大數(shù)據(jù)時(shí)代化學(xué)制藥中活性炭技術(shù)的應(yīng)用探討

梅東杰

[摘 要]文章以大數(shù)據(jù)時(shí)代化學(xué)制藥中活性炭技術(shù)的應(yīng)用為研究對象，首先對活性炭特性進(jìn)行了具體的闡述與分析，隨后注重對活性炭在化學(xué)制藥中應(yīng)用機(jī)理從化學(xué)制藥廢水凈化、化學(xué)制藥除熱、化學(xué)藥水三個(gè)方面進(jìn)行了分析與研究以供參考。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)制藥；活性炭技術(shù)；應(yīng)用

[中圖分類號]TQ424.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，通過對活性炭特性進(jìn)行全面探析，并圍繞活性炭技術(shù)在化學(xué)制藥中的具體應(yīng)用進(jìn)行了具體的研究分析，期望能夠?yàn)楹罄m(xù)的有關(guān)活性炭技術(shù)在化學(xué)制藥中的應(yīng)用提供一些借鑒與參考，從而對于活性炭技術(shù)了解更加深入，促進(jìn)活性炭技術(shù)不斷進(jìn)行發(fā)展完善，對于化學(xué)制藥發(fā)展也有著重要的意義。

1 活性炭概述

活性炭作為一種黑色多孔的固體炭質(zhì)量。在早期主要是由木材、獸骨等經(jīng)過炭化、活化所制成，后選擇通過將煤進(jìn)行粉碎利用均勻的煤粒經(jīng)炭化、活化進(jìn)行生產(chǎn)?；钚蕴康闹饕煞质翘?，同時(shí)也含有一些其他微量元素，例如硫、氮、氫、氧等，在排列結(jié)構(gòu)方面由于活性炭微晶結(jié)構(gòu)排列并不規(guī)則，因此在彼此交叉連接中會產(chǎn)生很多細(xì)孔，在進(jìn)行活化時(shí)會產(chǎn)生一些炭組織缺陷，因此屬于多孔碳。同時(shí)也正是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)特殊，使其堆積密度非常低，而比表面積卻非常大，對于普通活性炭來說，其比表面積可在500至1700m2之間，因此具有很強(qiáng)的吸附性，可以有效地除臭、除味，去除色度，在人們的日常生活中與工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 活性炭在化學(xué)制藥中應(yīng)用機(jī)理

2.1 活性炭在化學(xué)制藥廢水處理中的應(yīng)用機(jī)理

在化學(xué)制藥廢水中，會含有很多有機(jī)化合物，因此若單純利用生物降解進(jìn)出廢水處理，效率特別低下，且處理效果也難以達(dá)到國家規(guī)定的污水排放要求。為有效解決這一問題，在當(dāng)下化學(xué)制藥廢水處理中，通常會用到一種活性炭技術(shù)，即鐵屑—活性炭內(nèi)電解處理法。化學(xué)制藥廢水中多含有大量的六價(jià)鉻離子，劇毒且容易被動植物吸收，最終進(jìn)入食物鏈危害人們身體健康。因此可以通過鐵屑—活性炭內(nèi)電解處理法將廢水中正六價(jià)鉻離子還原成正三價(jià)。具體反應(yīng)如下：活性炭作為微電池正極，電極反應(yīng)為：2H++2e=H2。鐵屑作為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe=Fe2++2e。反應(yīng)生成的Fe2+可以將廢水中Cr6+還原成Cr3+，具體Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe2++2Cr3++7H2O，或Cr2O42-+3Fe2++8H+=3Fe2++Cr3++4H2O。隨著水中氫離子被消耗，氫氧根離子增加，會形成絮狀的氫氧化物（包括鐵離子與鉻離子沉淀）沉淀，進(jìn)而成功將鉻從廢水中除去。

2.2 活性炭在化學(xué)制藥中的除熱應(yīng)用機(jī)理

通過上文敘述可知，活性炭具有較大的比表面積，并且內(nèi)部空隙較多，因此具有良好的吸附性。在化學(xué)制藥過程中，可以對化學(xué)原料熱源進(jìn)行有效的吸附，還可以進(jìn)行脫色、祛除雜質(zhì)等，因此其在化學(xué)制藥中發(fā)揮著非常重要的輔助作用。在實(shí)際進(jìn)行化學(xué)制藥過程中，如何在不污染藥物的前提下有效去除藥物制備熱原，一直是化學(xué)藥品制備最為重要的問題。隨著活性炭應(yīng)用于其中，有效解決了這一問題。究其原因在于，活性炭在吸附過程中，活性炭分子與污染物分子之間的作用力不同，具體可以細(xì)分為兩大類，即物理吸附與化學(xué)吸附。二者本質(zhì)區(qū)別就在于活性炭分子與污染物分子之間的作用力不同，若二者之間作用力是范德華力，則屬于物理吸附；若二者之間作用力是化學(xué)鍵，則屬于化學(xué)吸附?；钚蕴吭诨瘜W(xué)制藥中除熱應(yīng)用機(jī)理即是利用了活性炭化學(xué)吸附功能，化學(xué)吸附過程一般包含電子對共享或轉(zhuǎn)移，吸附過程即是污染物分子被吸附到固體表面的過程，會降低分子自由度，因此屬于一種放熱過程，通過利用這種放熱過程可在制藥時(shí)將藥品熱原去除掉，以免損害抑制藥物的活性。例如，在提取人參皂普R提取過程中，可以應(yīng)用活性炭化學(xué)吸附。具體來說，首先將活性炭以人工注入的方式注入到人參莖葉提取液中，其中含量控制在1%左右，然后進(jìn)行加熱回流，時(shí)間控制在30min左右，即可對提取液進(jìn)行脫色并去除雜質(zhì)。在進(jìn)行成品藥物制作過程中，需要置入大約2%的活性炭，然后進(jìn)行加熱回流，時(shí)間控制在20min左右，注射液可以有效將熱原去除。

2.3 活性炭在化學(xué)制藥中的用水凈化原理

在化學(xué)制藥過程中，潔凈的制藥用水是藥品制備成功的關(guān)鍵，因此需要對制備藥水進(jìn)行凈化處理。在藥水凈化過程中，一般會用到活性炭技術(shù)，在凈化方面具有非常好的效果。在制藥用水中通過對生物活性炭的應(yīng)用，可以有效降低水中的有機(jī)化合物濃度，對于消毒效果有很大的輔助提升作用。除此之外，通過利用活性炭，對于制藥用水中的固有的微量元素也可以進(jìn)行有效的去除，促使制備藥師感官指標(biāo)進(jìn)一步得到完善，同時(shí)對于藥水的制備效果也有著非常積極的影響作用。在實(shí)際化學(xué)制藥生產(chǎn)過程中，通過對生物活性炭技術(shù)的利用，一方面可以快速地將藥水中的有機(jī)物進(jìn)行快速吸附，同時(shí)對于藥水中的微生物也有著良好的富集作用，從而可以有效避免藥水中有機(jī)物對于藥物本身造成的傷害，使得制藥藥水得到良好的凈化與處理。

3 總結(jié)

綜上所述，文章通過對活性炭進(jìn)行了概述，介紹了其制備原料及內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，正是因?yàn)榛钚蕴恐苽湓霞皟?nèi)部結(jié)構(gòu)才造就了其具有良好的吸附性能。隨后在圍繞活性炭技術(shù)在化學(xué)制藥中應(yīng)用進(jìn)行了分析，主要從化學(xué)制藥廢水凈化、化學(xué)制藥除熱、化學(xué)藥水三個(gè)方面對活性炭技術(shù)在其中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，可以有效幫助我們充分認(rèn)識到活性炭強(qiáng)大的效用，使得活性炭技術(shù)在化學(xué)制藥中得到更為廣泛的推廣。

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