附7.1(考核知识点解释)
制药工业中大约75%的反应属于快速和中速反应,因此容易受到反应规模的影响。另外,医药工业上的大部分反应是非均相反应,在反应混合物中多相并存,如固-气等,传质随规模发生变化,因而非均相快反应易受规模效应的影响。 23、反应量热法不仅适用于简单反应体系,也适用于复杂反应体系反应动力学的表征。( × )
★考核知识点:反应动力学的表征 参见讲稿章节:7-2 附7.2(考核知识点解释)
反应量热法用于反应动力学的表征时,不足:测定的是整个反应的热量变化,其中包括混合、溶解、结晶以及各种反应(包括所需反应和不需要的副反应的放热情况),要得到其中某个反应的动力学特征,需要对整个过程解卷积;优点:由于热流直接与反应速率相关,浓度微小的变化可通过热流的测量得到。 24、在某一反应中,若化学转移速率慢于物理过程的速率,则规模效应明显。( × )
★考核知识点:规模效应评估 参见讲稿章节:7-4 附7.4(考核知识点解释)
一般来说,若化学转移速率慢于物理过程的速率,则规模效应不明显,反之,若物理过程的速率慢于化学转移速率,则呈现出规模效应。
25、在非均相催化加氢过程中,若传质速率远快于反应速率,则反应体系中H2的浓度近乎饱和。( √ )
★考核知识点: 氢化反应过程中溶液H2浓度的变化 参见讲稿章节:8-2 附8.2(考核知识点解释)
当传质速率远远快于反应速率时,反应体系中[H2]的浓度接近[H2]sat。此时观察到的反应速率基本为在该条件下催化加氢反应的本征动力学相同。
26、在非均相催化加氢过程中,H2在体系中的浓度不仅影响反应速率,还影响反应的选择性。( √ )
★考核知识点: H2的传质系数对反应动力学和选择性的影响
参见讲稿章节:8-3 附8.3(考核知识点解释)
H2的传递不仅影响加氢反应的反应速率,还会影响反应的立体选择性。很多加氢反应对[H2]非常敏感。
27、在渗透蒸发中,膜起到对组分的选择透过性,还起到液相和蒸汽相物理屏障的作用。( √ ) ★考核知识点:渗透蒸发 参见讲稿章节:9-1 附9.1(考核知识点解释)
在渗透蒸发过程,膜起到两个作用:作为液相和蒸汽相的物理屏障;对组分的选择性溶解。
28、在反应的半间歇操作中,若反应速率远大于流加速率,宏观的混合对反应的影响较大。( × )
★考核知识点:半间歇操作过程 参见讲稿章节:10-4 附10.4(考核知识点解释)
还有一种极端的情况,即反应速率远大于流加速率,在反应体系中,被添加的反应物浓度近乎为0,而反应尽在加料口附近发生。对该种情况,需要进一步对中等尺度及微观尺度的混合现象进行研究,才能建立精确的数学描述。加料区的大小和组成取决于微观混合和中等混合的速率,反应结果具有规模依赖性。 29、平推流反应器可用于均相体系、液液、气液体系的反应。( √ ) ★考核知识点:连续反应体系的应用 参见讲稿章节:10-5 附10.5(考核知识点解释)
在能够保证所需的相间混合以及所有相都能没有累积的通过反应管的条件下,平推流反应器可用于均相体系、液液、气液体系。
30、随着反应规模的增大,相分离需要的时间也会延长。( √ ) ★考核知识点:连续反应体系的应用 参见讲稿章节:10-5 附10.5(考核知识点解释)
在能够保证所需的相间混合以及所有相都能没有累积的通过反应管的条件下,平推流反应器可用于均相体系、液液、气液体系。
31、微反应器可用于处理含有微量固体的反应体系。( × ) ★考核知识点:连续反应器 参见讲稿章节:11-3 附11.3(考核知识点解释)
由于流路极细,微反应器不能处理微量固体;大部分大直径的PFRs能处理含有低密度固体的浆料;固体含量较多的浆料需要CSTRs,或者采用间歇操作。 32、虽然湿式粉碎的产品粒径分布较宽,但湿式粉碎能克服干粉中的产热问题。( √ )
★考核知识点:湿式粉碎 参见讲稿章节:12-2 附12.2(考核知识点解释)
湿式粉碎通常在混合良好的容器外接形成的循环回路中完成。固体原料悬浮于溶剂中(选择结晶的产品或预分离好的浆体)。该系统存在返混,故随着粉碎的进行,粒径分布变宽。尽管具有一定的局限性,湿式粉碎方式比干式粉碎仍具有诸多优越性:如在粉碎前无需进行分离操作;还能克服干粉过程中的产热问题。 33、半间歇操作能使放热反应更为安全的进行,通过降低反应速率,增大加样速率,能使反应的热累积率降低,反应更为安全。( × ) ★考核知识点:合成反应的安全性 参见讲稿章节:13-3 附13.3(考核知识点解释)
间歇操作和半间歇操作的热积累是不同的,导致合成反应的最高温度也不同: 对于间歇操作,MTSRbatch=反应温度+绝热升温;对于半间歇操作,MTSRsemi-batch=反应温度+绝热升温×热积累率。如何降低半间歇反应的热累积率?提高反应速率,可通过提高反应温度来达到。但是提高反应速率后,反应放热也会加速,需要重新进行量热试验以确保反应器的冷却系统可正常工作,另外,提高反应温度后,反应温度和降解温度之间的差距减小,故需谨慎处理。降低加样速率。 34、对于某一反应釜,其传热性能基本与反应液特性无关,仅受反应釜本身的影响。( × )
★考核知识点:目标反应的放大 参见讲稿章节:13-4 附13.4(考核知识点解释)
影响传热系数主要有两方面:一方面完全取决于反应液的特性;另一方面完全取决于反应釜的特性。
35、某一反应体系的绝热升温仅受化合物分解产生的热量的影响,与反应混合物的热容无关。( × )
★考核知识点:分解反应的实验室研究 参见讲稿章节:13-5 附13.5(考核知识点解释)
化合物分解产生的热量与绝热升温是相关的,另外,反应混合物的热容也会影响绝热升温。
36、若某一反应体系内存在自催化的分解反应,那么热历史不同的反应体系,其分解危险性也不同。( √ )
★考核知识点:分解反应的实验室研究 参见讲稿章节:13-5 附13.5(考核知识点解释)
对于自催化反应,采用原始样品进行DSC分析与经过热处理的样品的分析结果是不一样的,经过热处理的样品危险性更高。
37、在大规模生产中,一般需避免向反应混合物中加入固体反应物,如无法避免,则将固体配成溶液或浆体,用泵或其它方法进行添加。( √ ) ★考核知识点:放大过程 参见讲稿章节:14-3 附14.3(考核知识点解释)
在实验室中可分批向反应混合物中加入固体反应物,然而该操作不易进行放大。规模化生产时,该操作将极为困难:在生产过程中打开大的反应釜舱口或导致易燃溶剂的逸出和空气的进入,尤其是在加热条件下;由于试剂反应剧烈,反应物从舱口飞溅出来,威胁操作人员安全,所以固体需在反应釜密封条件下添加。解决的方法:调整物料添加顺序,可先加入固体,再加入溶剂或液体成分,缺点是改变添加顺序会影响反应的选择性,有时使放热反应难以进行控制;另一方法是
将固体配成溶液或浆体,用泵或其它方法进行添加。当上述方法均不适用时,向反应体系中添加固体不可避免,此时需采用特定的设备进行添加。
38、在生物药剂学分类体系中(BCS),具有高溶解度、低渗透性的药物属于BCSⅡ类药物。( × ) ★考核知识点:放大过程 参见讲稿章节:15-2 附15.2(考核知识点解释)
生物药剂学按照药物的溶解性和渗透性将药物分为4类:BCSⅠ类:高溶解度,高渗透性;Ⅱ类:低溶解度,高渗透性;Ⅲ类:高溶解度,低渗透性;Ⅳ类:低溶解度,低渗透性。
39、辊压造粒过程中,经常会添加一些其他成分以改善粉末的性质,这些辅料成分一定会增强辊压造粒的效率。( × ) ★考核知识点:辊压造粒 参见讲稿章节:17-3 附17.3(考核知识点解释)
在造粒过程中,经常会添加一些其他成分以改善粉末的性质,添加成分会对压缩操作有一定的影响。例如润滑剂硬脂酸镁的添加,虽然避免了原料粘连于辊轴,但却由于会造成小的辊隙角,会降低造粒的效率。
40、只要药核能提供恒定的药物供应,膜库式的控释体系通常呈现零级释药曲线。( √ )
★考核知识点:控释曲线和释药机制 参见讲稿章节:17-3 附17.3(考核知识点解释)
只要药核能提供恒定的药物供应,膜库式的控释体系通常呈现零级释药曲线。 当核中的药物过量时,药物溶解度速度比扩散透过膜的速度要快,因此膜内部药物浓度恒定,基本为其溶解度,当膜库药物减少至一定程度,药物释放速率就会降低。