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    活性炭的吸附原理
    文章來源:handler 時間:2020-12-14 06-52-48

    活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。 

    一、 物理吸附

    主要發生在活性炭去除液相和氣相中雜質的過程中?;钚蕴康亩嗫捉Y構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生強大的引力,從而達到將介質中的雜質吸引到孔徑中的目的。

    必須指出的是,這些被吸附的雜質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造具有不同的孔徑結構的活性炭,從而適用于各種雜質吸收的應用。
    、化學吸附

    除了物理吸附之外,化學反應也經常發生在活性炭的表面?;钚蕴坎粌H含碳,而且在其表面含有少量的化學結合、功能團形式的氧和氫,例如羧基、羥基、酚類、內脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有地氧化物或絡合物可以與被吸附的物質發生化學反應,從而與被吸附物質結合聚集到活性炭的表面。
      活性炭的吸附正是上述二種吸附綜合作用的結果。
      當活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時,即單位時間內活性炭吸附的數量等于解吸的數量時,此時被吸附物質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,此時被吸附物質在溶液中的濃度稱為平衡濃度。
    、影響活性炭吸附性能的因素 
    選擇的活性炭質量達不到要求標準
        活性炭中的酸堿度、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、對氨基水楊酸鈉等變色。
        脫色力差或不合格,導致制劑雜質含量增加?;钚蕴抠|量差,本身所含雜質較多能污染藥液,往往導致制劑澄明度和微粒不合格,而且還影響制劑的穩定性,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到一定程度后吸附與脫吸附處于平衡狀態時,吸附效力已減弱所致。所以,大輸液生產時分2~3次加入活性炭效果最佳,能使制劑質量明顯提高。
       甘露醇的原料常污染熱原,尤其是當所配制料液顏色較深時,更是不祥的預兆。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率高于其他品種。作者在配制實踐中發現,使用二次吸附法制備的甘露醇注射液可以解決以上問題,具有很大優勢。   首先,臨床上多不發生熱原反應;第二,成品合格率高,不溶性微粒大大減少,久置不易析出結晶;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。由此看來,配制容易起泡的料液時,應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“膠溶”或脫吸附作用,反使溶液中的雜質增加,影響制劑質量,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性條件下活性炭產生溶膠狀態所致,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雜,不單純有化學反應(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構改變等,所以溫度的變化會影響膠溶。
    六、不同溫度時.活性炭對制劑質量的影響 
      活性炭的臨界吸附溫度為45~50℃,當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20~30分鐘,冷至45~5O℃時濾過脫炭,脫炭最好在短時間內完成,以免溫度下降或在放置過程中發生脫吸附作用,使制劑雜質增多。
    七、活性炭的用量對制劑質量的影晌
      活性炭的用量應視原料質量、品種而定,常用量為0.1%~0.5%(W/V)

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