一级反应
反应速度与反应物浓度的一次方成正比的反应
一级反应,是指凡是反应速度只与反应物浓度的一次方成正比的反应。
一级反应的特点是:速率系数k的单位为时间的负一次方;半衰期是一个与反应物起始浓度无关的常数。若其中一种反应物的浓度大大超过另一种反应物,或保持其中一种反应物浓度恒定不变的情况下,则此反应表现出一级反应的特征,故称为伪一级反应。  例如的水解,在酸或碱的催化下,可按伪一级反应处理。
定义
反应速度方程应遵守下式: 式中,K为反应速度常数。
一级反应的特点是lnc-t图为一直线;半衰期与初始浓度无关而与 速率常数成反比(即)。为一级反应,放射性元素的蜕变多属一级反应。
50年代初期Higuchi等用 化学动力学的原理评价药物的稳定性。化学动力学在 物理化学中已作了详细论述,此处只将与 药物制剂稳定性有关的某些内容简要的加以介绍。
温度对反应速率的影响与药物稳定性预测
阿仑尼乌斯(Arrhenius)方程
大多数反应温度对 反应速率的影响比浓度更为显着,温度升高时,绝大多数 化学反应速率增大。Arrhenius根据大量的实验数据,提出了著名的Arrhenius经验公式,即 速率常数与温度之间的关系式(12-8)。
式中,A-频率因子;E-为 活化能;R-为 气体常数。上式取 对数形式为:
(12-9)
或 (12-10)
一般说来,温度升高,导致反应的 活化分子分数明显增加,从而反应的速率加快。对不同的反应,温度升高,活化能越大的反应,其 反应速率增加得越多。
药物稳定性的预测
在药剂学中阿仑尼乌斯方程可用于制剂有效期的预测。根据Arrhenius方程以1gk对作图得一直线,此图称Arrhenius图,直线斜率为,由此可计算出活化能E,若将直线外推至室温,就可求出室温时的速度常数(k25)。由k25可求出分解10%所需的时间(即t0.9)或室温贮藏若干时间以后残余的药物的浓度。
实验时,首先设计实验温度与取样时间,然后将样品放入各种不同温度的恒温水浴中,定时取样测定其浓度(或含量),求出各温度下不同时间药物的浓度变化。以药物浓度或浓度的其他函数对时间作图,以判断 反应级数。若以1gC对t作图得一直线,则为一级反应。再由直线 斜率求出各温度下的速度常数,然后按前述方法求出 活化能和t0.9。要想得到预期的结果,除了精心设计实验外,很重要的问题是对实验数据进行正确的处理。化学动力学参数(如 反应级数、k、E、)的计算,有图解法和统计学方法,后一种方法比较准确、合理,故近年来在 稳定性的研究中广泛应用。
参考资料
目录
概述
定义
温度对反应速率的影响与药物稳定性预测
阿仑尼乌斯(Arrhenius)方程
药物稳定性的预测
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