(完整版)活性炭的吸附原理

1、活性炭的吸附原理活性炭的吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附。一、 物理吸附主要發(fā)生在活性炭去除液相和氣相中雜質(zhì)的過程中?；钚蕴康亩嗫捉Y(jié)構(gòu)提供了大量的表面積，從而使其非常容易達到吸收收集雜質(zhì)的目的。就象磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。正因為如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強大的引力，從而達到將介 質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。必須指出的是，這些被吸附的雜質(zhì)的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑，這樣才可可能保證雜質(zhì)被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過不斷地改變原材料和活化條件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié) 構(gòu)的活性炭，從而適用于各種雜質(zhì)吸收的應(yīng)用。二、物理吸附除了物理吸附之外，化學(xué)反應(yīng)也經(jīng)常發(fā)生在

2、活性炭的表面?；钚蕴坎粌H含碳，而且在其表面含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有地氧化物或絡(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而與被吸 附物質(zhì)結(jié)合聚集到活性炭的表面?；钚蕴康奈秸巧鲜龆N吸附綜合作用的結(jié)果。當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時 ,即單位時間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時 ,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化 , 而達到了平衡 , 則此時的動平衡稱為活性炭吸附平衡 ,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃 度。三、影響活性炭吸附性能的因素選擇的活性炭質(zhì)量達不到要求標準活性炭中的酸

3、堿度、氯化物、硫酸鹽不合格或炭粒過細使溶液染 色不易濾清，影響制劑的質(zhì)量?；钚蕴恐袖\鹽、鐵鹽不合格，如鐵鹽含量較高，可使輸液中某些 藥物如維生素 c、對氨基水楊酸鈉等變色。脫色力差或不合格，導(dǎo)致制劑雜質(zhì)含量增加?；钚蕴抠|(zhì)量差，本身所含雜質(zhì)較多能污染藥液，往往導(dǎo)致制劑澄明度和微粒不合格，而且還影響制劑的穩(wěn)定性，所以在配制大輸液時，一定要選用一級針用 活性炭。四、活性炭的用法對制劑質(zhì)量的影響活性炭分次加入比一次加入吸附效果好，這是因為活性炭吸附雜質(zhì)到一定程度后吸附與脫吸附處于平衡狀態(tài)時，吸附效力已減弱所致。所以，大輸液生產(chǎn)時分 23 次加入活性炭效果最佳，能使制劑 質(zhì)量明顯提高。甘露醇的原料常污染

4、熱原，尤其是當(dāng)所配制料液顏色較深時，更是不祥的預(yù)兆。由于甘露醇不宜用高溫處理，一般多用吸附法去除。但是，又因為甘露醇注射液的濃度高，熱原去除常不完全，在臨床使用過程中的熱原反應(yīng)率高于其他品種。作者在配制實踐中發(fā)現(xiàn)，使用二次吸附法制備的甘露醇注射液可以解決以上問題，具有很大優(yōu)勢。首先，臨床上多不發(fā)生熱原反應(yīng)；第二，成品合格率高，不溶性微粒大大減少，久置不易析出結(jié)晶；第三，可用鱟試劑法代替兔法熱原試 驗。在配制葡萄糖溶液時，必須先加鹽酸，待液面附著的泡沫消失后，再加活性炭，并攪拌均勻。如果先加活性炭，則泡沫中的氣體被炭粒吸附，使炭粒表面形成一層氣體薄膜，不容易被溶液潤濕，影響活性炭的吸附作用。由此

5、看來，配制容易起泡的料液時，應(yīng)該采取一 些消泡的手段，或其他措施，確?；钚蕴康奈叫Ч?。五、ph 值不同時，活性炭對制劑質(zhì)量的影響活性炭在酸性溶液中(ph：3 5)吸附作用較強，在堿性溶液中有時出現(xiàn)“膠溶”或脫吸附作用，反使溶液中的雜質(zhì)增加，影響制劑 質(zhì)量，故活性炭最好用酸處理并活化后使用。在堿性條件下加熱煮沸活性炭（用于吸附熱原），然后用 0.22um濾膜過濾，所得濾液不僅顏色暗淡，而且靜止后再搖蕩有煙霧狀活性炭出現(xiàn)濾液里，不澄清。倘若換成中性條件下加熱吸附，其過濾效果則顯得比較澄清?？赡苁菈A性條件下活性炭產(chǎn)生溶膠狀態(tài)所致，并且 形成以下三點共識：第一，盡量避免趁熱過濾。最好料液放冷后再濾，這個時候膠溶 狀態(tài)會有所改變，濾過效果會好一些。第二，活性炭不太適合堿性條件下使用，如果在堿性條件下使用。需要對活性炭預(yù)先處理，比如，在堿性、酸性水中煮沸，并烘干。第三，活性炭的膠溶原理則比較復(fù)雜，不單純有化學(xué)反應(yīng)（堿性條件下的水解），可能還有物理變化，比如高溫下的分子結(jié)構(gòu)改變等， 所以溫度的變化會影響膠溶。六、不同溫度時活性炭對制劑質(zhì)量的影響活性炭的臨界吸附溫度為 4550，當(dāng)溫度低于臨界吸附溫度時活性炭的吸附效力較差。使用時除需冷藏和不便加熱的藥液外，一般采用加熱煮沸后吸附 2030 分鐘，冷至 455o時濾過脫炭，脫