許啟超，張然純，王　岱

化學制藥中活性炭技術的應用

許啟超，張然純，王岱

（山東省醫(yī)藥工業(yè)設計院，山東濟南 250013）

對化學制藥中的活性炭技術應用原理進行分析，并在此基礎上談了個人的觀點和認識，僅供參考。

化學制藥；活性炭；原理；技術

活性炭的吸附性特別好，具有物理、化學吸附兩種特性，可選擇吸附液相和氣相物質，從而實現(xiàn)脫色精制、去污提純以及消毒除臭之目的，在現(xiàn)代化學制藥過程中得以廣泛的應用。

1　化學制藥實踐中的活性炭技術應用機理

1.1活性炭在制藥廢水處理中的應用

制藥廢水中含有大量的有機化合物，其生物降解能力非常差。在此情況下，如果只是單純的應用生物法進行處理，則難以取得較好的效果，甚至會導致出水中的COD排放不達標。在當前化學制藥廢水處理過程中，多采用鐵屑-活性炭微電解法。一般而言，化學制藥廢水內含有的六價水溶性鉻離子非常多，而且毒性非常強，如不注意，很可能會被人體腸道以及植物吸收，在生物體中大量富集，通過食物鏈危及人體健康。鐵屑-活性炭微電解法的應用，可以起到處理鉻離子廢水的重要作用。鐵屑-活性炭羰基成分構成了微電池的陰陽極，并且在含鉻離子化學制藥廢水中進行如下反應：陽極反應：Fe-2e=Fe2+，E=-0.44V；陰極反應：O2+2H2O+4e =4OH-，E=+0.44V。對于新生鐵離子而言，其化學活性，非常強，以致于六價鉻離子被還原。隨著還原反應的深入，水中氫元素被大量消耗，氫氧根離子隨之增加，以致于廢水酸堿度不斷增大，形成氫氧化鐵或者氫氧化亞鐵等沉淀。絮狀沉淀以及活性炭的化學吸附性都比較強，可以有效吸附化學制藥廢水內的鉻離子，經過濾器處理，將六價鉻離子分離出來，以免排出廢水影響人體和環(huán)境。

1.2活性炭去除熱機理

活性炭的表面積非常大，而且內部毛細孔隙比較發(fā)達，較強的吸附特性和穩(wěn)定性，使其能夠在制藥過程中用于原料熱源吸附、脫色以及除雜和過濾等，這些都是化學制藥實踐中不可或缺的輔料。在當前的形勢下，藥物制備過程中的熱原去除，一直都是嚴重困擾化學制藥的難題；在化學藥物生產時，為了能夠有效避免熱原污染藥物品、去除熱原方法，活性炭的應用成為化學制藥的關鍵之所在。實踐中，為了能夠不影響制藥過程以及中藥品的生物活性及其質量，采用活性炭技術有效去除藥物熱原，而且取得了一定的成績?；钚蕴勘旧砭哂蟹浅姷奈侥芰?，生產過程中一些藥物制品在實際反應過程中會釋放大量的熱量，此時活性炭因其內部毛細孔以表面積可在制藥時將藥品熱原去除掉，以免損害擬制藥物的活性。同時，活性炭的物理特性非常好，而且具有一定的催化作用，使其在應用過程中能夠起到去除熱原的效果。比如，活性炭在應用過程中，可以有效吸附人參皂苷R，隨之溫度的不斷升高，其吸附作用逐漸增強。人參皂苷R精致提取過程中，可先將活性炭人工注入人參莖葉提取液中，含量至少1%；經加熱回流，大約30min，即可對這些提取液脫色除雜；在制作藥物成品時，注入的活性炭大約在2%，加熱回流時間控制在20min，注射液可去除熱原。

1.3活性炭凈化制藥用水

對于制藥用水而言，其作為藥品質保關鍵，實踐中為了能夠讓制藥用水達標，需采用活性炭技術對其進行事先凈化。以生物活性炭的效果最佳，在使用過程中可降低有機化合物的含量，而且能夠達到很好的后續(xù)消毒效果。同時，生物活性炭的應用，還可以去除水中持久的微量有機物，對于感官指標的改善，具有非常好的效果。生物活性炭技術的應用，可快速吸附水中溶解的有機物，將微生物富集起來，以免有機物對后續(xù)制藥產生不利影響。對于生物活性炭而言，其所吸附的大量有機物，可為水體中的微生物提供生長所需的營養(yǎng)，微生物大量聚集在活性炭，經過濾將水體重的活性炭有效地分離出來，以確保制藥水體得以凈化。

2　化學制藥中的活性炭技術應用——以吡哌酸生產為例

在產品粗品、成品工序生產過程中，可利用活性炭進行脫色。一旦活性炭吸附飽和，就會被更換廢棄，導致資源浪費，企業(yè)成本上升，而且還污染了環(huán)境。在生產吡哌酸時，可采用活性炭活化處理技術，然后進行回收套用。

2.1原料

活性炭、無水次甲基藍溶液以及工業(yè)鹽酸和雙氧水。

2.2方法與結果

吡哌酸生產粗品、成品工序，都要用到活性炭脫色。成品精制以后的廢活性炭中的雜質含量比較少，主要應用在粗品脫色。對成品精制廢活性炭需進行處理，具體如下：用弱堿溶液對其進行浸泡，使其酸堿度達到10，繼續(xù)升溫至90℃，恒溫15min左右；降溫以后，經過過濾用水進行沖洗，使其呈中性，活動一定的廢炭。將上述廢炭用濃度為5%的稀鹽酸進行浸泡，然后升溫到90℃，恒溫15min，降溫沖洗呈中性，得到一定的廢炭?；趯钚蕴康幕瘜W結合、功能團開放氫、氧。比如，羰基、酚類、羧基、內酯類以及醌類和醚類等，牢固結合吸附物以后很難分離開來。基于此，對廢炭利用雙氧水氧化處理，從而得到新的廢炭。經上述處理以后，活性炭脫色能力增強，因脫色能力與活性炭之間存在一定的差距，所以在實驗時應當適當增加粗品脫色活性炭的實際用量。

3　結束語

總而言之，活性炭具有一定的物理和化學特性，在現(xiàn)代化學制藥過程中得以廣泛應用。通過對活性炭技術在化學制藥廢水處理中的應用，去除熱原、凈化制藥用水分析，可以更加科學準確地了解活性炭的性質，使其在化學制藥過程中的應用更加有效。

［1］ 江淦福，李謀，胡沖.活性炭固定硝化菌種處理高氨氮制藥廢水的中試應用［J］.浙江化工，2016，（4）.

Explore the Application of Activated Carbon in the Chemical and Pharmaceutical Technology

Xu Qi-chao，Zhang Ran-chun，Wang Dai

The use of activated carbon applications in chemical and pharmaceutical principles of technical analysis，and on this basis to talk about my personal views and awareness for reference purposes only.

chemical and pharmaceutical；activated carbon；principle；technology

TQ460.4

A

1003-6490（2016）06-0134-01

2016-05-29

許啟超（1983—），山東濟南人，工程師，主要從事精細化工、醫(yī)藥工程設計工作。