第五章流变学基础（药剂学）-湛江药学综合培训
2023-10-19
第五章 流变学基础
一、A型题
1 甘油属于何种流体？（ ）
A．胀性流体
B．触变流体
C．牛顿流体
D．假塑性流体
【答案】C
【解析】低分子溶液属于牛顿流体，甘油为小分子。
2 对黏弹体施加一定的作用力而变形，使其保持一定的形变时，应力随时间而减少，这种现象称为（ ）。
A．应力缓和
B．蠕变性
C．触变性
D．假塑性流动
【答案】A
【解析】B项，蠕变是指把一定大小的应力施加于黏弹体时，物体的形变随时间逐渐增加的现象，即蠕变是应力不变，外
形发生变化。C项，触变性是指在一定温度下，非牛顿流体在恒定剪切力（振动、搅拌、摇动）的作用下，黏性减小，
流动性增大，当外界剪切力停止或减小时，体系黏度随时间延长而恢复原状的一种性质。D项，假塑性流动是指当作用
在物体上的剪切应力大于某一值时物体开始流动，表现黏度随着剪切应力的增大为减小。
3 以下哪种液体属牛顿流体？（ ）
A．高分子溶液
B．胶体溶液
C．紫杉醇乳剂
D．蓖麻油
【答案】D
【解析】A项，高分子溶液大多是假塑性流体；BC两项，均为塑性流体。D项，低分子溶液或高分子稀溶液都属于牛顿流
体，制剂中常用的液体有水、乙醇、正丙醇、甘油、橄榄油、蓖麻油等。
二、X型题1 有关流变学的正确表述有（ ）。
A．牛顿流动是切变应力S与切变速度D成正比（D＝S/η）、黏度η保持不变的流动现象
B．塑性流动的流动曲线具有屈服值、不经过原点
C．假塑性流体具有切稀性质，即黏度随着切变应力的增加而下降
D．胀性流体具有切稠性质，即黏度随着切变应力的增加而增加
E．触变流体的上行线与下行线不重合，所包围成的面积越小，其触变性越大
【答案】ABCD
【解析】E项，触变性流体中剪切速率减小时的曲线与增加时的曲线不重叠，形成了与流动时间有关的滞后环。滞后环的
面积大小反映流体的触变性强弱。面积越小，触变性越弱。
2 以下关于乳剂流变性的描述正确的是（ ）。
A．分散相体积比较低时，体系表现为非牛顿流动
B．随着分散体体积比增加，系统流动性下降，转变成假塑性流动或塑性流动
C．乳化剂浓度越高，制剂黏度越大，流动性越差
D．平均粒度相同的条件下，粒度分布宽的系统比粒度分布窄的系统黏度低
E．乳化剂浓度越低，制剂黏度越大，流动性越好
【答案】BC
【解析】A项，分散相体积比较低，乳剂浓度低，体系表现为牛顿流动。D项，平均粒度相同的条件下，粒度分布宽的系
统比粒度分布窄的系统黏度高。E项，乳化剂浓度越低，制剂黏度越小，流动性越好。
3 非牛顿流体的流动曲线类型包括（ ）。
A．塑性流动
B．假塑性流动
C．层流
D．胀性流动
E．塞流
【答案】ABD
【解析】非牛顿流体根据流动特性可分为塑性流体、假塑性流体、胀性流体和假黏性流体。相应的流动曲线类型包括塑
性流动、假塑性流动、胀性流动和假黏性流动。
4 测定牛顿流体的黏度常用仪器为（ ）。
A．落球黏度计
B．双重圆筒型黏度计C．毛细管黏度计
D．平行圆板型黏度计
E．圆锥平板黏度计
【答案】AC
【解析】BDE三项，均为旋转式黏度计，常用于测量非牛顿流体。
5 测定半固体制剂的流变性质，主要采用（ ）。
A．penetrometer
B．curd tension meter
C．spread meter
D．平氏黏度计
E．乌氏黏度计
【答案】ABC
【解析】软膏等半固体制剂的流变性质可用插度计（penetrometer）、平行板黏度计（spread meter）和凝结拉力计（curd
tension meter）进行测定。DE两项均用来测定牛顿流体的黏度，即液体制剂的流变性质。
6 高分子溶液产生黏度的原因包括（ ）。
A．高分子化合物分子体积大，介质自由移动受限
B．高分子的溶剂化作用
C．高分子间的相互作用，即使浓度很低时仍然明显
D．高分子化合物分子量不易控制
E．高分子溶液通常流动性差
【答案】ABC
【解析】D项，高分子化合物的分子量大，但可以控制。E项，高分子稀溶液为牛顿流体，流动性好。
三、填空题
1 对于外力而产生的固体变形，当去除其应力时恢复原状的形变称为______，而非可逆性形变称为______。
【答案】弹性变形；塑性变形
【解析】物体在外力的作用下发生变形，当解除外力后恢复原来的状态的性质称为弹性。将可逆性变形称为弹性变形，
而非可逆性变形则称为塑性变形。
2 非牛顿流体根据流动特性可分为______、______、______、______四种。
【答案】塑性流动；假塑性流动；胀性流动；假黏性流动【解析】非牛顿流体是指不遵循牛顿黏性定律的流体。可分为塑性流体、假塑性流体、胀性流体和触变性流体。
3 假塑性流动的特点是液体黏度随着剪切力的增大而______，而具有胀性流动特点的液体黏度随着剪切力的增大而
______。
【答案】下降；增大
【解析】假塑性流动特点是曲线经过原点，即表示只要加上小的切应力就发生流动，这种流动没有屈服值。随着切应力
的增大，切变速率以越来越大的速度增加，即流变曲线的斜率越来越大，曲线越来越陡，这意味着该体系随切变速率的
增大其黏度越来越小。胀性流动的流变曲线是通过原点的曲线，但与假塑性流动相反，曲线是凸型的。物体对流动的阻
力随切应力增加而增大，即搅拌时表观黏度增大。
4 黏度的表示方法包括______、______、______、______、______、______。
【答案】绝对黏度；运动黏度；相对黏度；增比黏度；比浓黏度；特性黏度
【解析】流变性质的测定原理就是求出物体流动的速度和引起流动所需的力之间的关系。最常测定的流变学性质是黏度
和稠度，测定方法快速易行，是简单的质量控制方法。黏度的表示方法有绝对黏度、动力黏度、相对黏度、增比黏度、
比浓黏度、特性黏度等。
四、判断题
1 对固体施加外力，固体内部产生的力为内应力。（ ）
【答案】错
【解析】应力是指对固体施加外力，固体内部存在一种与外力相对抗的内力使固体保持原状，是在单位面积上存在的内
力。
2 牛顿流体的剪切应力S与剪切速率D成反比。（ ）
【答案】错
【解析】牛顿流体的流变曲线说明了牛顿流体的剪切应力S与剪切速率D成正比。
3 多数低分子溶液属于非牛顿流体，而高分子溶液通常为牛顿流体。（ ）
【答案】错
【解析】低分子溶液或高分子稀溶液都属于牛顿流体。
4 当剪切力增加到某一值时才开始流动的液体是塑性流体。（ ）
【答案】对
【解析】塑性流体是指当作用在物体上的剪切应力超过某一限度时物体开始流动的流体。
5 随着剪切力的增大而黏度增大的流动称为胀性流动。（ ）【答案】对
6 搅拌某种软膏，黏度下降，但停止搅拌后，黏度缓慢恢复，这一现象称为触变性。（ ）
【答案】对
【解析】触变性是指在一定温度下，非牛顿流体在恒定剪切力（振动、搅拌、摇动）的作用下，黏性减小，流动性增
大，当外界剪切力停止或减小时，体系黏度随时间延长而恢复原状的一种性质。
7 通常乳剂中分散相体积减小、粒度增大、乳化剂浓度增高将导致其流动性减小，表现出假塑性流动特点。（ ）
【答案】错
【解析】在制剂中呈现为塑性流动的剂型为高浓度乳剂、混悬剂、单糖浆等。
8 通常用毛细管黏度计测定非牛顿流体的黏度。（ ）
【答案】错
【解析】毛细管黏度计是依据液体从毛细管中的流出速度来测量液体的黏度，其测定的是牛顿流体。
五、名词解释
1 流变学
答：流变学是指研究物体变形（固体的变形）和流动（流体的流动）的科学。流变学属于力学的一个新分支，主要研究
物理材料在应力、应变、温度、湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动的规律。
2 塑性流体
答：塑性流体是指当作用在物体上的剪切应力大于某一值时，表现出可塑性，呈现塑性流动的，否则物体保持初始形状
并不流动的物体。塑性流动的流变曲线不通过原点，与切应力（S）轴相交于S0，S0是使塑性流体开始流动所需的临界切
应力，称为屈服切应力或屈服值。
3 假塑性流体
答：假塑性流体是指当作用在物体上的剪切应力大于某一值时物体开始流动，表观黏度随着剪切应力的增大而减小的流
体。假塑性流体的流变曲线经过原点，即表示只要加上小的切应力就发生流动，这种流动没有屈服值。随着切应力的增
大，切变速率以越来越大的速度增加，即流变曲线的斜率越来越大，曲线越来越陡，这意味着该体系随切变速率的增大
其黏度越来越小。
4 胀性流动
答：胀性流动是指表观黏度随着剪切应力的增大而增加的流动。胀性流动的流变曲线是通过原点的曲线，但与假塑性流
动相反，曲线是凸型的。物体对流动的阻力随切应力增加而增大，即搅拌时表观黏度增大。
5 触变性答：触变性是指在一定温度下，非牛顿流体在恒定剪切力（振动、搅拌、摇动）的作用下，黏性减小，流动性增大，当
外界剪切力停止或减小时，体系黏度随时间延长而恢复原状的一种性质。触变性流体的流变曲线为一环状曲线，其上下
行线不重合，构成滞后环，滞后环面积的大小反映了触变性的大小。
六、问答题
1 什么是牛顿流体和非牛顿流体，有何特征？
答：牛顿流体和非牛顿流体的定义和特征分别为：
（1）牛顿流体：遵循牛顿黏性定律。在一定温度下，低分子溶液和低浓度高分子溶液在层流条件下的切变应力与切变速
率成正比，即黏度为定值，不随剪切应力的变化而变化。其流变曲线为一通过原点的直线。
（2）非牛顿流体：不遵循牛顿黏性定律的流体。可分为塑性流体、假塑性流体、胀性流体和触变性流体。
2 分别以混悬液、乳剂、软膏为例说明流变学在药剂中的应用。
答：（1）流变学在混悬液中的应用：在混悬剂制备中，常选用具有塑性、假塑性和触变性的高分子化合物作助悬剂，
其原因是混悬剂属于热力学不稳定的粗分散体系，这类助悬剂则能增加分散介质的黏度以降低微粒的沉降速度或增加微
粒的亲水性。其中具有触变性的高分子化合物有利于混悬剂的稳定性。
（2）流变学在乳剂中的应用：在乳剂的制备过程中，相体积分数能够影响乳滴间距，同时粒径也影响体系的流变学，常
使用表面活性剂作为乳化剂能够防止液滴合并，增加体系的稳定性。低浓度的表面活性剂能够使乳滴具有高表面弹性和
高表面黏性，高浓度的表面活性剂却可以减低乳滴的表面弹性等。
（3）流变学在软膏剂中的应用：软膏剂是半固体制剂软膏剂、糊剂，它们的稠度是非牛顿流体的许多流变学参数的总
和，如弹性、屈服值、黏度、触变性等。流变学可指导软膏剂的处方设计和质量评价。如屈服值越大，软膏越硬，越难
涂抹，而且可影响软膏剂药物释放和渗透皮肤的速度。
3 什么是黏弹性？常见的理论模型有哪些？
答：（1）黏弹性的定义：黏弹性是指高分子物质或分散体系具有黏性和弹性的双重特性的性质。
（2）常见的黏弹性理论模型：对于这种黏弹性，一般用弹性模型化的弹簧和把黏性通过模型的缓冲器的复合型模型加以
表示，如麦克斯韦（Maxwell）模型、沃格特（Voigt）模型、双重黏弹性模型和多重黏弹性模型。
4 总结流变学在药剂学中的主要应用领域。
答：流变学在药剂学中的应用领域可分为液体、半固体、固体和制备工艺等方面：
（1）液体中包括混合、由切变引起的分散系粒子的粉碎、容器中的液体的流动、通过管道输送液体的过程、分散体系的
物理稳定性等问题；
（2）半固体中包括皮肤表面上制剂的伸展性和黏附性、从瓶或管状容器中制剂的挤出、与液体能够混合的固体量、药物
从基质中的释放等问题；
（3）固体中包括压片或填充胶囊时粉体的流动性、粉末状或颗粒状固体的充填性问题；制备工艺方面主要包括提高装量
的研究等问题。
5 图为黏度与切变应力以及切变速度的图，判断各图所表示的流体类型，并用文字描述其流变学特征。
答：图三中各流体类型如下：
（1）为塑性流体，塑性流动的特点曲线不经过原点，当剪切应力较小，在屈服值S0以下时，液体在切变应力作用下不发
生流动，只发生形变，当应力增加至屈服值时，液体发生永久变形，开始流动，切变速度与切变应力成直线关系。
（2）为胀性流体，胀性流动的曲线经过原点，呈凸型，该流体随着切变应力的增大其黏度也随之增大，即搅拌得越快越
显稠，具备切变稠化的特征。
（3）为假塑性流体，假塑性流动的曲线也经过原点，但与胀性流体相反，呈凹型，此流体只要有切应力就发生流动，且
没有屈服值，且随着切应力的增大切变速率越来越大，表现为黏度下降，具切变稀化特征。
