2022年活性炭的吸附原理

..精選可編輯文本精選可編輯文本.精選可編輯文本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。活性炭的多孔結(jié)構(gòu)提供了大量的外表積，從而使其非常容易到達(dá)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?yàn)槿绱?，活性炭孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強(qiáng)大的引力，從而到達(dá)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?cè)牧虾突罨瘲l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)反響也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的外表?；钚蕴坎粌H含碳，而且在其外表含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等。這些外表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)反響，從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到活性炭的外表。

活性炭的吸附正是上述二種吸附綜合作用的結(jié)果。

當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時(shí),即單位時(shí)間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時(shí),此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭外表的濃度均不再變化,而到達(dá)了平衡,那么此時(shí)的動(dòng)平衡稱為活性炭吸附平衡,此時(shí)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(dá)不到要求標(biāo)準(zhǔn)

活性炭中的酸堿度、氯化物、硫酸鹽不合格或炭粒過細(xì)使溶液染色不易濾清，影響制劑的質(zhì)量。

活性炭中鋅鹽、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(duì)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。活性炭質(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(shí)，一定要選用一級(jí)針用活性炭。

四、活性炭的用法對(duì)制劑質(zhì)量的影響

活性炭分次參加比一次參加吸附效果好，這是因?yàn)榛钚蕴课诫s質(zhì)到一定程度后吸附與脫吸附處于平衡狀態(tài)時(shí)，吸附效力已減弱所致。所以，大輸液生產(chǎn)時(shí)分2～3次參加活性炭效果最正確，能使制劑質(zhì)量明顯提高。

甘露醇的原料常污染熱原，尤其是當(dāng)所配制料液顏色較深時(shí)，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?yàn)楦事洞甲⑸湟旱臐舛雀?，熱原去除常不完全，在臨床使用過程中的熱原反響率高于其他品種。作者在配制實(shí)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(shì)。首先，臨床上多不發(fā)生熱原反響；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(yàn)。

在配制葡萄糖溶液時(shí)，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，那么泡沫中的氣體被炭粒吸附，使炭粒外表形成一層氣體薄膜，不容易被溶液潤(rùn)濕，影響活性炭的吸附作用。由此看來，配制容易起泡的料液時(shí)，應(yīng)該采取一些消泡的手段，或其他措施，確保活性炭的吸附效果。

五、PH值不同時(shí)，活性炭對(duì)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(qiáng)，在堿性溶液中有時(shí)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。倘假設(shè)換成中性條件下加熱吸附，其過濾效果那么顯得比較澄清。可能是堿性條件下活性炭產(chǎn)生溶膠狀態(tài)所致，并且形成以下三點(diǎn)共識(shí)：第一，盡量防止趁熱過濾。最好料液放冷后再濾，這個(gè)時(shí)候膠溶狀態(tài)會(huì)有所改變，濾過效果會(huì)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(duì)活性炭預(yù)先處理，比方，在堿性、酸性水中煮沸，并烘干。第三，活性炭的膠溶原理那么比較復(fù)雜，不單純有化學(xué)反響〔堿性條件下的水解〕，可能還有物理變化，比方高溫下的分子結(jié)構(gòu)改變等，所以溫度的變化會(huì)影響膠溶。

六、不同溫度時(shí)．活性炭對(duì)制劑質(zhì)量的影響

活性炭的臨界吸附溫度為45～50℃，當(dāng)溫度低于臨界吸附溫度時(shí)活性炭的吸附效力較差。使用時(shí)除需冷藏和不便加熱的藥液外，一般采用加熱煮沸后吸附20～30分鐘