F3: Solid state properties Flashcards
Hvad er forskellen mellem krystalline og amorf?
Krystalline:
- veldefineret 3D struktur
- molekylære orden kan beskrives
- kan danne polymorfe og solvater
- veldefineret energitilstand
- stabil
- lav opløselighed kan være en udfordring.
Amorfe:
- ingen 3D struktur
- tilfældig molekylær arrangement.
- Alle amorfe er forskellige, så der findes ingen polymorfe
- ingen veldefineret energitilstand
- vil rekrystallisere med tiden
- Øget opløsningshastighed og tilsyneladende opløselighed.
Hvad er krystalline polymorfe?
Forbindelser med samme kemisk formel, men forskellige krystalline strukturer.
Hvordan kan polymorfisme påvirke biotilgængeligheden?
Forskellige polymorfe kan have forskellige opløselighed og opløselighedshastigheden.
Hvad er X-ray powder diffraction (XRPD)?
XRPD er en af de mest udbredte teknikker til karakterisering af krystallinske faste stoffer, da den kan afsløre karakteristika ved long-term molekylær orden, hvilket er et kriterium for krystallinske former.
Hvad er Differential Scanning Calorimetry (DSC)?
DSC måler temperaturerne og varmestrømmene forbundet med overgange i materialer som funktion af tid og temperatur i en kontrolleret atmosfære.
Disse målinger giver kvantitativ og kvalitativ information om fysiske og kemiske ændringer, der involverer endotermiske eller exotermiske processer, eller ændringer i varmekapacitet
Hvilke vigtige faser kan man normalt se i en DSC thermogram (nævn dem i rækkefølge)?
1) Tg: glass transition
2) Krystallisation
3) Smeltning
4) oxidation/no oxidation
5) dekomposition
Hvad er forskellen mellem en endoterm og en exoterm proces?
Endoterm proces: Absorberer varme fra omgivelserne.
Exoterm proces: Afgiver varme til omgivelserne.
Hvad er Thermogravimetric Analysis (TGA)?
TGA måler mængden og hastigheden af ændringer i vægten af et materiale som funktion af temperatur eller tid i en kontrolleret atmosfære.
Teknikken kan karakterisere materialer, der viser vægttab eller vægtforøgelse som følge af nedbrydning, oxidation, dehydrering osv.
Polymorfes stabilitet kan beskrives ved to systemer, hvilke?
Monitropisk system: den ene polymorf er mindre stabil end den anden ved alle temperaturer under smeltepunktet.
Enantiotropisk system: Overgang i polymorf stabilitet ved en temperatur under smeltepunktet for begge polymorfer.
Hvad er et solvat og en hydrat?
Et solvat er en krystallinsk fast form, hvor opløsningsmiddelmolekyler er inkluderet i krystalstrukturen enten på en støkiometrisk eller ikke-støkiometrisk måde
Hvis opløsningsmidlet er vand, er der tale om en hydrat.
Hvordan defineres salte?
Et salt er en multi-komponent krystallinsk fast form, som indeholder ladet molekyler (anioner og kationer) i et støkiometrisk forhold.
Nævn fordele og ulemper ved brug af salte.
Fordele:
- Forbedret opløselighed
- Øget opløsningshastighed
- Højere biotilgængelighed
- Højere smeltepunkt
- Bedre bearbejdelighed
- Bedre smag
Ulemper:
- Instabilitet under opbevaring
- Salt polymorfer
- Ingen ændring i opløsning eller opløselighed i buffere
- Yderligere produktionsproces trin
Hvad er forskellen mellem et solvat og et co-krystal?
Den primære forskel mellem et solvat og en co-krystal er den fysiske tilstand af de isolerede rene komponenter: hvis den ene komponent er en væske ved stuetemperatur, er krystallerne solvater; hvis begge komponenter er faste stoffer ved stuetemperatur, er der tale om co-krystaller.
Hvad kendetegner højt vs lavt smeltepunkt for krystaller?
Højt smeltepunkt:
- Stærkt gitter
- Svært at fjerne et molekyle
- Lav opløselighastighed
Lavt smeltepunkt:
- Svagt gitter
- Nemt at fjerne et molekyle
- Høj opløselighastighed
Hvordan kan Tg (glass transition temperature) nedsættes?
Ved at anvende et molekyle som kaldes plasticiser.
