活性炭的使用办法和用量

精心整理

活性炭

活性炭是一种黑色粉状，粒状或丸状的无定形具有多孔的碳，主要成分为碳，还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500～1000米2/克)，有很强的吸附性能，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体；对于气体、液体，吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点越高的物质越容易被吸附，压强越大温度越低浓度越大，吸附量越大。反之，减压，升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯，溶剂的回收，糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂，饮用水及冰箱的除臭剂，防毒面具中的滤毒剂，还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。

（半径20～1700米20.1—3％（W ／V （1））一般情

使

附质。所谓介面，通俗地讲也就是表面，因此，吸附其实可以看成一种表面现象，吸附剂的吸附性能与其表面特性有密切的关系。例如比表面积。比表面积越大，吸附能力越强，通常比表面积随物质多孔性的增大而增大。

典型的吸附分离过程包含四个步骤：首先，将待分离的料液（或气体）通入

吸附剂中；其次，吸附质被吸附到吸附剂表面，此时吸附是有选择性的；第三，料液流出；第四，吸附质解吸回收后，将吸附剂再生。

根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为成物理吸

附、化学吸附和交换吸附三种类型。

二、活性炭的制造

活性炭作为一种价廉易得的固体吸附剂，在实际生产生活中均得到广泛应

用。

活性炭是用含碳为主的物质，如煤、木屑、果壳以及含碱的有机废渣等作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。其制造过程大致分为三步：

1、干燥：原料在120～130℃情况下脱水。

2．炭化：加热温度在170℃以上时，原料中有机物开始分解，到400～600℃时炭化分解完毕。

3、活化：原料中的有机物炭化后，残图在炭基本结构的微孔中，使微孔堵塞。在高温条件下通入活化气，在缺氧情况下使残留炭发生水煤气反应，使微孔扩大，得到多孔结构的活性炭。

三、活性炭的分类

由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类（品种）

性炭。

煤沥青、

法。用化学法生产的活性炭又称为化学法活性炭或化学炭。

可以作为化学法的化学药品又称作活化剂，活化剂有氯化锌、氯化钙、碳酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、硫化钾、硫酸、氢氧化钾、氢氧化钠、硼酸等，总之许多酸、碱、盐都可以用作活化剂，主要从活性炭的性能和经济性来考虑采用何种活化剂。

一般说来，化学炭的孔隙中次微孔、中孔（即孔直径或孔宽大于1.5纳米的孔隙）较发达，主要用于液相吸附精制和溶剂回收的气相（蒸汽）吸附场合。化学法制造活性炭由于加入了化学药品在制造过程中应当极其重视环境保护以及产品中可能存在微量非原料带入的元素的影响问题。

2.2物理法活性炭

以炭为原料，用水蒸汽、二氧化碳、空气（主要是氧）或它们的混合物（烟道气）为活化介质，在高温下（600～1000℃）进行活化制取活性炭的方法叫物理法。物理法制造的活性炭叫物理法活性炭，也称作物理炭。

一般说来物理炭的微孔（孔直径或孔宽小于1.5纳米的孔隙）发达，主要用于气相吸附场合或小分子液相吸附场合。

2.3化学--物理法或物理--化学法活性炭

在了解化学炭和物理炭的同时，还应当提及化学--物理法或物理--化学法活性炭。选用不同的原料和采用不同的化学法与物理法的组合可以对活性炭的孔隙结构进行调控，从而制取许多性能不同的活性炭。这种化学--物理法或物理--化学法是许多年来及今后相当长时期内，世界各国活性炭工作者非常关注的活性炭制取方法。

3.按外观形状分

3.1粉状活性炭

一般将90%以上通过80目标准筛或粒度小于0.175mm的活性炭通称粉状活性炭或粉状炭。粉状炭在使用时有吸附速度较快，吸附能力使用充分等优点，但需专有的分离方法。

列几种：

中

但有

正

所

性炭、针剂活性炭、味精活性炭、净水活性炭等等。

四、活性炭的特性

活性炭在制造过程中，挥发性有机物去除后，晶格间生成的空隙形成许多形状和大小不同的细孔。这些细孔壁的总表面积(即比表面积)一般高达500～1700m2/g，这就是活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。

细孔构造随原料、活化方法、活化条件不同而异，一般可以根据细孔半径的大小分为3种：1、大微孔：半径1000～100000?；2、过渡孔：20～2000?；3、小微孔：约20?。

一般来说，以煤为原料制造的活性炭通常采用以水蒸气或二氧化碳气体为介质的物理法活化，产品的形状以颗粒状为主，其孔径分布以微孔居多，更适合于吸附液相和气相中分子量和分子直径较小的物质，吸附性能指标通常以亚甲蓝吸附值和碘吸附值表示。

以木屑为原料制造的活性炭通常采取化学法活化，产品的形状以粉状为主，其孔径分布可通过调节化学活化剂的配比来进行控制，比较灵活，既可以制造出孔径分布以微孔居

多的产品，也可制造出孔径分布中孔（过渡孔）占较大比例的产品，其中后者比较适合于吸附液相中分子量和分子直径较大的物质，吸附性能指标以焦糖脱色率表示。

以果壳类为原料制造的活性炭通常采取以水蒸气或二氧化碳气体为介质的物理法活化，产品的形状以颗粒状为主，由于其特殊材质的因素，其孔径分布介于上述两类活性炭之间，因此其应用范围更为广泛，缺点是受国内原材料的限制，成品较高。

五、活性炭的性能指标

活性炭产品的性能指标可分为物理性能指标、化学性能指标、吸附性能指标。三种性能指标对活性炭的选择和应用都起到非常重要的作用。

主要物理性能指标有：形状、外观、比表面积、孔容积、比重、目数、粒度、耐磨强度、漂浮率等。

主要化学性能指标有：PH值、灰分、水分、着火点、未炭化物、硫化物、

ABS

所有的分

从而达到

醌类、醚类等。

,而

1.选择的活性炭质量达不到要求标准

1.1活性炭中的酸碱度、氯化物、硫酸盐不合格或炭粒过细使溶液染色不易滤清，影响制剂的质量。

1.2活性炭中锌盐、铁盐不合格，如铁盐含量较高，可使输液中某些药物如维生素c、对氨基水杨酸钠等变色。

1.3脱色力差或不合格，导致制剂杂质含量增加。活性炭质量差，本身所含杂质较多能污染药液，往往导致制剂澄明度和微粒不合格，而且还影响制剂的稳定性，所以在配制大输液时，一定要选用一级针用活性炭。

1.4举例。医药网络论坛丁香园的“紫薇花开”战友曾经提到，他们以前有一个品种，用的一直是上海活性碳厂的，生产没有问题。偶尔有一次换成另外一个厂家的，结果，溶液颜色变深。“H笨笨”战友颇有同感，他同样有类似的经历。有一次，他所生产的原料药对热稳定，但是脱炭后却显有颜色了。最后查出结果是活性炭内有金属离子。“sherry007”也认为，活性炭里

可能含有矿物质，矿物质含金属成分，因此活性炭对用于金属离子敏感的药品时，如VC等，药液容易变黄。

2.活性炭在使用之前未进行适当的活化处理

活性炭由于生产环境、包装、运输、储存条件的影响，会吸收水分和空气使其吸附力下降，若使用前未经过活化处理，会影响活性炭吸附热源和杂质的能力，影响制剂质量。所以使用前应根据具体情况，进行必要的预处理，可大大提高活性炭的除热原能力，实验表明，活化后的活性炭除热原作用明显优于未活化活性炭。

常用的预处理方法有：

2.1因包装密封不好，吸收水分和空气会使活性炭吸附能力下降，可于120℃烘炽。比如，根据丁香园的“xiedekun”战友的介绍，他们一般是采用125℃在恒温干燥箱内烘2小时以上。

碱处理。

性，

次加入活

，甘露醇

，在配

4.PH值不同时，活性炭对制剂质量的影响

活性炭在酸性溶液中(PH：3～5)吸附作用较强，在碱性溶液中有时出现“胶溶”或脱吸附作用，反使溶液中的杂质增加，影响制剂质量，故活性炭最好用酸处理并活化后使用。

医药网络论坛丁香园的“烽火”战友曾反映，在碱性条件下加热煮沸活性炭（用于吸附热原），然后用0.22um滤膜过滤，所得滤液不仅颜色暗淡，而且静止后再摇荡有烟雾状活性炭出现滤液里，不澄清。倘若换成中性条件下加热吸附，其过滤效果则显得比较澄清。他就此问题与“888wym”战友商榷，结果最终两人都一致认为，可能是碱性条件下活性炭产生溶胶状态所致，并且形成以下三点共识：第一，尽量避免趁热过滤。最好料液放冷后再滤，这个时候胶溶状态会有所改变，滤过效果会好一些。第二，活性炭不太适合碱性条件下使用，如果在碱性条件下使用。需要对活性炭预先处理，比如，在碱性、酸性水中煮沸，并烘干。第三，活性炭的胶溶原理则

比较复杂，“888wym”战友认为不单纯有化学反应（碱性条件下的水解），可能还有物理变化，比如高温下的分子结构改变等，所以温度的变化会影响胶溶。

5.不同温度时．活性炭对制剂质量的影响

活性炭的临界吸附温度为45～50℃，当温度低于临界吸附温度时活性炭的吸附效力较差。使用时除需冷藏和不便加热的药液外，一般采用加热煮沸后吸附20～30分钟，冷至45～5O℃时滤过脱炭，脱炭最好在短时间内完成，以免温度下降或在放置过程中发生脱吸附作用，使制剂杂质增多。

6.活性炭的用量对制剂质量的影晌

活性炭的用量应视原料质量、品种而定，常用量为0.1％～0.5％(W/V)。若

在0.05％