温度对化学平衡的影响在药学上的应用ppt课件

温度对化学平衡的影响在药学上的应用 WELCOME 温度与化学平衡 K2 K1 H R T2 T1 T1 T2 2 热力学第二定律 secondlawofthermodynamics 热力学基本定律之一 其表述为 不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响 或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响 或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零 又称 熵增定律 表明了在自然过程中 一个孤立系统的总混乱度 即 熵 不会减小 化学平衡是热力学第二定律在化学反应中的具体应用 化学反应总是向正反两个方向同时进行 这样的反应称为可逆反应 在一定条件下 反应开始时 正反应的速度远大于逆反应的速度 这时我们近似地把它看作是单向反应 当正反两个方向的反应速率相等时 体系就达到平衡 平衡后其共同的特点是 1 只要外界条件不变 体系中物质的数量和种类都不随时间发生变化 2 外界条件变化时 平衡状态也要随之发生变化 直至达到新的平衡 化学平衡从宏观上看表现为静态 而实际上是一种动态平衡 这个平衡点就是在该状态下的化学反应的限度 一 化学平衡 达到平衡 3 二 温度与平衡常数 定义 特定条件下 如温度 压力 溶剂性质 离子强度等 可逆化学反应达到平衡状态时 各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数 用K表示 这个常数叫化学平衡常数 从化学热力学可以导出温度与标准平衡常数的关系式从热力学理论上来说 所有的反应都存在逆反应 也就是说所有的反应都存在着热力学平衡 都有平衡常数 平衡常数越大 反应越彻底 K2 K1 H R T2 T1 T1 T2 H 代表恒压下反应的热效应 热量的符号采用热力学中的规定 K1 K2分别代表温度T1 T2时的平衡常数 R是气体常数 R 3 814J k mol 1 化学平衡常数 4 二 温度与平衡常数 定义 一个可逆反应在达到平衡状态后 当温度 压强 浓度等外界条件改变时 会使反应由该平衡状态向另一个新的平衡状态转化 这种变化叫做化学平衡的移动 勒夏特列原理 化学平衡是动态平衡 如果改变影响平衡的一个因素 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 以抗衡该改变 2 化学平衡的移动 5 二 温度与平衡常数 3 温度对平衡移动的影响 温度变化引起温度的函数变化 导致化学平衡的移动 升温对吸热反应有利 对放热反应不利 对于吸热和放热的可逆反应平衡来说 升温可使平衡向吸热方向移动 降温则可使平衡向放热方向移动 如果反应不吸热也不放热 则改变温度 温度的函数不受影响 在可逆反应中 升高温度 平衡向吸热方向移动 降低温度 平衡向放热方向移动 对于大多数化学反应 无论是吸热还是放热反应 温度升高反应速率明显增大 6 温度对化学平衡的影响与药学 G RTlnK H T S 7 一 温度对药品贮存的影响 温度对药品质量的不良影响 1 青霉素加水溶解后 在25摄氏度下 放置24小时即大部分失效 2 过氧化氢溶液储存温度过高可加速分解 以致爆破容器 3 生物制品等 处于温度过高的环境下 很快会分解失效 所以 在药品保存方面 应在适宜温度下 不宜温度过高 温度对药品有效期的不良影响 温度对于西药的影响很大 如低温 冷暗藏 储藏的有效期药品 按国家药典规定他们应存放于冷暗处 2 10 根据VantHoff的经验规则 当温度比规定升高10 贮藏时 其有效期将缩短1 4 1 2 总结 由此可知 温度越高 药品发生化学反应的速度越快 故贮藏温度直接影响药品的有效期与质量 因此贮藏温度对有效期药物质量的影响是非常值得注意的 温度的升高 可促使药品发生氧化 分解等化学反应速度增快 使药物挥发 风化等物理变化速度加快 而使其变质 如 8 二 温度对制药的影响 生物制药 l 温度影响酶反应的速率和蛋白质性质 温度每增加l0 反应速率增加2 3倍 但温度升高 容易引起蛋白质变性 2 温度影响发酵液的性质 从而影响产物的合成 如发酵液的黏度 基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率 某些基质的分解和吸收速率等 都受温度变化的影响 进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成 3 温度影响产物的合成方向 在工业生产方面应严控温度 在制药方面更应如此 如在生物制药方面 温度过高对生物的发酵有极大影响 9 二 温度对制药的影响 西药制药与中药制药 有效提高生产效率 化学上存在着各种平衡 在西药生产中 许多化学反应是可逆反应 在一定条件下反应会达到平衡 从表面上看 反应似乎停止 无论经过多长时间 不会再有更多的产物生成 这种状态维持下去 对生产时很不利的 不但不能提高原料的利用 提高产量 而且浪费较多的能源 使成本升高 这时必须采取一些有效措施 促使化学反应向着生成生成物的方向移动 而改变温度是一种有效的办法 有效提升药品质量 如中药炮制过程中 会发生许多复合化学反应 且多数为可逆反应 受不同温度的影响 各反应的进行程度不同 主导反应的产物的所占比例决定了最终参评的质量 例如 槐米炒炭时 在170 以下受热 肝含鞣质量变化不大 170 190 内受热 鞣质量迅速增 高达数倍 190 以上受热 鞣质含量开始下降 230 左右鞣质含量可降至生品以下 若温度再高 则鞣质量极低 10 相关链接 平衡在药物实验中的应用 11 THANKS 2016 10 5 anhiro 12