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制备医药制剂用活性炭活化方法

2020-03-22

活性炭具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的稳定性、极强的吸附能力,因此在制药行业常用来吸附热源、除杂、脱色、助滤等,是制剂生产中最常用的辅料。

活性炭的制备原料十分广泛,常见活性炭生产的原料有木材、木屑、椰壳、果核、泥煤、褐煤、无烟煤、石焦油、聚氯乙烯、聚丙烯、各种树脂、旧轮胎等。不同活性炭制品,运用于不同的领域,其制备原料也不同。由于医药注射剂需要高度的安全性,所以该领域必须使用优质原料。

制备医药制剂用活性炭活化方法1

针剂用活性炭制备方法采用国家标准中规定的物理活化法和化学活化法来生产。

物理活化法的制备方法

将原料先炭化,再在高温下利用水蒸气、二氧化碳等气体与之发生活化反应,形成众多微孔结构,故又称气体活化法。由于H2O在颗粒中的扩散速度快,所以工业上多采用水蒸气活化法。工艺流程如图所示:

制备医药制剂用活性炭活化方法2

物理活化法实质是活化气体与含碳材料内部“活性点”上碳原子反应,通过开孔、扩孔和创造新孔形成丰富的微孔。炭化温度一般在600℃,活化温度一般在800~900℃之间。其工艺特点是活化温度高、时间长,能耗高,但反应条件温和,对设备材质要求不高,对环境无污染。

化学活化法的制备方法

将原料与化学试剂(活化剂)按一定比例混合浸渍一段时间后,在惰性气体的保护下将炭化和活化同时进行的一种制备方法。工艺流程如图所示:

制备医药制剂用活性炭活化方法3

化学活化法实质是化学试剂镶嵌入炭颗粒内部结构中作用而开创出丰富的微孔。按活化剂不同分ZnCl2法、H3PO4法、KOH法。这三种方法中前两种工艺较成熟,活化作用体现在促进热解反应过程,形成基于乱层石墨结构的初始孔隙;填充孔隙,避免焦油形成,清洗除去活化剂后留下发达的孔结构。ZnCl2法污染严重,H3PO4法需高温不易生产,且产品孔径偏小。KOH法制备的活性炭比表面积较高,微孔分布均匀,吸附性能优异,是目前制备高性能活性炭或超级活性炭的主要方法。

与物理活化法相比,化学活化法对温度要求低,活化产率高,通过选择合适的活化剂控制反应条件可制得高比表面积的活性炭,但对设备腐蚀性大,污染环境,其制得的活性炭中残留化学药品活化剂,应用受到限制。

在活性炭制备过程中,不同的原料中存在的独特结构形式会影响活化效果。对原料进行一些适当的前处理和后处理会对活性炭的成品质量有较大的提高,如原料本身带有碱性或者在活化处理时添加的活化剂使活性炭带有碱性,多用磷酸、盐酸等进行酸化处理。酸处理后须清洗干净,一方面去除酸碱性,另一方面去除活化剂残留的有害离子。

 

制备医药制剂用活性炭活化方法4

 

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