規(guī)格可定做四氯化碳30-65未碳化物1水分5灰分5點(diǎn)至500-1500

褐煤活性炭制造與應(yīng)用技術(shù)
1.孔分布結(jié)構(gòu)
褐煤活性炭，其孔隙結(jié)構(gòu)呈三分散系統(tǒng)，即它們的孔徑很不均勻，主要集中在三類尺寸范圍:大孔、中孔和微孔。
大孔又稱粗孔，是指半徑100~200nm的孔隙。在大孔中，蒸汽不會發(fā)生毛細(xì)管凝縮現(xiàn)象。大孔的內(nèi)表面與非孔型碳表面之間無本質(zhì)的區(qū)別，其所占比例又很小，可以忽略它對吸附量的影響。大孔在吸附過程中起吸附通道的作用。
中孔也稱介孔，是指蒸汽能在其中發(fā)生毛細(xì)管凝縮而使吸附等溫線出現(xiàn)后回環(huán)線的孔隙，其半徑常處于2~100nm。中孔的尺寸相對大孔小很多，厚管其內(nèi)表面與非孔性碳表面之間也無本質(zhì)的差異，但由于其比表面已占一定的比例，所以對吸附量存在一定的影響。但一般情況下，它主要起粗、細(xì)吸附通道的作用。
微孔有著與被吸附物質(zhì)的分子屬同一量級的有效半徑(小于2nm)，是活性炭重要的孔隙結(jié)構(gòu)，決定其吸附量的大小。微孔內(nèi)表面，因?yàn)槠湎鄬Ρ苊馕搅鲋丿B，致使它與非孔性碳表面之間出現(xiàn)本質(zhì)差異，因此影響其吸附機(jī)制。
物理吸附發(fā)生在尺寸小、勢能高的微孔中，然后逐漸擴(kuò)展到尺寸較大、勢能較低的微孔中。微孔的吸附并非沿著表面逐層進(jìn)行，而是按溶劑填充的方式實(shí)現(xiàn)，而大孔、中孔卻是表面吸附機(jī)制。所以，活性炭的吸附性能主要取決于它的孔隙結(jié)構(gòu)，特別是微孔結(jié)構(gòu)，存在著的大量中孔對吸附也有一定的影響。
物理形態(tài)
褐煤活性炭的粒度大小也會影響其吸附性能。例如，用同一種活性炭從溶液中吸附同量亞甲基藍(lán)的時間，因其粒度大小而快慢不同。例如，粒度325目(直徑 0.043mm)的活性炭的吸附速率為粒度20目(直徑為0.833mm)的吸附效果的 375 倍。
但是，不能認(rèn)為研細(xì)的活性炭其表面積要大于等量的粒度大的活性炭的表面積。因?yàn)楸砻娣e存在于廣大的、豐富的內(nèi)孔結(jié)構(gòu)中，研磨不影響活性炭的表面積，但影響其達(dá)到平衡吸附值的時間。
表面化學(xué)官能團(tuán)
褐煤活性炭的吸附特性不但取決于它的孔隙結(jié)構(gòu)，而且取決于其表面化學(xué)性質(zhì)，比表面積和孔結(jié)構(gòu)影響活性炭的吸附容量，而表面化學(xué)性質(zhì)影響活性炭同極性或非極性吸附質(zhì)之間的相互作用力[1]?；钚蕴康谋砻婊瘜W(xué)性質(zhì)主要由表面化學(xué)官能團(tuán)、表面雜原子和化合物確定，不同的表面官能團(tuán)、雜原子和化合物對不同的吸附質(zhì)有明顯的吸附差別。

褐煤活性炭在適當(dāng)?shù)臈l件下經(jīng)過強(qiáng)氧化劑處理，可以提高其表面酸性基團(tuán)的相對含量，增加表面極性，從而增強(qiáng)其對極性化合物的吸附能力。常用的氧化劑有 HNO?、H2O2等。實(shí)驗(yàn)研究，通過對活性炭進(jìn)行強(qiáng)氧化表面處理后，對11種不同氣體和蒸汽進(jìn)行吸附，結(jié)果表明，改性活性炭對苯、乙胺等的吸附容量大大降低，主要是因?yàn)榛钚蕴勘砻娼?jīng)過強(qiáng)氧化后缺失了大量的微孔;而對氨水和水的吸附能力卻大大增強(qiáng)，這主要是因?yàn)榛钚蕴勘砻嫜趸锏脑黾?。因此，隨著活性炭表面氧化物的增加，其對極性分子的化學(xué)吸附也增強(qiáng)。
通過還原劑對活性炭進(jìn)行表面還原處理，可以提高活性炭表面堿性基團(tuán)的相對含量，增加表面的非極性，提高活性炭對非極性物質(zhì)的吸附能力。常用的還原劑有 H2、N2、NaOH等。表面還原后的活性炭，在對染料處理時表現(xiàn)出不一樣的特性。對于陰離子染料，活性炭表面堿度和吸附效果間有著密切的聯(lián)系，吸附機(jī)理是活性炭表面無氧Lewis堿位與被吸附染料的自由電子的交互作用。而對于陽離子染料，活性炭表面的含氧官能團(tuán)起到了積極的作用，可是經(jīng)過熱處理的活性炭依然對陽離子染料有良好的吸附效果，這說明靜電吸附和色散吸附是兩種相當(dāng)?shù)奈綑C(jī)制[32]
通過液相沉積的方法可以在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物，利用這些物質(zhì)與吸附質(zhì)之間的結(jié)合作用，增加活性炭的吸附能力。在液相沉積時，浸漬劑的種類是影響活性炭吸附效果的主要因素。針對不同的吸附質(zhì)，可以采用不同的浸潰劑對活性炭進(jìn)行處理，以得到良好的吸附效果。
值得注意的是，在對活性炭進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時，也伴隨著活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的變化。其表面積、孔容積以及孔徑分布都會有一定的變化，這也會影響活性炭的吸附。所以，在進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時，針對不同的吸附條件和吸附質(zhì)采取不同的改性，要綜合考慮物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)雙重變化引起的影響[33.34]。

活性炭的吸附效果跟吸附質(zhì)本身的性質(zhì)有著很大的關(guān)聯(lián)性。通常，在不考慮活性炭自身孔徑結(jié)構(gòu)對大分子的“篩濾”作用時，由于大分子物質(zhì)吸附能較高，所以大分子物質(zhì)更易被吸附。對于水體中的小分子有機(jī)物，分子量大的更易被活性炭吸附。
對于揮發(fā)性有機(jī)化合物，分子量越大，其去除率就越高，而可提取有機(jī)物則恰恰相反，其吸附效果是隨著分子量的減小而增強(qiáng)。這是由于揮發(fā)性有機(jī)化合物的極性較小，而可提取的有機(jī)化合物的極性比較大，由于活性炭本身的性質(zhì)，可以將其看做一個非極性吸附劑。


褐煤活性炭在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用
一、維生素
1.維生素 A
利用褐煤活性炭能吸附胡蘿卜素的性質(zhì)，可將維生素A從胡蘿卜素中分離出來，也可利用活性炭將維生素A和維生素D分離，將從魚肝油制得的濃縮物那解在庚鎬里，并通過活性炭吸附柱過濾，然后，以新鮮庚烷洗提吸附物，則椎生素D被洗脫，其次為維生素A。
2. 維生素B(硫胺素)
維生素B:對維持人體正常的糖代謝具有重要的作用，也是抗神經(jīng)炎的因素，將酵母用水抽提，加入中性乙酸鉛使一些雜質(zhì)沉淀，過濾后濾液用氫氧化鋇處理使膠質(zhì)沉淀出來，過量的氫氧化鋇用硫酸除去，溶液中的其他雜質(zhì)用硫酸汞除去，并將活性炭加入濾液吸附硫胺素，后用0.1mol/L鹽酸的50%乙醇溶液來洗滌硫胺素，近年來也合成了結(jié)構(gòu)和維生素Bi相似的呋喃硫胺，又稱“新B┐"。
3.維生素 B3
維生素Ba，也稱為煙酸或維生素PP，是人體必需的13種維生素之一對于維持神經(jīng)系統(tǒng)健康和腦機(jī)能的正常運(yùn)作有著重要的作用。褐煤活性炭對維生素 B:有著較強(qiáng)的吸附能力，吸附量可達(dá)100mg/g;同時也具備良好的緩釋性能，在較長的時間內(nèi)藥物緩釋平穩(wěn)，從而實(shí)現(xiàn)長效的治療目的。
4.維生素 C
維生素C，即抗壞血酸，易被氧化成為去氫抗壞血酸，是一種強(qiáng)還原劑工業(yè)上由山梨醇為原料制造，但粗品要經(jīng)褐煤活性炭脫色后再結(jié)晶。維生素C液的脫色是一個很重要的程序，說它重要是因?yàn)榫S生素C太容易被氧化轉(zhuǎn)成去氫抗壞血酸，降低成品的品質(zhì)。而這一轉(zhuǎn)化程度又往往與炭的類型關(guān)系切，所以對炭的選擇就顯得特別關(guān)鍵，因活性炭本身是促使轉(zhuǎn)化的催化劑，如含氮元素的炭具有很強(qiáng)的氧化能力，而只有含氧官能團(tuán)的炭才具有還原性另外，脫色時介質(zhì)的氛圍也很關(guān)鍵，在溶液中脫色時充氮或使用硫化鈉、硫硫酸鈉浸漬活性炭也可減弱抗壞血酸的氧化。也有將活性炭制成濕炭使用，活性炭浸水后可以將炭孔隙中的空氣排走，但好還是選擇一種稱為“抗氧活性炭”的制品。除了炭的性能外，炭中含有的雜質(zhì)也很關(guān)鍵，特別是含鐵很低，好是100mg/kg以下。近年在開發(fā)使用顆?；钚蕴垦b填吸附塔進(jìn)行續(xù)脫色。
5.維生素D
維生素D，為類固醇類衍生物，有五種化合物，存在于部分天然食物中具有抗佝僂病的作用。利用褐煤活性炭將維生素D從自溶酵母中
6.維生素 E
維生素E，是一種脂溶性維生素，溶于脂肪和乙醇等有機(jī)溶劑中，能夠改善血液循環(huán)、促進(jìn)性激素分泌。維生素E存在于芝麻油中，在用褐煤活性炭對芝麻油進(jìn)行脫色處理的時候，會吸附部分維生素E。采用活性炭處理芝麻油時，維生素E的損失小，損失量約為5%。
7.維生素 G
維生素G，又叫核黃素，是體內(nèi)黃酶類輔基的組成部分，缺乏時會影響機(jī)體生物氧化和新陳代謝。應(yīng)用吸附劑從乳清中制備維生素G的濃縮物。乳清中的維生素，先在低溫下用白土吸附，然后用熱水洗滌出來，洗滌液中的維生素用活性炭吸附聚集，然后用乙醇-苯混合液解吸，之后蒸去乙醇和苯而得到維生素G。
8.維生素 H
維生素H，是水溶性的維生素，是脂肪和蛋白質(zhì)正常代謝不可缺少的物質(zhì)，維持人體生長、發(fā)育和健康，利用活性炭從米糠中獲得增濃60~90倍的維生素 H(后來證明其為維生素B6和維生素B5的混合物)。這個過程之所以獲得成功，是依賴于預(yù)先的幾個步驟。經(jīng)酸化的米糠提取液用白土來吸附維生素 B，濾液經(jīng)中和后加以蒸干，進(jìn)而用無水乙醇來萃取此固體干物質(zhì)，萃取物利用水稀釋后使用活性炭來吸附其中的維生素H。后再用正丁醇或其他適當(dāng)?shù)娜軇⒒钚蕴可系木S生素H洗滌出來。
二、抗生素
1.青霉素
青霉素是抗生素的一種，具有抗菌殺菌的作用。早期提取青霉素的方法主要是采用活性炭吸附，然后使用有機(jī)溶劑洗提。
將青霉素菌種接種在滅菌的適當(dāng)肉汁培養(yǎng)基內(nèi)，在無菌條件下經(jīng)70~80h的發(fā)酵，當(dāng)發(fā)酵完成后將肉汁過濾，此肉汁中含青霉素百萬分之三十左右，冷卻到可操作的低溫度，以防止青霉素被破壞。然后加入足量的活性炭來吸附青霉素。此混合料攪拌10min后過濾，炭濾餅用適當(dāng)?shù)娜軇┫礈烨嗝顾亍Ｏ礈鞎r，應(yīng)先將炭濾餅從濾機(jī)上取下，然后與溶劑混合攪拌20min過濾，這樣效果好些?？捎谜婵照麴s法將丙酮分離，所得之青霉素濃縮液冷卻至0℃并酸化至pH=2，再溶于某些有機(jī)溶劑中，例如乙酸乙酯、醇、醚、戊酸乙酯、環(huán)己烷、三氯甲烷等。將含有青霉素的有機(jī)溶劑與稀碳酸氫鈉溶液混合，形成的青霉素鈉鹽溶于水相，經(jīng)與有機(jī)溶劑分離后，在冷凍和高真空下去水。活性炭也用于青霉素生產(chǎn)中的過濾環(huán)節(jié)。
鏈霉素
1943年，美國科學(xué)家塞爾曼·A·瓦克斯曼從銷等菌中提取獲得了銷霉菌，該菌是一種從灰鏈霉菌培養(yǎng)液中提取的抗生素，屬于氨易帶資操性化會物，易溶于水，不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，活性炭在銷霉需的生產(chǎn)過程中主要配到脫色的作用。純凈的淡灰鏈絲菌接種在無蕖培養(yǎng)基上，保持無需條件下與空氣在25~30℃下接觸發(fā)酵數(shù)天，將此培養(yǎng)肉汁過濾，濾液調(diào)節(jié)傳度至pH0=7。然后加入活性炭，褐煤活性炭的添加量影響脫色過程，應(yīng)該嚴(yán)格控制，添加量不夠吸附不完全，但添加量大多則降低洗滌產(chǎn)量，過濾將炭與溶液分離。用乙醇洗滌炭餅，以除去吸留于炭上的雜質(zhì)，然后用已經(jīng)酸化過的甲酶將鏈霉素從觀上洗滌下來(在酸性環(huán)境活性炭無法吸附鏈霉素)，將此洗滌液中和后嚴(yán)格控制條件，采用真空蒸發(fā)得到純度為25%~30%的粗品。后利用活性炭在pH-2時不吸附鏈霉素而可吸附雜質(zhì)的特性來精制，再利用活性炭在pH=7時可吸附鏈霉素的特性，將它分離出來，炭上的鏈霉素用酸度調(diào)節(jié)到pH=2.5的新丙酮洗滌出來，經(jīng)濃縮析出純品，
三、去致熱原
凡不經(jīng)人和動物腸胃吸收的藥物，而采用靜脈灌注或皮下注射的藥物。其水溶液消毒滅菌顯然是極重要的。藥液中雖然不存在微生物，但仍不能用作注射液，這是由于在消毒時溶液中的細(xì)菌形成了某種副產(chǎn)物，某些細(xì)菌還產(chǎn)生耐熱性的物質(zhì)，這些物質(zhì)總稱為熱原(pyrogen)，當(dāng)注射液(針劑或大輸液)中含有熱原時，注射到動物體內(nèi)在15min~8h內(nèi)即發(fā)生一系列生理反應(yīng)，其特征是發(fā)熱、發(fā)抖又伴隨著體溫降低，還可能發(fā)生惡心、嘔吐、頭痛和蛋白尿等。
普通蒸餾水中可能存在大量的致熱原，如采用蒸餾法去除致熱原，則需要特殊設(shè)計的蒸餾裝置。但只要在水中加入很少的粉狀活性炭(如0.1%)接觸數(shù)分鐘就可除去致熱原。要濾去活性炭要有的濾器，既要固態(tài)物完全濾去又要有滅菌要求，
當(dāng)加入右旋糖等藥物于經(jīng)過制備的水中時，還能導(dǎo)入致熱原，因此不能采用蒸餾法凈化而應(yīng)用活性炭吸附。然而有些藥物會被活性炭吸附而使有效成分降低，因此要考慮這一因素而適當(dāng)加大投藥量，以抵消被吸附的藥物量，很奇怪，顆粒活性炭是無效的，只有粉狀活性炭才適用。


褐煤活性炭在酒類生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
褐煤活性炭處理酒的功能，主要是去除雜色(指白酒)、不良雜質(zhì)和促使陳化(酯化)。木炭或骨炭用于酒處理在歐洲已有很久的歷史，現(xiàn)今均已被褐煤活性炭所取代。在應(yīng)用過程中，褐煤活性炭要先制成稀漿狀，緩慢地加入和混合，避免大量的空氣進(jìn)入。褐煤活性炭的加入量根據(jù)不同的酒類都應(yīng)有嚴(yán)格的控制，否則會使番中天然的香味消失，失去了某些酒的特色。某種酒應(yīng)該加入多少活性炭要經(jīng)過試驗(yàn)確定，并應(yīng)嚴(yán)格選擇炭種。
制造啤酒時，在加入酒花前，用活性炭處理尚未發(fā)酵的浸汁，可以降低其中蛋白質(zhì)的含量，并能改良其保持泡沫的性質(zhì)以及熟啤酒的香味。如用活性提處理帶苦味的浸汁則更有效。發(fā)酵后用活性炭處理，可改善啤酒特有的香味和發(fā)泡起沫的性質(zhì)，也可加速啤酒的陳化。
隨著技術(shù)的發(fā)展，在酒類處理中，已經(jīng)形成了活性炭品種，如酒精處理活性炭、濃香型曲酒處理活性炭、清香型酒類處理活性炭、渣酒處理活性炭等?；钚蕴科贩N的開發(fā)和應(yīng)用不僅豐富了活性炭產(chǎn)品線，也有助于提高其應(yīng)用性能。