อเกิดการชนกัน หรือชนกับผนังของภาชนะตองไมมีการ สูญเสีียความเร็็วหรืือพลัังงาน Shibu lijack
van der Waals equation for real gas Reall gas : ไ มีคุณสมบััติตาม Kinetic molecular theory ไม l l h ⎛ a ⎞ ⎜ P + 2 ⎟ (V − b ) = RT ⎝ V ⎠ a/V2 : ความดันภายในของกาซ ผลจากแรงดึงดูดระหวาง โมเลกุล b : incompressibility ป b l ประมาณ 4 เทาของปริิมาตรโมเลกุล ป โ Shibu lijack
van der Waals equation for real gas เมืื่อมีีกาซ n โ โมล ⎛ n a⎞2 ⎜ P + 2 ⎟ (V − nb ) = nRT ⎜ ⎝ V ⎟⎠ ถา V มาก --> โมเลกุลอยูหางกัน -->  --> a/V 2, b นอยมากเมื่อเทียบกับ P และ V van der Waals equation = Ideal gas equation Shibu lijack
van der Waals equation for real gas กาซ a (L2 atm/mol2) b (L/mol) H2 0.244 0.0266 O2 1.360 0.0318 CH4 2.253 2 253 0.0428 00428 H2O 5.464 0.0305 Cl2 6.439 0.0562 CHCl3 15.17 0.1022 Shibu lijack
Blood gas Blood l d Cell 45% Plasma 55% • Erythrocyte Water 92% Other 8% • Leukocyte • Lymphocyte • Gas • Protein • Glucose • Etc. Shibu lijack
Blood gas Henry’s llaw of gas solubility l bl Blood gas α partial pressure of gas (Px) Ptotal = P1 + P2 + P3 + …. Shibu lijack
Blood gas Oxygen O2 --> Lung --> Blood --> PO2 (80 mmHg) Carbon dioxide Food --> C --> CO2 --> Blood --> PCO2 (35 - 45 mmHg) Shibu lijack
Blood gas C atom in food --> Oxidation --> CO2 --> Lung d d CO2 (in body) + H2O --> H2CO3 --> H+ + HCO - 3 Hypoventilation Blood CO2 ↑--> ↑ H + ↑ --> pH ↓ --> respiratory acidosis Hyperventilation Blood CO2 ↓ --> H+ ↓ --> pH ↑ --> respiratory alkalosis Shibu lijack
Blood gas ระดับน้าทะเล ํ ที่ความสูง 1 ไมล PO2 > 80 mmHg 70 mmHg O2 saturation of > 95% 93% hemoglobin PCO2 40 mmHg 38 mmHg *Application in sport science Shibu lijack
Liquid state Shibu lijack
Liquid state Hig intermolecular o High in mo a force Low kinetic energy gy High density Flowability Limit compressibility Shibu lijack
Liquid state คุณสมบััติท่ีสําคััญของของเหลว ความดัันไ ไอของของเหลว การเดือดของของเหลว การควบแนนของกาซ แรงตึงผิว การไหลและความหนืดของของเหลว Shibu lijack
ความดันไอ ของเหลวอยูในภาชนะ ทีี่อุณหภูมิหนึึ่ง โมเลกุ โ ลทีี่มีพลัังงานจลนสูง --> กาซ โมเลกุลที่มีพลังงานจลนลดลง --> ของเหลว เกิดสภาวะสมดุล โมเลกุลที่เปนกาซจะทําใหเกิดความดัน เมื่ออุณหภูมิเพิ่ม ความดันไอเพิ่ม Shibu lijack
ความดันไอ ความสััมพัันธระหวางความดันไอกับอุณหภูมิ   ัไ ั Clausius-Clapeyron equation : exponential VP2 − ΔH V ⎛ 1 ⎞ log g = ⎜ ⎜T T ⎟ ⎟ VP1 2.3R 23 ⎝ 2 1⎠ VP1 และ VP2 = ความดันไอที่อุณหภูมิ T1 และ T2 ΔHv = Heat of vaporization Shibu lijack
ความดันไอ Shibu lijack
การเดือดของของเหลว เพิิ่มอุณหภูมิ พลังงานจลนของโมเลกุลเพิ่ม ความดนไอสูงขน ความดันไอสงขึ้น ความดันไอ เทากับ ความดันบรรยากาศ เดอด เดือด Shibu lijack
การเดือดของของเหลว จุดเดืือดสััมพันธกับความดันบรรยากาศ ั ั ° ความดันบรรยากาศ 760 mmHg --> น้้ําเดือดที่ 100°C ความดันบรรยากาศ 700 mmHg --> น้ําเดือดที่ 97.7 °°C อุณหภูมิจะคงที่ตลอดกระบวนการเดือด Shibu lijack
การเดือดของของเหลว ความสมพนธระหวางความดนบรรยากาศกบจุดเดอด ความสัมพันธระหวางความดันบรรยากาศกับจดเดือด  Clausius-Clapeyron equation : exponential py q p P2 − ΔH V ⎛ 1 ⎞ log = ⎜ ⎜T T ⎟ P1 2.3R ⎝ 2 1 ⎟ ⎠ T1 และ T2 = จดเดือดที่ความดันบรรยากาศ P1 และ P2 จุดเดอดทความดนบรรยากาศ ΔHv = Heat of evaporation p Shibu lijack
การเดือดของของเหลว Heat of vaporization, ΔHv ความรอนทีี่ทําใหของเหลว 1 โ เปนไ โมล ไอจนหมด • High MW. • Low VP. • High Intermolecular • High ΔHv, BP. force Shibu lijack
การเดือดของของเหลว n-hydrocarbon, simple alcoholl และ carboxylic acid hd b l l h b l d จุดเดืือดเพิิ่มขึึ้นเมื่อน้้ําหนัักโ ลสูงขึึ้น ื โมเลกุ ° ประมาณ 18°C เมื่อมีหมู -CH2- เพิ่มขึ้นหนึงหมู่ van de Waals force เพิมเมื่อจํานวนอะตอมเพิ่มขึ้น ่ Shibu lijack
การเดือดของของเหลว โมเลกุลทมลกษณะเปนสายยาวและมสาขา โมเลกลที่มีลักษณะเปนสายยาวและมีสาขา (branch chain) แรงดงดูดระหวางโมเลกุลลดลง แรงดึงดดระหวางโมเลกลลดลง จุดเดอดลดลง จดเดือดลดลง Alcohol Alcohol สามารถเกิดพันธะ hydrogen ระหวางโมเลกล สามารถเกดพนธะ ระหวางโมเลกุล จุดเดอดสูงกวาสารอนท ใกลกน จดเดือดสงกวาสารอื่นที่ Mw. ใกลกัน Shibu lijack
การเดือดของของเหลว สาร ° Boiling point (°C) ΔH Δ v (cal/g) Helium -268.9 6 Nitrogen -195.8 47 Propane -42 2 42.2 102 Methylene chloride -24.2 102 Isobutane -10.2 88 Butane -0.4 92 Ethyl ether 34.6 90 Carbon disulfide 46.3 85 Ethyl alcohol 78.3 204 Water 100.0 1000 593 Shibu lijack
การควบแนนของกาซ เมอลดอุณหภูมของกาซ ทความดนคงท เมื่อลดอณหภมิของกาซ ทีความดันคงที่ ่ โมเลกุลเสยพลงงานจลน > เคลอนทไดนอยลง โมเลกลเสียพลังงานจลน --> เคลื่อนที่ไดนอยลง ยึดกันดวย Van der Waals force --> ของเหลว เมื่อเพิ่มความดัน ที่อุณหภูมิคงที่ โมเลกุลอยูชิดกัน ยึดกันดวยแรง Van der Waals --> ของเหลว * การเปลี่ยนสถานะขึ้นอยูกับอุณหภูมิและความดัน Shibu lijack
การควบแนนของกาซ OA : vapor pressure curve OC : sublimation curve OB : meting point curve O : triple point : 0 0098°C 0.0098 C และ 4.58 mmHg A : critical point : 374°C และ 165680 mmHg (218 atm) Shibu lijack
Shibu lijack
การควบแนนของกาซ อุณหภูมิวิกฤต อุณหภูมิสูงสุดทีี่กาซสามารถเปลี่ียนเปนของเหลวดวยการ ป ป เพมความดน โดยไมจาเปนตองลดอุณหภูม เพิ่มความดัน โดยไมจําเปนตองลดอณหภมิ ถากาซมอุณหภมิสูงกวาอณหภมิวกฤต ไมวาจะใหความดัน ถากาซมีอณหภูมสงกวาอุณหภูมวิกฤต ไมวาจะใหความดน เทาใดก็ไมสามารถเปลี่ยนใหเปนของเหลวได เนื่องจากโมเลกุลมีพลังงานจลนสูงมาก ไมสามารถใช แรงดันบีบใหโมเลกุลชิดกันจนเปนของเหลวได Shibu lijack
การควบแนนของกาซ ความดนวกฤต ความดันวิกฤต ความดนททาใหกาซเปลยนเปนของเหลวทอุณหภมิวิกฤต ความดันที่ทําใหกาซเปลี่ยนเปนของเหลวที่อณหภูมวกฤต ถากาซมอุณหภมิต่ํากวาอณหภมิวิกฤติ จะใชความดนทนอย ถากาซมีอณหภูมตากวาอุณหภูมวกฤต จะใชความดันที่นอย กวาความดันวิกฤตก็ทําใหกาซเปลี่ยนเปนของเหลวได ฤ Shibu lijack
การควบแนนของกาซ น้ํา : 374 °C และ 218 atm อุณหภูมิวิกฤตสูง เนื่องจากโมเลกุลดึงดูดกันดวยดวยแรง dipole force และ H-bond ° Helium : -268°C และ 2.26 atm โมเลกุ โ ลยึึดกัันดวยแรง L d f London force ถาจะเปลยนจากกาซเปนของเหลว ตองลดอุณห มิให  ป ี่ย กก ป ข ห  หภู ให ตาลงมากๆ ต่ําลงมากๆ Shibu lijack
แอโรซอล ตััวยาทีี่อยูในกระปองถูกดันออกมาดวยแรงดันของ ป ั  ั propellant Propellant – (สารขั ดัน) (สารขบดน) บรรยากาศปรกติเิ ปนกาซ ความดัันสูงเปนของเหลว ป ป Chlorofluorocarbon (CFC), Hydrofluorocarbon (HFC), (HFC) N2, CO2 Shibu lijack
แอโรซอล Shibu lijack
แอโรซอล การบรรจุลงภาชนะ ลดอุณหภูมิสวนผสมจนเปนของเหลวแลวบรรจุ หรือ...   ื บรรจุตัวยาที่อุณหภูมิหอง แลวอัดสารขับดันผานวาลวจน  ได ไ ความดัันตามตองการ Shibu lijack
แอโรซอล ในกระป ใ ปอง สารขัับดัน : กาซ + ของเหลว (น้้ํากระสายยา) ั เมื่อพนยา เปดวาลว --> ความดันกาซดันใหของเหลวพนออกมา สารผลักดันจะระเหยอยางรวดเร็ว ละอองของยาจะพุงไปยังเปาหมาย Shibu lijack
แรงตึงผิว ของเหลวมีีพื้นผิิว 2 ดาน ดานทีี่ติดอยูกับของเหลว ดานที่ติดกับอากาศหรือสาร ชนิิดอื่น ื โมเลกุ ล ที่ี พื้ น ผิิ ว จะมีี แ รงยึึ ด โ เหนยวจากดานลางและดานขาง เหนี่ยวจากดานลางและดานขาง เทานน เทานั้น Shibu lijack
Solid state Shibu lijack
Solid state แรงยึึดเหนียวระหวางโมเลกุลสูงมาก ่ี  โ โมเลกุ โ ลมีีพลัังงานจลนตํา ่ มีรูปรางแนนอน และถูกบีบอัดไดนอยมาก คุณลักษณะของของแข็ง รูปราง ขนาดอนุภาค จุดหลอมเหลว พื้นทีผิว ความแข็ง ่ ความยืดหยุน การอัดตัว ความพรุน เปนตน Shibu lijack
Solid state Crystalline solid ll ld Amorphous solid Polymeric solid Hydrate & Solvate Shibu lijack
Crystalline solid โมเลกุ โ ล อะตอม หรืือไอออนจััดเรียงตััวเปนโ าง 3 มิิติ ไ ี ป โครงร มีีโครงสรางที่แนนอน  ี มีจุดหลอมเหลวที่จําเพาะ ชวงแคบ Shibu lijack
Crystalline solid มีีทั้งหมด 7 รูปแบบหลััก ได ไ จากการตกผลึึกของสารละลายอิิ่มตััว Solvent Salt form l ควบคุมเพืื่อใหได Temp. ผลกตามตองการ ผลึกตามตองการ Pressure Pr ssur Shibu lijack
Cubic ทัั้ง 3 แกนยาวเทากััน  ° ทํามุม 90° ตอกัน Sodium chloride Shibu lijack
Tetragonal มีี 2 แกนทีี่ยาวเทากัน ั ทุกแกนแกนทํามุม 90° ° Urea Shibu lijack
Orthorhombic แกน a, b และ แ ทํํามุม 90 ตอกน 90° ตอกัน ไมมแกนใดเลยทยาวเทากน ไมมี กนใดเลยที่ยาวเทากัน Iodine d Shibu lijack
Monoclinic ไม ใ ไ มีแกนใดเลยที่ยาวเทากัน ี ั ° มี 2 แกนที่ทํามุม 90° ตอกัน Sucrose Shibu lijack
Triclinic ไม ใ ไ มีแกนใดยาวเทากััน ° ไมมีแกนใดทํามุม 90° ตอกัน Boric acid Shibu lijack
Hexagonal ° มีี 3 แกนทีี่ทามุม 60° ตอกััน ํ ° มีอีก 1 แกนที่ทามุม 90° กับ ํ 3 แกนแรก กน รก Iodoform d Shibu lijack
Rhombohedral ทัั้ง 3 แกนยาวเทากััน  มุมทัั้ง 3 เทากัันแตไมเทากัับ    90 90° Shibu lijack
ผลึึกของแข็็งอาจจะอยูในรูป อะตอม โมเลกล หรอไอออน โมเลกุล หรือไอออน Shibu lijack
Type of crystal bonding Unit Example Bonding Physical characteristic Atom Diamond, Strong covalent Hard large crystal graphite bond Metallic Silver Strong metal Positive ion in a field of bond free moving electron Molecular Menthol Van der Waals Close packing, weakly held packing force together, low melting point Ionic NaCl Electrostatic ionic Hard,, close p g, packing, bond strongly held together, high melting point Shibu lijack
Polymorphism ของแข็งบางชนิดมีรูปผลึกหลายแบบ --> Polymorph คุณสมบัติทางเคมีเหมือนกัน คุณสมบัติทางกายภาพตางกัน จุดหลอมเหลว คาการละลาย --> การเตรียมยา การดูดซึม polymorph สามารถเปลี่ยนแปลงได เปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ / ตกผลึกในตัวทําละลายตางกัน Shibu lijack
Polymorphism Cortisone acetate polymorph l h Form MP, ° °C Appearance Crystal Density Hydration g/cm3 g I 241-245 Opaque needle Monoclinic 1.25 Anhydrous II 235-238 Flat l t 235 238 Fl t plate Orthorhombic 11.21 O th h bi 21 Anhydrous Ahd III 233-251 Prism Orthorhombic 1.25 Anhydrous IV 237-245 Column Orthorhombic 1.26 2 H 2O V 238-242 Transparent Monoclinic 1.25 2 H 2O needle Shibu lijack
Polymorphism Theobroma oil หรือ cocoa butter suppository base - ยาพื้นของยาเหน็บ unstable gamma form MP = 18°C alpha form MP = 22°C beta prime form MP = 28°C stable beta form MP = 34.5°C Shibu lijack
Polymorphism ° ถาหลอม > 35°C --> ทําเย็็นลงอยางรวดเร็ว  ็ stable beta --> gamma, alpha และ beta prime ° ไดยาเหน็บที่มจุดหลอมเหลว 23-24°C ี ° ตองหลอม < 33°C และทําใหเย็นลงชาๆ Shibu lijack
Polymorphism Drug Number of polymorphic form b l h Acetaminophen 4 Caffeine 2 Chloramphenicol palmitate 4 Cimetidine d 3 p Nefedipine 2 Phenobarbital sodium 2 Progesterone 2 Theophyline 2 Shibu lijack
Polymorphism Polymorphism and b l h d bioavailability l bl ตวยา (ของแขง) ตัวยา (ของแข็ง) ละลาย (สารละลาย) ดูดซึม Polymorph ทีี่ละลายไดดี จะถูกดูดซึมไ ดี ใ ระดัับยาในเลืือดสูง l h ไ ึ ได ให ใ Shibu lijack
Polymorphism ระดับยาในเลือดหลังรับประทาน Chloramphenical palmitate suspensions ทใชอตราสวนของ ที่ใชอัตราสวนของ α และ β-polymorph ตางๆ polymorph ตางๆ M = 100% α N = α 75% + β 25% O α 50% + β 50% P α 25% + β 75% L = β 100% Shibu lijack
Amorphous solid อะตอมหรือโมเลกุุลรวมกันไมเปนระเบียบ รููปรางไมแนนอน ไมเปนผลึก การจัดเรียงตัวสามารถเปลี่ยนแปลงไดภายใตความดัน คลาย กับของเหลว --> Supercooled liquid มีจุดหลอมเหลวไมแนนอน ชวงของจุดหลอมเหลวกวาง Shibu lijack
Amorphous solid Amorphous ละลายน้าไ ดีกวา Crystalline ้ํ ได Novobiocin acid : antibiotic bi i id tibi ti Crystalline : ดดซึมไดนอยมาก ออกฤทธิ์ไมดี ดูดซมไดนอยมาก ออกฤทธไมด Amorphous : ดดซึมไดดีมาก ดูดซมไดดมาก Insulin zinc Insulin-zinc suspensions amorphous 30% + crystalline 70% p y ออกฤทธิ์เร็ว + ออกฤทธิ์นาน 24 ชั่วโมง Shibu lijack
Solvate & Hydrate Crystalline solid + Solvent molecule --> Solvate ll ld l l l l Crystalline solid + H2O molecule --> Hydrate 1 H2O = monohydrate 2 H2O = dihydrate 3 H2O = trihydrate Shibu lijack
Solvate & Hydrate Solvete มีี 2 ป l ประเภท Polymeric solvate ความคงตัวสูง กําจัดโมเลกุลของตัวทําละลายไดยาก โมเลกุลตัวทําลายยึดโครงสรางของโมเลกุลใหเปนผลึก ถากําจัดตัวทําละลายออกจะทําใหโครงสรางผลึก เปลี่ยนแปลง
Solvate & Hydrate Pseudopolymeric solvate d l l กําจััดโ ลของตััวทําละลายออกไดงาย โ ไ ทาให โมเลกุ ไ โดยไม ํ โครงสรางผลกเปลยนแปลง โครงสรางผลึกเปลี่ยน ปลง
Solvate & Hydrate สารทีเี่ ปน h d จะมีีคุณสมบััติที่ตางจาก anhydrous hydrate hd การละลาย : hydrate อาจมีีการละลายทีี่สูงหรืือตํ่ากวา anhydrous ก็ได กได Shibu lijack
Solvate & Hydrate Theophylline นาสราง H-bond ระหวางยา น้ําสราง H bond ระหวางยา 2 โมเลกุุ ล ทํ า ให โ ครงสร า ง ผลึ ก แข็ ง แรงมาก อั ต ราการ ละลายจึงต่ําลง anhydrous มีอัตราเร็วการ ละลายสูงกวา hydrate Shibu lijack
Solvate & Hydrate Erythromycin นาจะผลกใหโมเลกุลยาอยู าง น้ําจะผลักใหโมเลกลยาอยหาง กัน ไมสามารถเกิดแรงยึดเหนี่ยว ที่แข็งแรง ทําใหน้ําสามารถผาน เขาไปละลายยาไดดีขึ้น hydrate มีอัตราเร็วการละลาย สูงกวา anhydrous Shibu lijack
Shibu lijack
การหลอมเหลวของของแข็ง ของแขงไดรบความรอน ของแข็งไดรับความรอน อุณหภูมเพิ่มขึ้นจนเทากับจดหลอมเหลว อณหภมิเพมขนจนเทากบจุดหลอมเหลว ของแขงหลอมเหลว ของแข็งหลอมเหลว อุณหภูมคงที่สารหลอมเหลวหมด อณหภมิคงทสารหลอมเหลวหมด Shibu lijack
การหลอมเหลวของของแข็ง Heat of fusion, ΔHf พลังงานที่ใชลดแรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลจนเปลี่ยน จากของแข็งเปนของเหลว สารที่ Mw. สูง หรือมีแรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลมาก จะมีคา ΔHf และจุดหลอมเหลวสูง Shibu lijack
การหลอมเหลวของของแข็ง Melting point l Hydrocarbon compound; b h chain > normall chain d b d branch h h Saturated bond Unsaturated bond S t t db d>U t t db d MP ↑ --> water solubility ↓ : เนืื่องจากการทีี่มีจุด l bl หลอมเหลวสูงแสดงวาของแขงนนมพนธะของโครงสรางผลกท หลอมเหลวสงแสดงวาของแข็งนั้นมีพันธะของโครงสรางผลึกที่ แขงแรง แข็งแรง Shibu lijack
การหลอมเหลวของของแข็ง สาร จุดหลอมเหลว (K) Δ Hf (cal/mol) H2O 273.1 273 1 1440 H2S 187.6 568 NH3 195.3 1424 PH3 139.4 268 CH4 90.5 226 C2H6 90.0 900 683 n-C3H8 85.5 842 C6H6 278.5 2348 C10H8 353.2 4550 Shibu lijack
Polymeric solid มโมเลกุลเปนสายโซยาว มีโมเลกลเปนสายโซยาว ประกอบดวยหนวยยอยทเหมอนๆกน ประกอบดวยหนวยยอยที่เหมือนๆกัน (monomer) เรียงกัน เรยงกน สายตรงยาว แตกเปนสาขา โครงรางตาขาย ในทางเภสัชกรรม polymer สวนใหญจะมีอะตอมของคารบอน เปนแกนของสายโซ ป โ Shibu lijack
Polymeric solid Shibu lijack
Polymeric solid Shibu lijack
Polymeric solid Povidone-Iodine Shibu lijack
Liquid crystalline Shibu lijack
Liquid crystalline Liquid state : โ ลเคลืื่อนไดท้ัง 3 มิิติ หมุนรอบแกนได d โมเลกุ ไ ไ Solid state : โ ลเคลืื่อนทีี่ไมได หมุนรอบแกนไมได โมเลกุ ไ Liquid crystalline มีลักษณะอยูระหวางของแข็งกับของเหลว Mesophase Shibu lijack
Liquid crystalline Smetic โมเลกุ โ ลเคลืื่อนทีี่ได 2 ทิิศทาง หมุนรอบแกนได 1 แกน Shibu lijack
Liquid crystalline Nematic โมเลกุลเคลื่อนที่ได 3 ทิศทาง หมุนรอบได 1 แกน Shibu lijack
Liquid crystalline Liquid crystal ที่มีคุณสมบัติ thermo-responsive ระบบนําสงยาชนิิดทีี่ควบคุมการปลดปลอยยาโดยอุณหภูมิ โ ของรางกาย Paracetamol, ของรางกาย – Paracetamol Methimazole เครองมอสาหรบตรวจสอบความรอนใตผวหนงซงอาจเกด เครื่องมือสําหรับตรวจสอบความรอนใตผิวหนังซึ่งอาจเกิด จากโรคหรือความผิดปรกติบางชนิด Shibu lijack
Liquid crystalline Liquid crystal ชนิด Nematic ชนด ยอมใหแสงผานไดหรอไมไดเมอมการเปลยนแปลง ยอมให แ สงผ า นได ห รื อ ไม ไ ด เ มื่ อ มี ก ารเปลี่ ย นแปลง สนามไฟฟา --> Liquid crystal display (LCD) q y p y Shibu lijack
Supercritical fluid Shibu lijack
Supercritical fluid สารที่อยูในสภาวะที่อุณหภูมิสูงกวาอุณหภูมิวิกฤต และมีความดันสูง กวาความดัันวิกฤต ิ แพรผานของแข็งได ละลายสารชนิดอื่นได Shibu lijack
Supercritical fluid Supercriticall fluid CO2 l d Critical point : 304.1 K และ 72.8 atm Shibu lijack
Supercritical fluid Supercritical fluid CO2 ใชเปนตวทาละลายสาหรบสกดสารตางๆ ใชเปนตัวทําละลายสําหรับสกัดสารตางๆ ความหนดตา 0.02 0.1 ความหนืดต่ํา 0.02-0.1 cps / ตัวทําละลายชนิดอื่น 0.5-11 cps ตวทาละลายชนดอน 0.5 อัตราการแพรสูงกวาตัวทําละลายชนิดอื่น 10 เทา สกัด caffeine ออกจากเมล็ดกาแฟ สกัด nicotine ออกจากบุหรี่ สกัดสารทีมีกลิ่นหอมออกจากเครื่องเทศ ่ Shibu lijack
Supercritical fluid แชเมล็็ดกาแฟใน Supercriticall fluid CO2 ความดัน > 73 atm ฟใ l d ั Supercritical fluid CO2 แพรเขาไ ไปในเมล็ดกาแฟแลวละลาย ็ caffeine ออกมาไดมากถึง 97 99% ออกมาไดมากถง 97-99% Supercriticall fluid CO2 ทีี่มี caffeine ละลายอยูจะถูกนํําไป l d แยกเอา caffeine ออก โดยการกรองดวยผงถานกัมมันต การ โดยการกรองดวยผงถานกมมนต ตกผลก หรอการกลน ตกผลึก หรือการกลั่น Shibu lijack
Phase equilibria & phase rule Shibu lijack
Phase rule ใชบอกจํานวนตัวแปรอิสระตางๆที่จะตองควบคุม เพื่อที่จะ อธิบายคุณสมบัติของระบบที่ประกอบดวยสารสถานะตางๆ F=C–P+2 F : Degree of freedom ของระบบ C : จํานวนสวนประกอบ (component) ที่มในระบบ ี P : จํานวนวัตภาค (phase) ที่ปรากฏในระบบ Shibu lijack
Phase rule สวนประกอบ (component) ป สวนประกอบที่มีโครงสรางทางเคมีีที่ตางกันทีี่มีอยูในระบบ ี  ั น้าแข็งลอยอยูในน้า --> ??? ้ํ ํ้ น้าเชือม --> ??? ํ ่ Shibu lijack
Phase rule วััตภาค (phase) h สารทีเี่ ปนเนื้อเดียวกััน มีขอบเขตแยกจากวัตภาคอื่น ื ี ี ั ื น้าแข็งลอยอยูในน้าในภาชนะเปด --> ??? ้ํ ํ้ น้าแข็งลอยอยูในน้าเต็มภาชนะทีปดสนิท --> ??? ํ ํ ่ น้าเชือม --> ??? ํ ่ Shibu lijack
Phase rule Degree of freedom d จํ า นวนตัั ว แปรน อ ยที่ี สุ ด ทีี่ จ ะต อ งควบคุ ม เพืื่ อ ทีี่ จ ะ สามารถอธบายคุณสมบตของระบบไดอยางสมบูรณ สามารถอธิ ายคณสม ัติของระ ไดอยางสม รณ อุณหภูมิ ความดััน ความเขมขน ความหนาแนน ความ หนด หนืด ฯลฯ Shibu lijack
Phase rule ไอนํ ไ ้ํา F=C-P+2=1-1+2=2 ตองควบคุมตัวแปร 2 ตัว จึงจะอธิบายคุณสมบัติไดถูกตอง ตัวอยาง • ไอน้้ํา 1 mole, V = 1 L --> P = ?, T = ? • PV = nRT Shibu lijack
Phase rule นําใ ้ํ ในภาชนะปดสนิิทและมีที่วางเหนือผิิวนํา ป ี ื ้ํ F=C-P+2=1-2+2=1 ควบคุมอุณหภูมิเพียงอยางเดียว ก็จะทราบความดันของ ระบบ Shibu lijack
Phase rule Shibu lijack
Phase rule Component ↑ --> d degree of freedom ↑ d ระบบจะมีีความซับซอนมากยิ่งขึึ้น ั  ิ ตองมีการควบคุมตัวแปรหลายตัว Phase ↑ --> degree of freedom ↓ ตัวแปรที่ตองควบคุมมีนอยลง Shibu lijack
Phase rule Liquid water + Vapor water F=C-P+2=1–2+2=1 Liquid water + Liquid ethyl alcohol + Vapor mixture F=C-P+2=2–2+2=2 Liquid water + Liquid benzyl alcohol + Vapor mixture F=C-P+2=2–3+2=1 Liquid ater Liquid Liq id water + Liq id phenol F=C-P+2=2–1+2=3 Shibu lijack
ระบบที่มีสวนประกอบเดียว OA – Vapor pressure curve OC – Sublimation curve OB – Melting point curve g Triple point Shibu lijack
ระบบที่มีสวนประกอบเดียว 0.0098°C < T < 374°C และ 4.58 mmHg < P < 165680 mmHg S <--> L <--> G T < 00098°C และ P < 4 58 mmHg 0.0098 C 4.58 S <--> G T > 374°C และ P > 165680 mmHg Only G Shibu lijack
ระบบที่มีสวนประกอบเดียว จุดทีี่นามีีอยูในสถานะใดสถานะหนึ่ง (P = 1) ้ํ ใ ึ Phase rule, F = 1 - 1 + 2 = 2 ตองมีการควบคุมตัวแปร คือ อุณหภูมิและความดัน จึงจะ สามารถอธิิบายลักษณะของระบบได ั ไ ้ํ ° • น้าที่ 100°C --> บอกไดหรือไมวาอยูในสถานะใด ??? Shibu lijack
ระบบที่มีสวนประกอบเดียว จุดตางๆบนเสน OA, OB หรืือ OC มีีนาทัั้งสองสถานะปรากฏอยู ้ํ ป พรอมกน พรอมกัน (P = 2) Phase rule F = 1 – 2 + 2 = 1 rule, ควบคุม 1 ตััวแปร ก็็สามารถอธิบายลัักษณะของระบบได ป ิ ไ ° ้ํ • น้ากําลังเดือดที่ 100°C น้าในสถานะกาซและเหลวจะอยู ้ํ รวมกน มความดนไอเทากบ รวมกัน มีความดันไอเทากับ 760 mmHg เสมอ Shibu lijack
ระบบที่มีสวนประกอบเดียว จุด Triple point นําทัั้ง 3 สถานะอยูพรอมกััน (P = 3) l ้ํ Phase rule, F = 1 – 3 + 2 = 0 ถ า ต อ งการให มี น้ํ า 3 สถานะอยู พ ร อ มกั น ต อ งควบคุ ม ° อุณหภูมิและความดัันใ เทากับ 0.0098°C และ 4.58 mmHg ให ั Shibu lijack
Eutectic mixture ระบบทีี่มี 2 สวนประกอบ และทีมีวัตภาคของแข็็งและของเหลว ป ่ี ระบบทีี่ประกอบดวย salol และ thymol Shibu lijack
Eutectic mixture Shibu lijack
Eutectic mixture Eutectic point ° อุณหภูมิต่ําสุดที่ยังมีวัตภาคที่เปนของเหลวอยู คือ 13°C ประกอบดวย Thymol 34% + Salol 66% Liquid, solid thymol และ solid salol ปรากฎอยูพรอมๆ กััน Shibu lijack
Eutectic mixture ถานาสารทเปน ถานําสารที่เปน Eutectic mixture มาผสมกัน สวนผสม มาผสมกน สวนผสม จะหลอมเหลวทอุณหภมิต่ํากวาจดหลอมเหลวสารตั้งตน จะหลอมเหลวที่อณหภูมตากวาจุดหลอมเหลวสารตงตน Eutectic mixture Eutectic point (°C) Testosterone-Menthol 40 Cholesterol-Menthol 40 Lidocaine-Prilocaine Lidocaine Prilocaine 25 Menthol,, Camphor,, Phenol,, Thymol p y 25 Shibu lijack
Eutectic mixture การผสมผงยาทีเี่ ปน eutectic mixture ผสม menthol + camphor ในตํารัับแปงฝุนโ ว โรยตัั สวนผสมเยิ้มเหลวที่อุณหภูมหอง ิ แกปญหา เติมผงแปงลงไปในระหวางการผสม ผงแปงจะไปชวยแยกไมใหสารสัมผัสกันโดยตรง Shibu lijack
Eutectic mixture ระบบนําสงยาทางผิิวหนัง ํ  ั Menthol + Testosterone (ละลายไดนอย) ไ สวนผสมหลอมเหลวเมื่อนําระบบนําสงยาไปแปะทีผิวหนัง ่ Testosterone สามารถละลายและถูกดูดซึมไดดีขึ้น Shibu lijack
Eutectic mixture Lidocaine และ Prilocaine d l ° มีจุดหลอมเหลว 69 และ 38°C ผสมกัน แลวสามารถนําไปเตรียมเปนยาครีม ตัวยาสามารถออกฤทธิ์ไดอยางรวดเร็ว EMLA ® cream Shibu lijack

Recommended

State of matter
State of matterState of matter
State of matteradriamycin
 
State of matter
State of matterState of matter
State of matteradriamycin
 
Mass transport
Mass transportMass transport
Mass transportadriamycin
 
Slide interfacial phenomena pdf
Slide interfacial phenomena pdfSlide interfacial phenomena pdf
Slide interfacial phenomena pdfadriamycin
 
Interfacial phenomena 2555
Interfacial phenomena 2555Interfacial phenomena 2555
Interfacial phenomena 2555adriamycin
 
Complexation2555
Complexation2555Complexation2555
Complexation2555adriamycin
 
Dissolution2555
Dissolution2555Dissolution2555
Dissolution2555adriamycin
 
Solu partition2555
Solu partition2555Solu partition2555
Solu partition2555adriamycin
 

Recommended

State of matter
State of matterState of matter
State of matteradriamycin
 
State of matter
State of matterState of matter
State of matteradriamycin
 
Mass transport
Mass transportMass transport
Mass transportadriamycin
 
Slide interfacial phenomena pdf
Slide interfacial phenomena pdfSlide interfacial phenomena pdf
Slide interfacial phenomena pdfadriamycin
 
Interfacial phenomena 2555
Interfacial phenomena 2555Interfacial phenomena 2555
Interfacial phenomena 2555adriamycin
 
Complexation2555
Complexation2555Complexation2555
Complexation2555adriamycin
 
Dissolution2555
Dissolution2555Dissolution2555
Dissolution2555adriamycin
 
Solu partition2555
Solu partition2555Solu partition2555
Solu partition2555adriamycin
 
Stability
StabilityStability
Stabilityadriamycin
 
Hw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matterHw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matteradriamycin
 
Hw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matterHw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matteradriamycin
 
Intro to sci
Intro to sciIntro to sci
Intro to sciadriamycin
 
Intro to dosage form
Intro to dosage formIntro to dosage form
Intro to dosage formadriamycin
 
Pharm care
Pharm carePharm care
Pharm careadriamycin
 
Pharm care
Pharm carePharm care
Pharm careadriamycin
 
Pharm care
Pharm carePharm care
Pharm careadriamycin
 
Mass transport
Mass transportMass transport
Mass transportadriamycin
 
ปรากฏการณ์ฝนตก
ปรากฏการณ์ฝนตกปรากฏการณ์ฝนตก
ปรากฏการณ์ฝนตกadriamycin
 
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้า
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้ากระติกน้ำร้อนไฟฟ้า
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้าadriamycin
 
สารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอก
สารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอกสารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอก
สารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอกadriamycin
 
สเปรย์ระงับกลิ่นกาย
สเปรย์ระงับกลิ่นกายสเปรย์ระงับกลิ่นกาย
สเปรย์ระงับกลิ่นกายadriamycin
 
น้ำกลิ้งบนใบบัว
น้ำกลิ้งบนใบบัวน้ำกลิ้งบนใบบัว
น้ำกลิ้งบนใบบัวadriamycin
 
09 น้ำกลิ้งบนใบบัว
09 น้ำกลิ้งบนใบบัว09 น้ำกลิ้งบนใบบัว
09 น้ำกลิ้งบนใบบัวadriamycin
 
การระเหิดของลูกเหม็น
การระเหิดของลูกเหม็นการระเหิดของลูกเหม็น
การระเหิดของลูกเหม็นadriamycin
 
จิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิว
จิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิวจิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิว
จิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิวadriamycin
 
การทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำ
การทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำการทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำ
การทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำadriamycin
 
น้ำกลิ้งบนใบบอน
น้ำกลิ้งบนใบบอนน้ำกลิ้งบนใบบอน
น้ำกลิ้งบนใบบอนadriamycin
 
คะแนน รุ่น11
คะแนน รุ่น11คะแนน รุ่น11
คะแนน รุ่น11adriamycin
 

More Related Content

More from adriamycin

Hw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matterHw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matteradriamycin
 
Hw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matterHw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matteradriamycin
 
Intro to dosage form
Intro to dosage formIntro to dosage form
Intro to dosage formadriamycin
 
Mass transport
Mass transportMass transport
Mass transportadriamycin
 
ปรากฏการณ์ฝนตก
ปรากฏการณ์ฝนตกปรากฏการณ์ฝนตก
ปรากฏการณ์ฝนตกadriamycin
 
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้า
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้ากระติกน้ำร้อนไฟฟ้า
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้าadriamycin
 
สารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอก
สารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอกสารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอก
สารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอกadriamycin
 
สเปรย์ระงับกลิ่นกาย
สเปรย์ระงับกลิ่นกายสเปรย์ระงับกลิ่นกาย
สเปรย์ระงับกลิ่นกายadriamycin
 
น้ำกลิ้งบนใบบัว
น้ำกลิ้งบนใบบัวน้ำกลิ้งบนใบบัว
น้ำกลิ้งบนใบบัวadriamycin
 
09 น้ำกลิ้งบนใบบัว
09 น้ำกลิ้งบนใบบัว09 น้ำกลิ้งบนใบบัว
09 น้ำกลิ้งบนใบบัวadriamycin
 
การระเหิดของลูกเหม็น
การระเหิดของลูกเหม็นการระเหิดของลูกเหม็น
การระเหิดของลูกเหม็นadriamycin
 
จิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิว
จิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิวจิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิว
จิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิวadriamycin
 
การทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำ
การทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำการทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำ
การทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำadriamycin
 
น้ำกลิ้งบนใบบอน
น้ำกลิ้งบนใบบอนน้ำกลิ้งบนใบบอน
น้ำกลิ้งบนใบบอนadriamycin
 
คะแนน รุ่น11
คะแนน รุ่น11คะแนน รุ่น11
คะแนน รุ่น11adriamycin
 

More from adriamycin (20)

Stability
StabilityStability
Stability
 
Hw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matterHw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matter
 
Hw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matterHw 1 state_of_matter
Hw 1 state_of_matter
 
Intro to sci
Intro to sciIntro to sci
Intro to sci
 
Intro to dosage form
Intro to dosage formIntro to dosage form
Intro to dosage form
 
Pharm care
Pharm carePharm care
Pharm care
 
Pharm care
Pharm carePharm care
Pharm care
 
Pharm care
Pharm carePharm care
Pharm care
 
Mass transport
Mass transportMass transport
Mass transport
 
ปรากฏการณ์ฝนตก
ปรากฏการณ์ฝนตกปรากฏการณ์ฝนตก
ปรากฏการณ์ฝนตก
 
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้า
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้ากระติกน้ำร้อนไฟฟ้า
กระติกน้ำร้อนไฟฟ้า
 
สารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอก
สารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอกสารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอก
สารลดแรงตึงผิวในผงซักฟอก
 
สเปรย์ระงับกลิ่นกาย
สเปรย์ระงับกลิ่นกายสเปรย์ระงับกลิ่นกาย
สเปรย์ระงับกลิ่นกาย
 
น้ำกลิ้งบนใบบัว
น้ำกลิ้งบนใบบัวน้ำกลิ้งบนใบบัว
น้ำกลิ้งบนใบบัว
 
09 น้ำกลิ้งบนใบบัว
09 น้ำกลิ้งบนใบบัว09 น้ำกลิ้งบนใบบัว
09 น้ำกลิ้งบนใบบัว
 
การระเหิดของลูกเหม็น
การระเหิดของลูกเหม็นการระเหิดของลูกเหม็น
การระเหิดของลูกเหม็น
 
จิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิว
จิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิวจิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิว
จิงโจ้น้ำกับแรงตึงผิว
 
การทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำ
การทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำการทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำ
การทำอาหารแห้งโดยใช้หลักพื้นฐานวัฏภาคน้ำ
 
น้ำกลิ้งบนใบบอน
น้ำกลิ้งบนใบบอนน้ำกลิ้งบนใบบอน
น้ำกลิ้งบนใบบอน
 
คะแนน รุ่น11
คะแนน รุ่น11คะแนน รุ่น11
คะแนน รุ่น11
 

State of matter

  • 1. Intermolecular Force อ.ภก. กรพล แมนวิวัฒนกล อ ภก กรีพล แมนววฒนกุล Shibu lijack
  • 2. Outline Intermolecular force States of matter Gas Liquid Solid Liquid crystalline Supercritical fluid p Phase equilibria and phase rule Shibu lijack
  • 3. แรงระหวางโมเลกุล เมืื่อโ ลอยูใกลกัน จะมีีแรงระหวางโมเลกุล โมเลกุ โ แรงดึงดูด โมเลกุลรวมกัน แรงผลัก เปนสถานะตางๆ Shibu lijack
  • 4. แรงระหวางโมเลกุล ความสํําคััญทางเภสััชกรรม คุณสมบตของยาเตรยมสถานะตางๆ คณสมบัตของยาเตรียมสถานะตางๆ ิ การละลายของสาร • การตั้งตํารับ การตงตารบ ยาน้าใส ํ • การผลิต ปรากฏการณที่ผิวประจัน  • การเก็บรักษา ยานาแขวนตะกอนและอมลชน ยาน้าแขวนตะกอนและอิมัลชัน ํ • ความคงตัว การยึดเกาะของผงยาในการผลิตยาเม็ด การไหลของของสาร Shibu lijack
  • 5. แรงระหวางโมเลกุล แรงระหวางโมเลกุลมีี 2 ชนิิด เกิดขึ้ึนพรอมกััน  โ ิ  แรงดึงดูด (Attractive force) ึ • Cohesion – โมเลกุลชนิดเดียวกัน • Adhesion – โมเลกุลตางชนิดกัน แรงผลัก (Repulsive force) Shibu lijack
  • 6. แรงดึงดูด แปรผกผันกัับระยะหางระหวางโมเลกุล (r) ป ั   โ 1 FA α n r n ขึ้นกับชนิดของอะตอมในโมเลกุล Shibu lijack
  • 7. แรงผลัก แปรผกผนกบระยะหางระหวางโมเลกุลแบบ แปรผกผันกับระยะหางระหวางโมเลกลแบบ Exponential 1/r FR α e เพิ่มขึ้นชาๆ เมื่อโมเลกุลเคลื่อนเขาหากัน เพิ่มขึ้นอยางมาก เมื่อชั้นหมอกอิเลคตรอนเริ่มสัมผัสกัน * เหมือนบีบลูกบอล 2 ลูกเขาหากัน Shibu lijack
  • 8. ที่สภาวะสมดุล.... • โมเลกุลหางกันที่ระยะ re • แรงผลัักและแรงดึงดูดสมดุลกัน ึ ั • Net energy นอยที่สด นอยทสุ Shibu lijack
  • 9. ความสําคัญของแรงผลักและแรงดูด แรงดึึงดูด ทําใหโมเลกุลเกิดเปนโ าง มีสถานะ ิ โครงสร ี แรงผลัก ปองกันมิใหโมเลกุลหลอมรวมกัน Shibu lijack
  • 10. ชนิดของแรงระหวางโมเลกุล van d Waals force der l Ion-dipole and ion-induced dipole forces Hydrogen bond Shibu lijack
  • 11. van der Waals forces Johannes Diderik van der Waals The Nobel Prize in Physics, 1910 Shibu lijack
  • 12. van der Waals forces แรงดงดูด างไฟฟาอยางออน แรงดึงดดทางไฟฟาอยางออน ระหวางโมเลกุลมขว มขว ระหวางโมเลกลมีขั้ว + มีขั้ว เชน เชน Peptide bond Shibu lijack
  • 13. van der Waals forces Dipole-dipole forces l d l (Keesom foce) นา, น้า hydrochloric acid ํ acid, alcohol, acetone alcohol acetone, p phenol Shibu lijack
  • 14. van der Waals forces Dipole-induced d l l d d dipole (Debye force) ethyl acetate acetate, methylene chloride chloride, ether Shibu lijack
  • 15. van der Waals forces Induced d l d d d l d d dipole-induced dipole (London force) aliphatic hydrocarbon hydrocarbon, carbon disulfide, carbon disulfide tetrachloride Shibu lijack
  • 16. Ion- Ion-dipole and ion-induced dipole forces ion- ไอออน โมเลกุ ี ไ + โ ลที่มีข้ัวหรือไมมีข้ัว ืไ Ion-dipole force Cation หรือ Anion + โมเลกุลที่มีข้ว ั quaternary amine กับ tertiary amine + R 4 N − : NR 3 Shibu lijack
  • 17. Ion- Ion-dipole and ion-induced dipole forces ion- Ion-induced dipole force ไอออนเหนี่ยวนําใหโมเลกุลที่ไมมขั้วเกิดมีขั้ว ี การละลาย iodine ในสารละลาย potassium iodide (ตํารับ Tincture Iodine) K + I− + I2 ⎯ ⎯→ K + I 3 − Shibu lijack
  • 18. Hydrogen bond H-atom + h h EN atom (F, O, N) high H-atom มีีขนาดเล็็ก มี ส นามไฟฟ า (electrostatic field) ทีี่แข็็งแรง ld แทรกเขาไปใกลชิด แลวเกิิดแรงยึึด ไ เหนยวทางไฟฟา เหนี่ยวทางไฟฟา Shibu lijack
  • 19. Hydrogen bond Alcohols, carboxylic acid, aldehydes, esters, l hl b l d ld h d polypeptides ทาใหคุณสม ัติ างประการของสารไมเปนไปตามคาด ทําใหคณสมบตบางประการของสารไมเปนไปตามคาด Dielectric constant (ความมีีข้ัวของตััวทําละลาย) l ํ ความดัันไไอ จุดเดือด Shibu lijack
  • 20. Hydrogen bond Ex. Hydrogen compound of 6A group d d ° • H2O (H-bond) ; BP = 100°C • H2S ; BP = -100°C • H2S ; BP = -60.3 C Se 60 3°C Shibu lijack
  • 22. Hydrogen bond Shibu lijack
  • 23. Bond type Bond energy (kcal/mole) Keesom force 1-7 Debye force 1-3 London force 0.5-1 Ion-dipole interaction 1-7 Hydrogen bonding • O-H…O 6 • C-H…O 2-3 • O-H…N 4-7 • N-H…O 2-3 • F-H…F 7 Ionic bond 100-200 Covalent bond 50-150 Shibu lijack
  • 24. State f tt St t of matter อ.ภก. กรีีพล แมนวิวัฒนกุล  ิ Shibu lijack
  • 25. State of matter Gas Liquid Solid Liquid crystalline (Solid + Liquid) ≠ Semi-solid Supercritical fluid (Gas + Liquid) Shibu lijack
  • 26. State of matter Shibu lijack
  • 27. Gas G Liquid Li id Solid S lid assumes the shape and assumes the shape of the retains a fixed volume volume of its container part of the container and shape particles can move past particles can move/slide rigid - particles locked one another past one another into place compressible not easily compressible fixed volume and shape lots of free space little free space between rigid - particles locked between particles particles into place flows easily flows easily does not flow easily particles can move past particles can move/slide rigid - particles cannot one another p past one another move/slide past one p another Shibu lijack
  • 28. Gaseous state Shibu lijack
  • 29. Gaseous state แรงยึึดเหนียวระหวางโมเลกุลต่ํา ่ี  โ ่ พลังงานจลนสูง  เคลื่อนที่อยางรวดเร็ว ทิศทางไมแนนอน ชนกับโมเลกุลอื่นๆและผนังภาชนะบรรจุ --> ความดัน ความดัน = แรงกระทําตอหนวยพื้นที่ dynes/cm2 หรือ mmHg Shibu lijack
  • 30. Ideal gas law Boyle law l l เมืื่ออุณหภูมิคงทีี่ : ความดัันเพิิ่ม --> ปริิมาตรลดลง 1 หรือ Pα PV = k V Shibu lijack
  • 31. Ideal gas law Charles and Gay-Lussac Law h l d เมืื่อความดัันคงทีี่ : อุณหภูมิเพิิ่ม --> ปริิมาตรเพิ่ม ิ V α T หรืือ V = kT Shibu lijack
  • 32. Ideal gas law ความสััมพัันธระหวางความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิ   ั ปิ P1V1 P2 V2 = T1 T2 Shibu lijack
  • 33. Ideal gas law อััตราสวนของ PV/T จะเปนคาคงที่ี ป PV = R หรือ PV = RT T เมื่อมีกาซ n โมล PV = nRT *General ideal gas law General Shibu lijack
  • 34. Ideal gas law Molar gas constant, R constant ขนอยู บหนวยของตวแปรตางๆในสมการ ขึ้นอยกับหนวยของตัวแปรตางๆในสมการ R = 0 08205 L atm / mol deg ที่ STP 0.08205 ท STP. R = 8 314 x 10 8.314 7 erg / mol deg R = 8 314 Joule/mol deg 8.314 R = 1.987 cal/mol deg Shibu lijack
  • 35. Ideal gas law มวลโมเลกุล (Mw) ของกาซคํํานวณไดจาก ideall gas llaw โ ไ d g gRT PV = RT หรืือ Mw = Mw PV Victor Meyer method ใชหา Mw. ของสารที่ระเหยได Shibu lijack
  • 36. Kinetic molecular theory กาซในธรรมชาติิ (reall gas) ไ ใช ideall gas ใ ไม d Kinetic molecular theory ใชอธิบายพฤติกรรมของ real gas ที่มีคุณสมบัติใกลเคียงกับ ideall gas d Shibu lijack
  • 37. Kinetic molecular theory กาซประกอบดวยอนุภาคขนาดเล็ก ปริมาตรนอยมากเมื่อเทีียบ ป ็ ปิ  ื กบภาชนะ กับภาชนะ ความดนตาและอุณหภูมสู โมเลกุลอยู างกนมาก ความดันต่ํา ละอณหภมิสง --> โมเลกลอยหางกันมาก  โมเลกุ โ ลของกาซจะเปนอิิสระ ไ ยึดติดกััน ป ไม ิ ความดัันตํา ่ Shibu lijack
  • 38. Kinetic molecular theory โมเลกุ โ ลเคลืื่อนทีี่แบบ random motion d โมเลกุ โ ลจะตองมีีความยืดหยุดสมบูรณ ื เมื่อเกิดการชนกัน หรือชนกับผนังของภาชนะตองไมมีการ สูญเสีียความเร็็วหรืือพลัังงาน Shibu lijack
  • 39. van der Waals equation for real gas Reall gas : ไ มีคุณสมบััติตาม Kinetic molecular theory ไม l l h ⎛ a ⎞ ⎜ P + 2 ⎟ (V − b ) = RT ⎝ V ⎠ a/V2 : ความดันภายในของกาซ ผลจากแรงดึงดูดระหวาง โมเลกุล b : incompressibility ป b l ประมาณ 4 เทาของปริิมาตรโมเลกุล ป โ Shibu lijack
  • 40. van der Waals equation for real gas เมืื่อมีีกาซ n โ โมล ⎛ n a⎞2 ⎜ P + 2 ⎟ (V − nb ) = nRT ⎜ ⎝ V ⎟⎠ ถา V มาก --> โมเลกุลอยูหางกัน -->  --> a/V 2, b นอยมากเมื่อเทียบกับ P และ V van der Waals equation = Ideal gas equation Shibu lijack
  • 41. van der Waals equation for real gas กาซ a (L2 atm/mol2) b (L/mol) H2 0.244 0.0266 O2 1.360 0.0318 CH4 2.253 2 253 0.0428 00428 H2O 5.464 0.0305 Cl2 6.439 0.0562 CHCl3 15.17 0.1022 Shibu lijack
  • 42. Blood gas Blood l d Cell 45% Plasma 55% • Erythrocyte Water 92% Other 8% • Leukocyte • Lymphocyte • Gas • Protein • Glucose • Etc. Shibu lijack
  • 43. Blood gas Henry’s llaw of gas solubility l bl Blood gas α partial pressure of gas (Px) Ptotal = P1 + P2 + P3 + …. Shibu lijack
  • 44. Blood gas Oxygen O2 --> Lung --> Blood --> PO2 (80 mmHg) Carbon dioxide Food --> C --> CO2 --> Blood --> PCO2 (35 - 45 mmHg) Shibu lijack
  • 45. Blood gas C atom in food --> Oxidation --> CO2 --> Lung d d CO2 (in body) + H2O --> H2CO3 --> H+ + HCO - 3 Hypoventilation Blood CO2 ↑--> ↑ H + ↑ --> pH ↓ --> respiratory acidosis Hyperventilation Blood CO2 ↓ --> H+ ↓ --> pH ↑ --> respiratory alkalosis Shibu lijack
  • 46. Blood gas ระดับน้าทะเล ํ ที่ความสูง 1 ไมล PO2 > 80 mmHg 70 mmHg O2 saturation of > 95% 93% hemoglobin PCO2 40 mmHg 38 mmHg *Application in sport science Shibu lijack
  • 47. Liquid state Shibu lijack
  • 48. Liquid state Hig intermolecular o High in mo a force Low kinetic energy gy High density Flowability Limit compressibility Shibu lijack
  • 49. Liquid state คุณสมบััติท่ีสําคััญของของเหลว ความดัันไ ไอของของเหลว การเดือดของของเหลว การควบแนนของกาซ แรงตึงผิว การไหลและความหนืดของของเหลว Shibu lijack
  • 50. ความดันไอ ของเหลวอยูในภาชนะ ทีี่อุณหภูมิหนึึ่ง โมเลกุ โ ลทีี่มีพลัังงานจลนสูง --> กาซ โมเลกุลที่มีพลังงานจลนลดลง --> ของเหลว เกิดสภาวะสมดุล โมเลกุลที่เปนกาซจะทําใหเกิดความดัน เมื่ออุณหภูมิเพิ่ม ความดันไอเพิ่ม Shibu lijack
  • 51. ความดันไอ ความสััมพัันธระหวางความดันไอกับอุณหภูมิ   ัไ ั Clausius-Clapeyron equation : exponential VP2 − ΔH V ⎛ 1 ⎞ log g = ⎜ ⎜T T ⎟ ⎟ VP1 2.3R 23 ⎝ 2 1⎠ VP1 และ VP2 = ความดันไอที่อุณหภูมิ T1 และ T2 ΔHv = Heat of vaporization Shibu lijack
  • 53. การเดือดของของเหลว เพิิ่มอุณหภูมิ พลังงานจลนของโมเลกุลเพิ่ม ความดนไอสูงขน ความดันไอสงขึ้น ความดันไอ เทากับ ความดันบรรยากาศ เดอด เดือด Shibu lijack
  • 54. การเดือดของของเหลว จุดเดืือดสััมพันธกับความดันบรรยากาศ ั ั ° ความดันบรรยากาศ 760 mmHg --> น้้ําเดือดที่ 100°C ความดันบรรยากาศ 700 mmHg --> น้ําเดือดที่ 97.7 °°C อุณหภูมิจะคงที่ตลอดกระบวนการเดือด Shibu lijack
  • 55. การเดือดของของเหลว ความสมพนธระหวางความดนบรรยากาศกบจุดเดอด ความสัมพันธระหวางความดันบรรยากาศกับจดเดือด  Clausius-Clapeyron equation : exponential py q p P2 − ΔH V ⎛ 1 ⎞ log = ⎜ ⎜T T ⎟ P1 2.3R ⎝ 2 1 ⎟ ⎠ T1 และ T2 = จดเดือดที่ความดันบรรยากาศ P1 และ P2 จุดเดอดทความดนบรรยากาศ ΔHv = Heat of evaporation p Shibu lijack
  • 56. การเดือดของของเหลว Heat of vaporization, ΔHv ความรอนทีี่ทําใหของเหลว 1 โ เปนไ โมล ไอจนหมด • High MW. • Low VP. • High Intermolecular • High ΔHv, BP. force Shibu lijack
  • 57. การเดือดของของเหลว n-hydrocarbon, simple alcoholl และ carboxylic acid hd b l l h b l d จุดเดืือดเพิิ่มขึึ้นเมื่อน้้ําหนัักโ ลสูงขึึ้น ื โมเลกุ ° ประมาณ 18°C เมื่อมีหมู -CH2- เพิ่มขึ้นหนึงหมู่ van de Waals force เพิมเมื่อจํานวนอะตอมเพิ่มขึ้น ่ Shibu lijack
  • 58. การเดือดของของเหลว โมเลกุลทมลกษณะเปนสายยาวและมสาขา โมเลกลที่มีลักษณะเปนสายยาวและมีสาขา (branch chain) แรงดงดูดระหวางโมเลกุลลดลง แรงดึงดดระหวางโมเลกลลดลง จุดเดอดลดลง จดเดือดลดลง Alcohol Alcohol สามารถเกิดพันธะ hydrogen ระหวางโมเลกล สามารถเกดพนธะ ระหวางโมเลกุล จุดเดอดสูงกวาสารอนท ใกลกน จดเดือดสงกวาสารอื่นที่ Mw. ใกลกัน Shibu lijack
  • 59. การเดือดของของเหลว สาร ° Boiling point (°C) ΔH Δ v (cal/g) Helium -268.9 6 Nitrogen -195.8 47 Propane -42 2 42.2 102 Methylene chloride -24.2 102 Isobutane -10.2 88 Butane -0.4 92 Ethyl ether 34.6 90 Carbon disulfide 46.3 85 Ethyl alcohol 78.3 204 Water 100.0 1000 593 Shibu lijack
  • 60. การควบแนนของกาซ เมอลดอุณหภูมของกาซ ทความดนคงท เมื่อลดอณหภมิของกาซ ทีความดันคงที่ ่ โมเลกุลเสยพลงงานจลน > เคลอนทไดนอยลง โมเลกลเสียพลังงานจลน --> เคลื่อนที่ไดนอยลง ยึดกันดวย Van der Waals force --> ของเหลว เมื่อเพิ่มความดัน ที่อุณหภูมิคงที่ โมเลกุลอยูชิดกัน ยึดกันดวยแรง Van der Waals --> ของเหลว * การเปลี่ยนสถานะขึ้นอยูกับอุณหภูมิและความดัน Shibu lijack
  • 61. การควบแนนของกาซ OA : vapor pressure curve OC : sublimation curve OB : meting point curve O : triple point : 0 0098°C 0.0098 C และ 4.58 mmHg A : critical point : 374°C และ 165680 mmHg (218 atm) Shibu lijack
  • 63. การควบแนนของกาซ อุณหภูมิวิกฤต อุณหภูมิสูงสุดทีี่กาซสามารถเปลี่ียนเปนของเหลวดวยการ ป ป เพมความดน โดยไมจาเปนตองลดอุณหภูม เพิ่มความดัน โดยไมจําเปนตองลดอณหภมิ ถากาซมอุณหภมิสูงกวาอณหภมิวกฤต ไมวาจะใหความดัน ถากาซมีอณหภูมสงกวาอุณหภูมวิกฤต ไมวาจะใหความดน เทาใดก็ไมสามารถเปลี่ยนใหเปนของเหลวได เนื่องจากโมเลกุลมีพลังงานจลนสูงมาก ไมสามารถใช แรงดันบีบใหโมเลกุลชิดกันจนเปนของเหลวได Shibu lijack
  • 64. การควบแนนของกาซ ความดนวกฤต ความดันวิกฤต ความดนททาใหกาซเปลยนเปนของเหลวทอุณหภมิวิกฤต ความดันที่ทําใหกาซเปลี่ยนเปนของเหลวที่อณหภูมวกฤต ถากาซมอุณหภมิต่ํากวาอณหภมิวิกฤติ จะใชความดนทนอย ถากาซมีอณหภูมตากวาอุณหภูมวกฤต จะใชความดันที่นอย กวาความดันวิกฤตก็ทําใหกาซเปลี่ยนเปนของเหลวได ฤ Shibu lijack
  • 65. การควบแนนของกาซ น้ํา : 374 °C และ 218 atm อุณหภูมิวิกฤตสูง เนื่องจากโมเลกุลดึงดูดกันดวยดวยแรง dipole force และ H-bond ° Helium : -268°C และ 2.26 atm โมเลกุ โ ลยึึดกัันดวยแรง L d f London force ถาจะเปลยนจากกาซเปนของเหลว ตองลดอุณห มิให  ป ี่ย กก ป ข ห  หภู ให ตาลงมากๆ ต่ําลงมากๆ Shibu lijack
  • 66. แอโรซอล ตััวยาทีี่อยูในกระปองถูกดันออกมาดวยแรงดันของ ป ั  ั propellant Propellant – (สารขั ดัน) (สารขบดน) บรรยากาศปรกติเิ ปนกาซ ความดัันสูงเปนของเหลว ป ป Chlorofluorocarbon (CFC), Hydrofluorocarbon (HFC), (HFC) N2, CO2 Shibu lijack
  • 67. แอโรซอล Shibu lijack
  • 68. แอโรซอล การบรรจุลงภาชนะ ลดอุณหภูมิสวนผสมจนเปนของเหลวแลวบรรจุ หรือ...   ื บรรจุตัวยาที่อุณหภูมิหอง แลวอัดสารขับดันผานวาลวจน  ได ไ ความดัันตามตองการ Shibu lijack
  • 69. แอโรซอล ในกระป ใ ปอง สารขัับดัน : กาซ + ของเหลว (น้้ํากระสายยา) ั เมื่อพนยา เปดวาลว --> ความดันกาซดันใหของเหลวพนออกมา สารผลักดันจะระเหยอยางรวดเร็ว ละอองของยาจะพุงไปยังเปาหมาย Shibu lijack
  • 70. แรงตึงผิว ของเหลวมีีพื้นผิิว 2 ดาน ดานทีี่ติดอยูกับของเหลว ดานที่ติดกับอากาศหรือสาร ชนิิดอื่น ื โมเลกุ ล ที่ี พื้ น ผิิ ว จะมีี แ รงยึึ ด โ เหนยวจากดานลางและดานขาง เหนี่ยวจากดานลางและดานขาง เทานน เทานั้น Shibu lijack
  • 71. Solid state Shibu lijack
  • 72. Solid state แรงยึึดเหนียวระหวางโมเลกุลสูงมาก ่ี  โ โมเลกุ โ ลมีีพลัังงานจลนตํา ่ มีรูปรางแนนอน และถูกบีบอัดไดนอยมาก คุณลักษณะของของแข็ง รูปราง ขนาดอนุภาค จุดหลอมเหลว พื้นทีผิว ความแข็ง ่ ความยืดหยุน การอัดตัว ความพรุน เปนตน Shibu lijack
  • 73. Solid state Crystalline solid ll ld Amorphous solid Polymeric solid Hydrate & Solvate Shibu lijack
  • 74. Crystalline solid โมเลกุ โ ล อะตอม หรืือไอออนจััดเรียงตััวเปนโ าง 3 มิิติ ไ ี ป โครงร มีีโครงสรางที่แนนอน  ี มีจุดหลอมเหลวที่จําเพาะ ชวงแคบ Shibu lijack
  • 75. Crystalline solid มีีทั้งหมด 7 รูปแบบหลััก ได ไ จากการตกผลึึกของสารละลายอิิ่มตััว Solvent Salt form l ควบคุมเพืื่อใหได Temp. ผลกตามตองการ ผลึกตามตองการ Pressure Pr ssur Shibu lijack
  • 76. Cubic ทัั้ง 3 แกนยาวเทากััน  ° ทํามุม 90° ตอกัน Sodium chloride Shibu lijack
  • 77. Tetragonal มีี 2 แกนทีี่ยาวเทากัน ั ทุกแกนแกนทํามุม 90° ° Urea Shibu lijack
  • 78. Orthorhombic แกน a, b และ แ ทํํามุม 90 ตอกน 90° ตอกัน ไมมแกนใดเลยทยาวเทากน ไมมี กนใดเลยที่ยาวเทากัน Iodine d Shibu lijack
  • 79. Monoclinic ไม ใ ไ มีแกนใดเลยที่ยาวเทากัน ี ั ° มี 2 แกนที่ทํามุม 90° ตอกัน Sucrose Shibu lijack
  • 80. Triclinic ไม ใ ไ มีแกนใดยาวเทากััน ° ไมมีแกนใดทํามุม 90° ตอกัน Boric acid Shibu lijack
  • 81. Hexagonal ° มีี 3 แกนทีี่ทามุม 60° ตอกััน ํ ° มีอีก 1 แกนที่ทามุม 90° กับ ํ 3 แกนแรก กน รก Iodoform d Shibu lijack
  • 82. Rhombohedral ทัั้ง 3 แกนยาวเทากััน  มุมทัั้ง 3 เทากัันแตไมเทากัับ    90 90° Shibu lijack
  • 84. Type of crystal bonding Unit Example Bonding Physical characteristic Atom Diamond, Strong covalent Hard large crystal graphite bond Metallic Silver Strong metal Positive ion in a field of bond free moving electron Molecular Menthol Van der Waals Close packing, weakly held packing force together, low melting point Ionic NaCl Electrostatic ionic Hard,, close p g, packing, bond strongly held together, high melting point Shibu lijack
  • 85. Polymorphism ของแข็งบางชนิดมีรูปผลึกหลายแบบ --> Polymorph คุณสมบัติทางเคมีเหมือนกัน คุณสมบัติทางกายภาพตางกัน จุดหลอมเหลว คาการละลาย --> การเตรียมยา การดูดซึม polymorph สามารถเปลี่ยนแปลงได เปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ / ตกผลึกในตัวทําละลายตางกัน Shibu lijack
  • 86. Polymorphism Cortisone acetate polymorph l h Form MP, ° °C Appearance Crystal Density Hydration g/cm3 g I 241-245 Opaque needle Monoclinic 1.25 Anhydrous II 235-238 Flat l t 235 238 Fl t plate Orthorhombic 11.21 O th h bi 21 Anhydrous Ahd III 233-251 Prism Orthorhombic 1.25 Anhydrous IV 237-245 Column Orthorhombic 1.26 2 H 2O V 238-242 Transparent Monoclinic 1.25 2 H 2O needle Shibu lijack
  • 87. Polymorphism Theobroma oil หรือ cocoa butter suppository base - ยาพื้นของยาเหน็บ unstable gamma form MP = 18°C alpha form MP = 22°C beta prime form MP = 28°C stable beta form MP = 34.5°C Shibu lijack
  • 88. Polymorphism ° ถาหลอม > 35°C --> ทําเย็็นลงอยางรวดเร็ว  ็ stable beta --> gamma, alpha และ beta prime ° ไดยาเหน็บที่มจุดหลอมเหลว 23-24°C ี ° ตองหลอม < 33°C และทําใหเย็นลงชาๆ Shibu lijack
  • 89. Polymorphism Drug Number of polymorphic form b l h Acetaminophen 4 Caffeine 2 Chloramphenicol palmitate 4 Cimetidine d 3 p Nefedipine 2 Phenobarbital sodium 2 Progesterone 2 Theophyline 2 Shibu lijack
  • 90. Polymorphism Polymorphism and b l h d bioavailability l bl ตวยา (ของแขง) ตัวยา (ของแข็ง) ละลาย (สารละลาย) ดูดซึม Polymorph ทีี่ละลายไดดี จะถูกดูดซึมไ ดี ใ ระดัับยาในเลืือดสูง l h ไ ึ ได ให ใ Shibu lijack
  • 91. Polymorphism ระดับยาในเลือดหลังรับประทาน Chloramphenical palmitate suspensions ทใชอตราสวนของ ที่ใชอัตราสวนของ α และ β-polymorph ตางๆ polymorph ตางๆ M = 100% α N = α 75% + β 25% O α 50% + β 50% P α 25% + β 75% L = β 100% Shibu lijack
  • 92. Amorphous solid อะตอมหรือโมเลกุุลรวมกันไมเปนระเบียบ รููปรางไมแนนอน ไมเปนผลึก การจัดเรียงตัวสามารถเปลี่ยนแปลงไดภายใตความดัน คลาย กับของเหลว --> Supercooled liquid มีจุดหลอมเหลวไมแนนอน ชวงของจุดหลอมเหลวกวาง Shibu lijack
  • 93. Amorphous solid Amorphous ละลายน้าไ ดีกวา Crystalline ้ํ ได Novobiocin acid : antibiotic bi i id tibi ti Crystalline : ดดซึมไดนอยมาก ออกฤทธิ์ไมดี ดูดซมไดนอยมาก ออกฤทธไมด Amorphous : ดดซึมไดดีมาก ดูดซมไดดมาก Insulin zinc Insulin-zinc suspensions amorphous 30% + crystalline 70% p y ออกฤทธิ์เร็ว + ออกฤทธิ์นาน 24 ชั่วโมง Shibu lijack
  • 94. Solvate & Hydrate Crystalline solid + Solvent molecule --> Solvate ll ld l l l l Crystalline solid + H2O molecule --> Hydrate 1 H2O = monohydrate 2 H2O = dihydrate 3 H2O = trihydrate Shibu lijack
  • 95. Solvate & Hydrate Solvete มีี 2 ป l ประเภท Polymeric solvate ความคงตัวสูง กําจัดโมเลกุลของตัวทําละลายไดยาก โมเลกุลตัวทําลายยึดโครงสรางของโมเลกุลใหเปนผลึก ถากําจัดตัวทําละลายออกจะทําใหโครงสรางผลึก เปลี่ยนแปลง
  • 96. Solvate & Hydrate Pseudopolymeric solvate d l l กําจััดโ ลของตััวทําละลายออกไดงาย โ ไ ทาให โมเลกุ ไ โดยไม ํ โครงสรางผลกเปลยนแปลง โครงสรางผลึกเปลี่ยน ปลง
  • 97. Solvate & Hydrate สารทีเี่ ปน h d จะมีีคุณสมบััติที่ตางจาก anhydrous hydrate hd การละลาย : hydrate อาจมีีการละลายทีี่สูงหรืือตํ่ากวา anhydrous ก็ได กได Shibu lijack
  • 98. Solvate & Hydrate Theophylline นาสราง H-bond ระหวางยา น้ําสราง H bond ระหวางยา 2 โมเลกุุ ล ทํ า ให โ ครงสร า ง ผลึ ก แข็ ง แรงมาก อั ต ราการ ละลายจึงต่ําลง anhydrous มีอัตราเร็วการ ละลายสูงกวา hydrate Shibu lijack
  • 99. Solvate & Hydrate Erythromycin นาจะผลกใหโมเลกุลยาอยู าง น้ําจะผลักใหโมเลกลยาอยหาง กัน ไมสามารถเกิดแรงยึดเหนี่ยว ที่แข็งแรง ทําใหน้ําสามารถผาน เขาไปละลายยาไดดีขึ้น hydrate มีอัตราเร็วการละลาย สูงกวา anhydrous Shibu lijack
  • 101. การหลอมเหลวของของแข็ง ของแขงไดรบความรอน ของแข็งไดรับความรอน อุณหภูมเพิ่มขึ้นจนเทากับจดหลอมเหลว อณหภมิเพมขนจนเทากบจุดหลอมเหลว ของแขงหลอมเหลว ของแข็งหลอมเหลว อุณหภูมคงที่สารหลอมเหลวหมด อณหภมิคงทสารหลอมเหลวหมด Shibu lijack
  • 102. การหลอมเหลวของของแข็ง Heat of fusion, ΔHf พลังงานที่ใชลดแรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลจนเปลี่ยน จากของแข็งเปนของเหลว สารที่ Mw. สูง หรือมีแรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลมาก จะมีคา ΔHf และจุดหลอมเหลวสูง Shibu lijack
  • 103. การหลอมเหลวของของแข็ง Melting point l Hydrocarbon compound; b h chain > normall chain d b d branch h h Saturated bond Unsaturated bond S t t db d>U t t db d MP ↑ --> water solubility ↓ : เนืื่องจากการทีี่มีจุด l bl หลอมเหลวสูงแสดงวาของแขงนนมพนธะของโครงสรางผลกท หลอมเหลวสงแสดงวาของแข็งนั้นมีพันธะของโครงสรางผลึกที่ แขงแรง แข็งแรง Shibu lijack
  • 104. การหลอมเหลวของของแข็ง สาร จุดหลอมเหลว (K) Δ Hf (cal/mol) H2O 273.1 273 1 1440 H2S 187.6 568 NH3 195.3 1424 PH3 139.4 268 CH4 90.5 226 C2H6 90.0 900 683 n-C3H8 85.5 842 C6H6 278.5 2348 C10H8 353.2 4550 Shibu lijack
  • 105. Polymeric solid มโมเลกุลเปนสายโซยาว มีโมเลกลเปนสายโซยาว ประกอบดวยหนวยยอยทเหมอนๆกน ประกอบดวยหนวยยอยที่เหมือนๆกัน (monomer) เรียงกัน เรยงกน สายตรงยาว แตกเปนสาขา โครงรางตาขาย ในทางเภสัชกรรม polymer สวนใหญจะมีอะตอมของคารบอน เปนแกนของสายโซ ป โ Shibu lijack
  • 106. Polymeric solid Shibu lijack
  • 107. Polymeric solid Shibu lijack
  • 109. Liquid crystalline Shibu lijack
  • 110. Liquid crystalline Liquid state : โ ลเคลืื่อนไดท้ัง 3 มิิติ หมุนรอบแกนได d โมเลกุ ไ ไ Solid state : โ ลเคลืื่อนทีี่ไมได หมุนรอบแกนไมได โมเลกุ ไ Liquid crystalline มีลักษณะอยูระหวางของแข็งกับของเหลว Mesophase Shibu lijack
  • 111. Liquid crystalline Smetic โมเลกุ โ ลเคลืื่อนทีี่ได 2 ทิิศทาง หมุนรอบแกนได 1 แกน Shibu lijack
  • 112. Liquid crystalline Nematic โมเลกุลเคลื่อนที่ได 3 ทิศทาง หมุนรอบได 1 แกน Shibu lijack
  • 113. Liquid crystalline Liquid crystal ที่มีคุณสมบัติ thermo-responsive ระบบนําสงยาชนิิดทีี่ควบคุมการปลดปลอยยาโดยอุณหภูมิ โ ของรางกาย Paracetamol, ของรางกาย – Paracetamol Methimazole เครองมอสาหรบตรวจสอบความรอนใตผวหนงซงอาจเกด เครื่องมือสําหรับตรวจสอบความรอนใตผิวหนังซึ่งอาจเกิด จากโรคหรือความผิดปรกติบางชนิด Shibu lijack
  • 114. Liquid crystalline Liquid crystal ชนิด Nematic ชนด ยอมใหแสงผานไดหรอไมไดเมอมการเปลยนแปลง ยอมให แ สงผ า นได ห รื อ ไม ไ ด เ มื่ อ มี ก ารเปลี่ ย นแปลง สนามไฟฟา --> Liquid crystal display (LCD) q y p y Shibu lijack
  • 115. Supercritical fluid Shibu lijack
  • 116. Supercritical fluid สารที่อยูในสภาวะที่อุณหภูมิสูงกวาอุณหภูมิวิกฤต และมีความดันสูง กวาความดัันวิกฤต ิ แพรผานของแข็งได ละลายสารชนิดอื่นได Shibu lijack
  • 117. Supercritical fluid Supercriticall fluid CO2 l d Critical point : 304.1 K และ 72.8 atm Shibu lijack
  • 118. Supercritical fluid Supercritical fluid CO2 ใชเปนตวทาละลายสาหรบสกดสารตางๆ ใชเปนตัวทําละลายสําหรับสกัดสารตางๆ ความหนดตา 0.02 0.1 ความหนืดต่ํา 0.02-0.1 cps / ตัวทําละลายชนิดอื่น 0.5-11 cps ตวทาละลายชนดอน 0.5 อัตราการแพรสูงกวาตัวทําละลายชนิดอื่น 10 เทา สกัด caffeine ออกจากเมล็ดกาแฟ สกัด nicotine ออกจากบุหรี่ สกัดสารทีมีกลิ่นหอมออกจากเครื่องเทศ ่ Shibu lijack
  • 119. Supercritical fluid แชเมล็็ดกาแฟใน Supercriticall fluid CO2 ความดัน > 73 atm ฟใ l d ั Supercritical fluid CO2 แพรเขาไ ไปในเมล็ดกาแฟแลวละลาย ็ caffeine ออกมาไดมากถึง 97 99% ออกมาไดมากถง 97-99% Supercriticall fluid CO2 ทีี่มี caffeine ละลายอยูจะถูกนํําไป l d แยกเอา caffeine ออก โดยการกรองดวยผงถานกัมมันต การ โดยการกรองดวยผงถานกมมนต ตกผลก หรอการกลน ตกผลึก หรือการกลั่น Shibu lijack
  • 120. Phase equilibria & phase rule Shibu lijack
  • 121. Phase rule ใชบอกจํานวนตัวแปรอิสระตางๆที่จะตองควบคุม เพื่อที่จะ อธิบายคุณสมบัติของระบบที่ประกอบดวยสารสถานะตางๆ F=C–P+2 F : Degree of freedom ของระบบ C : จํานวนสวนประกอบ (component) ที่มในระบบ ี P : จํานวนวัตภาค (phase) ที่ปรากฏในระบบ Shibu lijack
  • 122. Phase rule สวนประกอบ (component) ป สวนประกอบที่มีโครงสรางทางเคมีีที่ตางกันทีี่มีอยูในระบบ ี  ั น้าแข็งลอยอยูในน้า --> ??? ้ํ ํ้ น้าเชือม --> ??? ํ ่ Shibu lijack
  • 123. Phase rule วััตภาค (phase) h สารทีเี่ ปนเนื้อเดียวกััน มีขอบเขตแยกจากวัตภาคอื่น ื ี ี ั ื น้าแข็งลอยอยูในน้าในภาชนะเปด --> ??? ้ํ ํ้ น้าแข็งลอยอยูในน้าเต็มภาชนะทีปดสนิท --> ??? ํ ํ ่ น้าเชือม --> ??? ํ ่ Shibu lijack
  • 124. Phase rule Degree of freedom d จํ า นวนตัั ว แปรน อ ยที่ี สุ ด ทีี่ จ ะต อ งควบคุ ม เพืื่ อ ทีี่ จ ะ สามารถอธบายคุณสมบตของระบบไดอยางสมบูรณ สามารถอธิ ายคณสม ัติของระ ไดอยางสม รณ อุณหภูมิ ความดััน ความเขมขน ความหนาแนน ความ หนด หนืด ฯลฯ Shibu lijack
  • 125. Phase rule ไอนํ ไ ้ํา F=C-P+2=1-1+2=2 ตองควบคุมตัวแปร 2 ตัว จึงจะอธิบายคุณสมบัติไดถูกตอง ตัวอยาง • ไอน้้ํา 1 mole, V = 1 L --> P = ?, T = ? • PV = nRT Shibu lijack
  • 126. Phase rule นําใ ้ํ ในภาชนะปดสนิิทและมีที่วางเหนือผิิวนํา ป ี ื ้ํ F=C-P+2=1-2+2=1 ควบคุมอุณหภูมิเพียงอยางเดียว ก็จะทราบความดันของ ระบบ Shibu lijack
  • 127. Phase rule Shibu lijack
  • 128. Phase rule Component ↑ --> d degree of freedom ↑ d ระบบจะมีีความซับซอนมากยิ่งขึึ้น ั  ิ ตองมีการควบคุมตัวแปรหลายตัว Phase ↑ --> degree of freedom ↓ ตัวแปรที่ตองควบคุมมีนอยลง Shibu lijack
  • 129. Phase rule Liquid water + Vapor water F=C-P+2=1–2+2=1 Liquid water + Liquid ethyl alcohol + Vapor mixture F=C-P+2=2–2+2=2 Liquid water + Liquid benzyl alcohol + Vapor mixture F=C-P+2=2–3+2=1 Liquid ater Liquid Liq id water + Liq id phenol F=C-P+2=2–1+2=3 Shibu lijack
  • 130. ระบบที่มีสวนประกอบเดียว OA – Vapor pressure curve OC – Sublimation curve OB – Melting point curve g Triple point Shibu lijack
  • 131. ระบบที่มีสวนประกอบเดียว 0.0098°C < T < 374°C และ 4.58 mmHg < P < 165680 mmHg S <--> L <--> G T < 00098°C และ P < 4 58 mmHg 0.0098 C 4.58 S <--> G T > 374°C และ P > 165680 mmHg Only G Shibu lijack
  • 132. ระบบที่มีสวนประกอบเดียว จุดทีี่นามีีอยูในสถานะใดสถานะหนึ่ง (P = 1) ้ํ ใ ึ Phase rule, F = 1 - 1 + 2 = 2 ตองมีการควบคุมตัวแปร คือ อุณหภูมิและความดัน จึงจะ สามารถอธิิบายลักษณะของระบบได ั ไ ้ํ ° • น้าที่ 100°C --> บอกไดหรือไมวาอยูในสถานะใด ??? Shibu lijack
  • 133. ระบบที่มีสวนประกอบเดียว จุดตางๆบนเสน OA, OB หรืือ OC มีีนาทัั้งสองสถานะปรากฏอยู ้ํ ป พรอมกน พรอมกัน (P = 2) Phase rule F = 1 – 2 + 2 = 1 rule, ควบคุม 1 ตััวแปร ก็็สามารถอธิบายลัักษณะของระบบได ป ิ ไ ° ้ํ • น้ากําลังเดือดที่ 100°C น้าในสถานะกาซและเหลวจะอยู ้ํ รวมกน มความดนไอเทากบ รวมกัน มีความดันไอเทากับ 760 mmHg เสมอ Shibu lijack
  • 134. ระบบที่มีสวนประกอบเดียว จุด Triple point นําทัั้ง 3 สถานะอยูพรอมกััน (P = 3) l ้ํ Phase rule, F = 1 – 3 + 2 = 0 ถ า ต อ งการให มี น้ํ า 3 สถานะอยู พ ร อ มกั น ต อ งควบคุ ม ° อุณหภูมิและความดัันใ เทากับ 0.0098°C และ 4.58 mmHg ให ั Shibu lijack
  • 135. Eutectic mixture ระบบทีี่มี 2 สวนประกอบ และทีมีวัตภาคของแข็็งและของเหลว ป ่ี ระบบทีี่ประกอบดวย salol และ thymol Shibu lijack
  • 136. Eutectic mixture Shibu lijack
  • 137. Eutectic mixture Eutectic point ° อุณหภูมิต่ําสุดที่ยังมีวัตภาคที่เปนของเหลวอยู คือ 13°C ประกอบดวย Thymol 34% + Salol 66% Liquid, solid thymol และ solid salol ปรากฎอยูพรอมๆ กััน Shibu lijack
  • 138. Eutectic mixture ถานาสารทเปน ถานําสารที่เปน Eutectic mixture มาผสมกัน สวนผสม มาผสมกน สวนผสม จะหลอมเหลวทอุณหภมิต่ํากวาจดหลอมเหลวสารตั้งตน จะหลอมเหลวที่อณหภูมตากวาจุดหลอมเหลวสารตงตน Eutectic mixture Eutectic point (°C) Testosterone-Menthol 40 Cholesterol-Menthol 40 Lidocaine-Prilocaine Lidocaine Prilocaine 25 Menthol,, Camphor,, Phenol,, Thymol p y 25 Shibu lijack
  • 139. Eutectic mixture การผสมผงยาทีเี่ ปน eutectic mixture ผสม menthol + camphor ในตํารัับแปงฝุนโ ว โรยตัั สวนผสมเยิ้มเหลวที่อุณหภูมหอง ิ แกปญหา เติมผงแปงลงไปในระหวางการผสม ผงแปงจะไปชวยแยกไมใหสารสัมผัสกันโดยตรง Shibu lijack
  • 140. Eutectic mixture ระบบนําสงยาทางผิิวหนัง ํ  ั Menthol + Testosterone (ละลายไดนอย) ไ สวนผสมหลอมเหลวเมื่อนําระบบนําสงยาไปแปะทีผิวหนัง ่ Testosterone สามารถละลายและถูกดูดซึมไดดีขึ้น Shibu lijack
  • 141. Eutectic mixture Lidocaine และ Prilocaine d l ° มีจุดหลอมเหลว 69 และ 38°C ผสมกัน แลวสามารถนําไปเตรียมเปนยาครีม ตัวยาสามารถออกฤทธิ์ไดอยางรวดเร็ว EMLA ® cream Shibu lijack