Fogalomtár

Fizikokémiai tulajdonságok

A fizikai-kémiai tulajdonságok egy anyag fizikai és kémiai jellemzőit jelentik, amelyek meghatározzák az anyag viselkedését különböző körülmények között. Ezek a tulajdonságok az anyag molekuláris szerkezetéből és összetételéből adódnak, és alapvető fontosságúak a kölcsönhatások, a stabilitás és a különböző alkalmazásokban való funkcionalitás meghatározásában. Az anyagtudomány, a gyógyszeripar, a kémia és számos más terület összefüggésében a fizikai-kémiai tulajdonságok elemzése és megértése kulcsfontosságú a teljesítmény, a feldolgozás és a tervezett felhasználásra való alkalmasság előrejelzéséhez.

• A fizikai tulajdonságok befolyásolhatják egy anyag formáját és textúráját, valamint azt, hogy hogyan reagál a hőmérséklet, a nyomás és más környezeti tényezők változásaira. Ezek közé tartoznak az olyan jellemzők, mint az Olvadási hőmérsékletek és EnthalpiákEgy anyag fúziós entalpiája, más néven látens hő, annak az energiabevitelnek, jellemzően hőnek a mértéke, amely ahhoz szükséges, hogy egy anyag szilárd állapotból folyékony állapotba kerüljön. Egy anyag olvadáspontja az a hőmérséklet, amelyen szilárd (kristályos) állapotból folyékony (izotróp olvadék) állapotot vált.olvadáspont, a forráspont, a PolimorfizmusA polimorfizmus egy szilárd anyag azon képessége, hogy különböző kristályszerkezeteket (szinonimák: formák, módosulások) alakít ki.polimorfizmus, az oldhatóság, a SűrűségA tömegsűrűséget a tömeg és a térfogat arányaként határozzák meg. sűrűség, a viszkozitás és a részecskeméret.
• A kémiai tulajdonságok az anyag más vegyi anyagokkal való reakcióképességével kapcsolatosak. Ide tartoznak az olyan tulajdonságok, mint a pH, a kémiai stabilitás, az OxidációAz oxidáció különböző folyamatokat írhat le a termikus analízissel összefüggésben.oxidációs-redukciós potenciál és az olyan kémiai reakciók lehetősége, mint a hidrolízis, a polimerizáció vagy a Bomlási reakcióA bomlási reakció egy kémiai vegyület szilárd és/vagy gáznemű termékeket képező, hő hatására lejátszódó reakciója. bomlás.
• A termikus tulajdonságok közé tartozik a Fajlagos hőkapacitás (cp)A hőkapacitás egy anyagspecifikus fizikai mennyiség, amelyet a mintadarabba juttatott hőmennyiség és az ebből eredő hőmérséklet-emelkedés hányadosa határoz meg. A fajlagos hőkapacitás a minta egységnyi tömegére vonatkozik.fajlagos hőkapacitás, a Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség, a hő tágulás és az üvegesedési átmeneti hőmérséklet. Ezek a tulajdonságok határozzák meg, hogy egy anyag hogyan veszi fel és adja át a hőt, és hogyan tágul vagy húzódik össze a hőmérséklet változásával.
• A mechanikai tulajdonságok az anyagtudományban és a mérnöki tudományokban fontosak, és magukban foglalják a keménységet, a szakítószilárdságot, a rugalmasságot és a törékenységet. Ezek a tulajdonságok határozzák meg, hogyan viselkedik egy anyag a mechanikai igénybevétel különböző formái alatt.

Az anyagok fizikai-kémiai tulajdonságainak értékelése elméleti ismeretek és analitikai technikák, például a differenciál pásztázó kalorimetria (DSC), a termogravimetriai analízis (TGA) és a reológia kombinációját igényli.

Az anyagok fizikai-kémiai tulajdonságainak értékelését a területtől és az alkalmazástól függően különböző szabványok és irányelvek szabályozzák. Az anyagtudományban és a környezetvédelmi vizsgálatokban az olyan szervezetek szabványai, mint az ASTM International és az ISO, módszertanokat biztosítanak e tulajdonságok vizsgálatához és értékeléséhez. A gyógyszeriparban az olyan irányelvek, mint a Nemzetközi Harmonizációs Tanács (ICH), különösen az ICH Q6A, felvázolják a gyógyszerhatóanyagok fizikai-kémiai tulajdonságainak jellemzéséhez szükséges vizsgálatokat; az ICH Q2A (R2) eközben az új gyógyszerhatóanyagok szennyeződéseinek minősítéséhez nyújt útmutatást. A különböző gyógyszerkönyvek általános fejezetei is leírják a gyógyszerhatóanyagok jellemzéséhez használandó módszereket és műszereket.

1. táblázat: A fizikai-kémiai jellemzéshez alkalmazott hőelemzés