Các khí hóa lỏng dùng làm chất đẩy cho thuốc phun mù

0
38

Khí hóa lỏng có ưu điểm hơn khí nén về nhiều mặt nên thường được dùng trong các thuốc phun mù yêu cầu chất lượng cao. Bình thuốc phun mù chứa khí hóa lỏng có thể tích gọn nhỏ do khí lỏng chiếm thể tích bé. Mặt khác do có sự cân bằng giữa 2 pha lỏng-hơi nên bình thuốc giữ được áp suất hằng định trong quá trình sử dụng đảm bảo tốt cho độ chính xác phân liệu và độ mịn của các tiểu phân. Ưu điểm về thể tích có thể thấy rõ khi so sánh: Để chuyển về thể hơi, giãn nở cân bằng với áp suất không khí, Auorcarbon hóa lỏng tăng 240 lần thể tích trong khi đó các khí nén chỉ tăng từ 3 đến 10 lần.

Van của thuốc phun mù

Khí hóa lỏng còn đóng vai trò tác nhân gây phân tán, là thành phần trong tiểu phân thuốc phun ra từ bình chứa, khí lỏng hóa hơi thoát ra khỏi tiểu phân làm cho các tiểu phân thuốc tiếp tục bị phân chia nhỏ hơn, trong một số trường hợp riêng có thể tạo bọt xốp.

  • Các fluorcarbon:

Các tính chất hóa lý như áp suất hơi, nhiệt độ sôi, tỷ trọng của khí hóa lỏng, độ tan trong nước của các chất đẩy íluorcarbon được ghi trong bảng:

Bảng 6.1: Tính chất hóa lý của một số chất đẩy fĩuorcarbon (ở 21°c )

Chất đẩy (ký hiệu) Tên hóa học T° sôi (°C) áp suất  (atm ) Tỷ

trọng

Độ tan trong nước(%)
11 Triclor monoíluor methan 23,8 0,91 1,485 0,009
12 Diclor diíluor methan -29,8 5,78 1,325 0,008
114 Diclor tetraíluor ethan 3.8 1,87 1,408 0,007
142 Monoclor diíluor ethan 9,8 2,36 1,119 0,054
152 Diíluor ethan -30,1 5,19 0,911 0,17
22 Monoclor diíluor methan -57,5 9,25 1,209 0,11

Các chất đẩy nhóm íluorcarbon thường được gọi tắt là Freon hoặc propellant kèm số ký hiệu để có thể tìm ra công thức hóa học của chúng. Số ký hiệu được quy ước như sau: Số ở hàng đơn vị tương ứng với số nguyên trong phân tử, số ở hàng chục tương ứng với số nguyên tử hydro cộng 1, số ở hàng trăm tương ứng với số nguyên tử carbon trừ 1, số nguyên tử clor được suy từ hiệu số có trị số trên đảm bảo bão hòa hóa trị của carbon, nếu hợp chất đóng vòng thì thêm chữ c trước các con số, nếu có nhiều đồng phân thì thêm chữ a,b,c đứng sau các con sô. Ví dụ chất đẩy 11,12,114 được tính ra có công thức hóa học sau và không dễ cháy. Do có những ưu điểm như đã nêu trên nên chúng được dùng cho các thuốc phun mù để xông hít qua mũi hoặc miệng tạo ra các tiểu phân có độ mịn cao để thuốc dễ hấp thu, phát huy hiệu lực điều trị tốt.

Cần chú ý rằng các nhà khoa học đã tìm ra tác hại của các dẫn chất íluorcarbon vào năm 1970: Chúng phá hủy nhanh chóng tầng ozon của khí quyển trái đất, làm mất khả năng ngăn cản các tia bức xạ vũ trụ của khí quyển, tăng nguy cơ gây ung thư da cũng như các tác hại khác của các tia bức xạ mặt trời… Tổ chức bảo vệ môi trường thế giới ngày 15-12-1978 đã ra quy chế cấm sử dụng các dẫn chất íluorcarbon cho các thuốc phun mù thông thường, không cần có yêu cầu chất lượng cao như thuốc phun mù dùng tại chỗ trên da. Thuốc phun mù dùng để xông hít qua mũi, qua đường miệng, tạo bọt xốp dùng cho âm đạo chứa các chất sát khuẩn, thuốc phun mù chứa kháng sinh cho phép không áp dụng quy chế này.

Các dẫn chất íluorcarbon có thể xảy ra phản ứng thủy phân như chất đẩy 11. Sản phẩm thủy phân tạo ra HC1 làm tăng tác hại ăn mòn bình chứa kim loại và có thể gây kích ứng da và niêm mạc khi dùng thuốc phun mù. Nếu trong công thức có nước cần tránh dùng chất đẩy 11, nên dùng chất đẩy 12 hoặc hỗn hợp 12 và 114.

Chất đẩy 142 và 152 dễ bắt cháy hơn các chất kể trên nhưng có khả năng hòa tan trộn lẫn với nước cao hơn, hòa tan được nhiều dược chất hơn.

Các chất íluorcarbon thực ra không hoàn toàn trơ về sinh lý, có tài liệu nếu chúng có thể làm chậm sự liền sẹo của các vết thương và gây kích ứng nhu’mô phổi.

Các chất đẩy íluorcarbon thường được dùng phối hợp theo tỷ lệ sao cho đạt được một áp suất hơi thích hợp cho từng chế phẩm thuốc phun mù.Áp suất hơi của hỗn hợp các chất đẩy được tính theo định luật Dalton bằng tổng áp suất hơi riêng phần của các thành phần. Trong hệ thuốc phun mù còn có các chất hòa tan trong dung dịch dung môi và chất đẩy. Do đó để tính một cách chính xác phải áp dụng định luật Raoul có tính đến sự giảm áp suất hơi của dung môi khi có mặt chất tan.

Đối với dung dịch lý tưởng, áp suất hơi của hỗn hợp 2 chất đẩy có thể được tính theo biểu thức toán học sau đây:

P = PA + PB = NaP ao + NBP Bo

Trong đó Na= — và  Nu = —^— nA+ nB             nB+ n

p là áp suất hơi của hệ hỗn hợp 2 chất đẩy A, B.

PA, PB là áp suất hơi riêng phần của từng chất A, B.

PAo, PB0 là áp suất hơi của từng chất A, B tinh khiết.

Na, Nb là nồng độ (tỉ số) mol riêng phần của A, B.

nA, nB là số mol của từng chất đẩy A, B (tính bằng số gam chia cho trọng lượng phân tử).

p = PA + PB = 2,42atm

Áp suất hơi của một số hỗn hợp chất đẩy thường dùng cho thuốc phun mù được ghi trong bảng 6.2.

Bảng 6.2: Hỗn hợp một số chất đẩy Ịluorcarbon dùng cho thuốc phun mù.

Hỗn hợp chất đẩy Thành phần Áp suất hơi ở

21°c (atm)

Tỉ trong ở 21°c (g/ml)
12/11 50:50 3,54 1,412
12/11 60:40 3,99 1,396
12/114 70:30 4,81 1,368
12/114 40:60 3,70 1,412
12/114 45:55 3,91 1,405
12/114 55:45 4,29 1,390

Để dự đoán ảnh hưởng của nhiệt độ đến áp suất hơi các chất đẩy có thể dựa vào phương trình:Cần lưu ý giữa tính lý thuyết và cách đo thực nghiệm có sự sai lệch nhỏ do hỗn hợp không phải là dung dịch lý tưởng như đã nêu trên, nhưng là cơ sở để xây dựng lựa chọn công thức hỗn hợp chất đẩy cho từng chế phẩm.

AH hơi

logP= —————-

2,303 RT

Trong đó p là áp suất hơi, AH – nhiệt hoá hơi, R- hằng số khí (1,98 cal/độ.mol), T- nhiệt độ tuyệt đối.

  • Các chất đẩy là hydrocarbon:

Các hydrocarbon được dùng làm chất đẩy có ưu điểm so với các íluorcarbon là giá thành rẻ và không gây tác hại đến khí quyển; tuy nhiên chúng dễ cháy nổ. Các chất hay dùng là propan, butan và Isobutan. isobutan được dùng riêng hoặc kết hợp với propan. Các chất này thực tế không độc hại và trơ không tương tác hóa học. Vì không có nguyên tử halogen trong phân tử nên các hydrocarbon không bị thủy phân, có thể dùng cho thuốc phun mù có chứa dung dịch nước.

Propan

Tính chất hóa lý của một số chất đẩy hydrocarbon được ghi trong bảng 6.3, bảng 6.4.

Bảng 6.3. Tính chất hóa lý của chất đẩy hydrocarbon.

Tên chất đẩy Ký hiệu Nhiệt độ sôi (°C) Áp suất hơi ở

21°c (atm)

Tỉ trọng ở

21°c

Propan A_108 -43,3 7,34 0,509
Isobutan A_31 -12,8 ■ 2,11 0,564
Butan A_17 2,2 1,16 0,585
Propan/isobutan A_46 3,12 0,556

 

Bảng 6.4: Áp suất hơi của một số hỗn hợp hydrocarbon.

Ký hiệu chất đẩy Thành phần (mol %) Áp suất hơi ở

21°c (atp)

n- butan propan isobutan
A-108 vết 99 1 8,34 ± 4
A-70 1 51 48 5,75 ± 2
A-32 2 28 70 4,53 ±2
A-46 2 20 78 4,12 ±2
A-40 2 12 86 3,71 ±2
A-31 3 1 96 3,10 ±2
A-24 49,2 0,6 50 2,63 ± 2
A-17 98 vết 2 2,15 ± 2

Các hydrocarbur có tỷ trọng nhẹ hơn nước, có thể được trộn với nhau hoặc với các íluorcarbon để thu được hỗn hợp chất đẩy có áp suất hơi va ti trọng thích hợp. Do hydrocarbon dễ cháy nên để hạn chế hoặc làm mất khả năng cháy có thể trộn lẫn với các íluorcarbon. Việc lựa chọn sử dụng cac loai van thích hợp cũng có thể giải quyết được nhược điểm de chay cua hydrocarbon, khi đó bình thuốc phun mù có chứa chất đẩy hydrocarbon van có thể xếp vào loại không cháy nổ.

Dimẹthyl ether cũng được sử dụng làm chất đẩy cho thuốc phun mù tại chỗ, tuy dễ cháy nhưng là một dung môi tốt có độ tan trong nước cao hơn các hydrocarbon.

Dimẹthyl ether

 

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here