非晶質固体

はじめに

アモルファス固体 ソリッドの品質を持ちながら、特定の幾何学的レイアウトを欠いているソリッドです (例:ガラス、ゴムなど)。 アモルファス固体の構成粒子 安定した三次元構造を持っていません。非晶質固体は、結晶性物質の長い三次元秩序を欠いており、いくつかの分子次元にわたって短距離秩序を示す分子のよりランダムな構成を持っています。また、アモルファス材料の物理的性質は、結晶質のものとは大きく異なります。

原子またはイオンの組織化された 3 次元配置がない場合、アモルファス固体等方性です 、つまり、方向を測定しても変化せず、すべての方向で大きさが同じであることを意味します。これは、規則正しい 3D 構造が存在しないためです。

侵害を目的とする場合、非晶質の定義は、容易に理解でき、利用しやすく、証明できるものでなければなりません。非晶質物質の物理的特性は、一般に等方性です。 つまり、測定方向の影響を受けず、すべての方向で同じ大きさになります。

アモルファス固体の性質

• 長期的な秩序の欠如

アモルファス固体結晶性 さもなければアモルファス物質のセクション。

• 明確な融点はありません

非晶質物質は明確な融点がなく、広い温度範囲で溶けます。たとえば、ガラスは、加熱すると一定範囲の温度で軟化し、最終的には溶けます。その結果、ガラスはさまざまな形状に成形または吹き飛ばすことができます。

• 結晶状態から非結晶状態への変化

非晶質の固体を加熱し、アニーリングによって緩やかに冷却すると、特定の温度で結晶化します。このため、アンティークのガラス製品は結晶化により乳白色に見えます。

アモルファス固体の例

アモルファス固体 ガラス、ピッチ、ゴム、プラスチックなどが含まれます。形状の剛性や硬度など、いくつかの結晶質の固体特性を備えています。それらは規則的な配置を形成せず、温度範囲全体で徐々に溶けます。その結果、ガラス、ピッチ、ゴム、プラスチックなどのアモルファス固体は、固体ではなく過冷却液体とも呼ばれます。

結晶性固体

固体状態の 1 つのタイプは、結晶性固体です。固体物質の大部分は結晶性です。 固体は、大気圧で室温を超える融点を持つ物質です。結晶性固体は、構成粒子が規則的かつ三次元的に長く規則的に配列された固体です。塩化ナトリウム、石英、ダイヤモンド、その他の結晶性固体がその例です。

結晶性固体の特徴

• それらは対称的で、形が定義されています。
• これらは頑丈で屈強です。
• 融点が高い
• それらが集まって結晶系を形成します。
• それらは等方性です

結晶性固体の種類

• 結晶性分子固体

ファン デル ワールス力は、分子結晶の要素を一緒に保持します。そして、これらの減少した力のために、分子結晶は繊細で融点が低くなります。これらの結晶は、二酸化炭素、メタン、凍った水、およびほとんどの有機炭化水素に見られます。このクラスはさらに 3 つのグループに分けられます。

• 無極性分子固体

水素、酸素、メタンなどの非方向性原子または非極性分子は、これらの形態の結晶性固体の構成粒子です。そして、構成粒子間に弱いロンドン引力が働いています。

• 結合する極性分子

結合の極性は、分子間の双極子間引力によって決定され、この形態の結晶性固体の構成粒子は極性です。

• 水素結合を持つ分子

これらの形態の結晶性固体は、水素結合によって結合された極性成分分子を持っています。氷はこの形の結晶の実例です。

アモルファス固体と結晶固体の違い

結論

非晶質固体は、難溶性医薬品のバイオアベイラビリティの改善から、結晶化せず物理的性質が劣る分子の分離と製剤化に至るまで、製薬ビジネスに機会と問題の両方をもたらします。これら 3 つのケース スタディは、「行儀の良い」ものから「行儀の悪い」ものまで、さまざまな動作をする非晶質 API の開発に伴うさまざまな課題を示しています。

Tg が高く、化学的安定性が高く、分離方法が単純な化合物 A のような化合物は比較的容易に作成できますが、Tg が低く、化学的安定性が低く、分離プロセスが難しい C のような化合物は、多くの問題を提示します。中間例は、結晶性材料が非晶質になり、担体によって安定化されている化合物 (化合物 B) によって表されます。ここでの問題は、溶解性の利点が保持され変換されることを保証しながら、結晶化を回避することです.