Ordlista

Fysikalisk-kemiska egenskaper

Med fysikalisk-kemiska egenskaper avses de fysiska och kemiska egenskaper hos ett ämne som definierar dess beteende under olika förhållanden. Dessa egenskaper är ett resultat av ämnets molekylära struktur och sammansättning och är grundläggande för att bestämma dess interaktioner, stabilitet och funktionalitet i olika tillämpningar. Inom materialvetenskap, läkemedel, kemi och många andra områden är det avgörande att analysera och förstå fysikalisk-kemiska egenskaper för att kunna förutsäga prestanda, bearbetning och lämplighet för avsedd användning.

Fysikaliska egenskaper kan påverka ett ämnes form och konsistens samt hur det reagerar på förändringar i temperatur, tryck och andra miljöfaktorer. Här ingår egenskaper som Smälttemperaturer och entalpierEtt ämnes smältningsenthalpi, även kallad latent värme, är ett mått på den energitillförsel, vanligtvis värme, som krävs för att omvandla ett ämne från fast till flytande tillstånd. Ett ämnes smältpunkt är den temperatur vid vilken det ändrar tillstånd från fast (kristallin) till flytande (isotropisk smälta).smältpunkt, kokpunkt, PolymorfismPolymorfism är förmågan hos ett fast material att bilda olika kristallina strukturer (synonymer: former, modifieringar).polymorfism, löslighet, TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet, viskositet och partikelstorlek.
Kemiska egenskaper är relaterade till ett ämnes reaktivitet med andra kemikalier. De omfattar egenskaper som pH, kemisk stabilitet, oxidationsreduktionspotential och potentialen för kemiska reaktioner som hydrolys, polymerisation eller nedbrytning.
Termiska egenskaper omfattar Specifik värmekapacitet (cp)Värmekapacitet är en materialspecifik fysikalisk storhet som bestäms av den värmemängd som tillförs provkroppen, dividerat med den resulterande temperaturökningen. Den specifika värmekapaciteten är relaterad till en massa-enhet av provkroppen.specifik värmekapacitet, Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga, termisk expansion och glasövergångstemperatur. Dessa egenskaper avgör hur ett ämne absorberar och överför värme samt hur det expanderar eller drar ihop sig vid temperaturförändringar.
Mekaniska egenskaper är relevanta inom materialvetenskap och -teknik och omfattar hårdhet, draghållfasthet, elasticitet och sprödhet. Dessa egenskaper definierar hur ett material beter sig under olika former av mekanisk påfrestning.

Bedömning av ämnens fysikalisk-kemiska egenskaper kräver en kombination av teoretisk kunskap och analytiska tekniker som differentiell skanningskalorimetri (DSC), termogravimetrisk analys (TGA) och reologi.

Olika standarder och riktlinjer, beroende på område och tillämpning, reglerar bedömningen av fysikalisk-kemiska egenskaper hos material. Inom materialvetenskap och miljöstudier tillhandahåller standarder från organisationer som ASTM International och ISO metoder för att testa och utvärdera dessa egenskaper. Inom läkemedelsindustrin beskriver riktlinjer som de från International Council for Harmonisation (ICH), särskilt ICH Q6A, de nödvändiga studierna för att karakterisera de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos läkemedelssubstanser; ICH Q2A (R2) ger vägledning om kvalificering av föroreningar i nya läkemedelssubstanser. Metoder och instrument som ska användas för karakterisering av läkemedelssubstanser beskrivs också i de allmänna kapitlen i olika farmakopéer.

Tabell 1: Termisk analys tillämpad vid fysikalisk-kemisk karakterisering

	Egenskap	DSC	TGA	TMA	Reologi
Fysikaliska egenskaper	Smältpunkt	x			x
	Glasövergångstemperatur	x		x	x
	PolymorfismPolymorfism är förmågan hos ett fast material att bilda olika kristallina strukturer (synonymer: former, modifieringar).Polymorfism	x		x
	Idealisk löslighet	x
	Hygroskopicitet		x
	Viskositet				x
	Viskoelastiska egenskaper				x
Kemiska egenskaper	Termisk stabilitetEtt material är termiskt stabilt om det inte sönderdelas under påverkan av temperatur. Ett sätt att bestämma den termiska stabiliteten hos ett ämne är att använda en TGA (termogravimetrisk analysator). Termisk stabilitet		x
	Oxidativ stabilitet		x
	Nedbrytningsstart	x	x
Termomekaniska egenskaper	Enthalpi för fusion	x
	Specifik värmekapacitet (cp)Värmekapacitet är en materialspecifik fysikalisk storhet som bestäms av den värmemängd som tillförs provkroppen, dividerat med den resulterande temperaturökningen. Den specifika värmekapaciteten är relaterad till en massa-enhet av provkroppen.Specifik värmekapacitet	x
	Linjär termisk expansion			x
	Koefficient för termisk expansion			x
	Dilatometriska mjukningspunkter			x
	Volymetrisk expansionVolymen hos en gas, ett fast ämne eller en vätska ändras om temperaturen, trycket eller de krafter som verkar på gasen, det fasta ämnet eller vätskan ändras. När det gäller termisk analys tittar vi på temperaturberoende förändringar.Volymetrisk expansion			x
	Densitetsförändringar			x
	Delaminering			x
	Krympningssteg och kinetik			x