Химия өнеркәсібіндегі су мен ауа. Фармацевтикалық өндірісте суды дайындау және тазарту жолдары
Фармацевтикалық өндірісте суды дайындау және тазарту жолдары
жүктеу/скачать 268,72 Kb.
|
3-дәріс
| Фармацевтикалық өндірісте суды дайындау және тазарту жолдары
Фармацевтикалық мақсаттағы су көзі табиғи су болып табылатын ауыз судан алынатындықтан, оның құрамындағы қоспалардан соңғысын шығару маңызды сәт болып табылады. Табиғи судың құрамында әртүрлі тұздардың иондарын, металл гидроксидтері сияқты суспензияларды түзетін еритін заттар болуы мүмкін; органикалық қышқылдар, органикалық хлор қосылыстары; инертті газ тәрізді органикалық қосылыстар сияқты заттар; микроорганизмдер, планктон, балдырлар және т.б. Бұл заттардың едәуір бөлігі ауыз суды алу сатысында жойылады. Дегенмен, фармацевтикалық мақсаттағы су арнайы талаптарға сай болуы керек. Заманауи фармацевтикалық кәсіпорында оған қойылатын ерекше талаптар судың өндірістің барлық дерлік кезеңдерінде пайдаланылуына байланысты. Бұл үй-жайлар мен жабдықтарды жуу, санитарлық-гигиеналық мақсаттар, аналитикалық ерітінділер дайындау, жылу тасымалдағыш және хладагент ретінде пайдалану, құрамдас бөліктер мен дайын өнімді дайындау. Дүние жүзінің көптеген елдерінде фармацевтикалық мақсаттағы судың сапасын бағалау үшін ұлттық фармакопеялармен қатар еуропалық (ЕП), американдық (USP), британдық (BP) және жапондық (JP) фармакопеялары басшылыққа алынады, олардың әртүрлі түрлері. фармацевтикалық мақсаттағы судың мөлшері барынша толық көрсетілген (1-кесте) және оның тазалығына қойылатын талаптар келтірілген. Тазартылған су (PW) стерильді емес препараттарды өндіру және/немесе өндіру үшін, сондай-ақ бу өндіру, санитарлық тазарту, ыдыстарды жуу және жабу үшін қолданылады (стерильді препараттарды өндіруде және/немесе өндіруде соңғы шаюды қоспағанда) ), зертханалық тәжірибеде. Фармацевтикалық өндірісте ол инъекцияға арналған суды алудың бастапқы нүктесі болып табылады. Суды тазарту әдістері Дистилляция Дистилляция суды тазартудың дәстүрлі, тиімді және сенімді әдісі болып табылады, оның барысында су қызады, буланады және конденсацияланады. Дистилляцияға арналған жабдық салыстырмалы түрде арзан, бірақ энергияны көп қажет етеді, әдетте өндірілген дистилляттың литріне 1 кВт. Дистиллятордың конструкциясына байланысты тазартылған судың кедергісі шамамен 1 МВт-см және ең қатаң сақтау шарттарында ғана стерильді болып қалады. Сонымен қатар, кәдімгі дистилляторларда көмірқышқыл газы, кремний қосылыстары, аммиак және органикалық қоспалар судан тазартылмайды. Тазартылған суды алу үшін бір-бірінен қыздыру әдісімен, өнімділігімен және конструкциялық ерекшеліктерімен ерекшеленетін дистилляторлар қолданылады. Бір реттік айдау әдісі үнемді емес, өйткені оны пайдаланған кезде суды жылытуға және булануға (шамамен 3000 кДж буға), сондай-ақ бу конденсациясына (1 кг үшін шамамен 8 литр су) жұмсалатын энергия шығыны жоғары. бу). Шағын суды тұтыну үшін бір реттік дистилляцияны қолданған жөн - 10-20 л/сағ. Кәдімгі дистилляцияға қарағанда тиімдірек және үнемді көп бағаналы дистилляторлар жоғары тиімділік болып табылады. Көп бағаналы айдау аппаратының негізгі принципі жылу беру үшін қажетті температура айырмашылығын (қысым айырмашылығына сәйкес) бірінші колонканы жоғары температуралы бумен қыздыру арқылы алады. Бірінші колоннада өндірілген бу дистиллятқа салқындатылады, бұл төмен температура мен қысымда жұмыс істейтін екінші колонканы аздап жылытуға мүмкіндік береді. Екінші колоннадан шыққан бу, өз кезегінде, атмосфералық қысымда жұмыс істейтін үшінші колонканы қыздырады. Мұндай бағандар бірнеше болуы мүмкін. Соңғы бағанда ғана алынған бу дистилляция үшін салқындату үшін әдеттегі суық суды салқындатқышты қажет етеді. Осылайша, энергия дистиллятордың тек бірінші колоннасын қыздыруға жұмсалады, ал салқындатқыш су буды салқындату үшін тек соңғы колоннаға жұмсалады. Колонналардың санын көбейту арқылы будың да, судың да шығынын азайтуға болады, өйткені суытқыштағы буланған су мен будың мөлшері әрбір колонкада азаяды. Ион алмасу Бұл судан аниондар мен катиондарды жоюдың тиімді әдістерінің бірі. Бұл тазартудың ең маңызды кезеңдерінің бірі, алдын ала өңдеу сатысы ретінде де, тазартылған суды алу үшін де қолданылады. Ион алмасу принципі: ион алмастырғыштарды қолдануға негізделген – ионогендік топтармен ковалентті байланысқан, гельдік микро немесе макрокеуекті құрылымды әртүрлі дәрежедегі желілік полимерлер. Бұл топтардың суда немесе ерітінділерде диссоциациялануы иондық жұпты – полимерге бекітілген ионды және ерітіндіден бірдей зарядты иондарға (катиондар немесе аниондар) алмасатын қозғалмалы қарсы ионды береді. Химиялық тұзсыздандыруда ион алмасу қатты және сұйық фазалар арасындағы қайтымды процесс. Шайырлар құрамына әртүрлі функционалдық топтардың қосылуы селективті шайырлардың түзілуіне әкеледі Осмос, кері осмос, нанофильтрация, ультрафильтрация. Өте таза су алу – суды еріген және ерімеген қоспалардан тазарту молекулалық деңгейде суды тазартудың мембраналық әдістерімен жүзеге асырылады: осмос, кері осмос, нанофильтрация, ультрафильтрация, микрофильтрация. Микрофильтрация – әдетте 0,1 мкм-ден асатын ұсақ және коллоидты қоспаларды механикалық сүзу. Әдетте, микрофильтрация элементтері суды тазарту кешендерінде тазалаудың соңғы кезеңдерінде қауіпсіздік торы ретінде орнатылады. Микрофильтрация медицинада, су тазарту жүйелерінде суды тазарту үшін, жартылай фабрикаттарды, ингредиенттерді, әртүрлі технологиялық орталарды, дайын өнімді орау алдында сүзу үшін қолданылады. Микрокеуекті фильтрациялық мембраналар өлшемдері 0,1 микронға дейінгі бөлшектер мен микроорганизмдер үшін физикалық кедергі болып табылады. ELGA жүйелері 0,05 микронға дейінгі ультра микросүзгілермен жабдықталған. Көп жағдайда тазартылмаған суда әлсіз теріс заряды бар коллоидтар болады. Модификацияланған мембрана беті бар сүзгі сүзгіге мембрананың кеуек өлшемінен кішірек табиғи коллоидтарды сақтауға мүмкіндік береді. Су тазарту жүйелерінде 0,2 мкм абсолютті кеуек өлшемі бар сүзгілер кеңінен қолданылады. Олар көміртекті сүзгілерден, ион алмастырғыш сүзгі шайырларынан және бактериялардан бөлшектерді ұстайды. Микросүзгіні соңғы тазалау қадамы ретінде диспенсерге тікелей орнатуға болады. Микросүзгі рециркуляция тізбегінің бөлігі болуы мүмкін. Осылайша, бактериялар судан үздіксіз жойылады. Микрофильтрлер жүйені ластанудан толық қорғау үшін маңызды нүктелерге де орнатылады. Ультрафильтрация – суды сүзу рейтингі бойынша ол нанофильтрация мен микрофильтрация арасында аралық орынды алады. Ультрафильтрационные мембраны имеют размер пор от 20 до 1000 A (или 0,002-0,1 мкм) и позволяют задерживать тонкодисперсные и коллоидные примеси, макромолекулы (нижний предел молекулярной массы составляет несколько тысяч), водоросли, одноклеточные микроорганизмы, цисты, бактерии, вирусы, цисты және т.б. Нанофильтрация бактериялардан, вирустардан, микроорганизмдерден, органикалық қосылыстардың коллоидты бөлшектерінен (соның ішінде пестицидтерден), ауыр металл тұздарының молекулаларынан, нитраттардан, нитриттерден және басқа да зиянды қоспалардан тазартылған жоғары таза суды алу үшін қолданылады. Ауыз суды өндіруде нанофильтрацияның кері осмосқа қарағанда үлкен артықшылығы адам денсаулығы үшін маңызды тұздар мен микроэлементтердің сақталуы болып табылады. Кері осмос - екі ультра таза суды алу үшін қолданылады, кері осмос мембраналарындағы кеуектердің өлшемдері су молекуласының өлшемімен салыстырылады. Орташа алғанда, кері осмос сатысынан кейін еріген заттардың мөлшері 1-9% дейін төмендейді, органикалық заттар - 5% дейін, коллоидты бөлшектер, микроорганизмдер, пирогендер жоқ. Осылайша, су барлық еритін және ерімейтін қоспалардан тазартылады. Бүгінгі күні мембраналық технология суды тазартудың ең сенімді, тиімді және үнемді әдістерінің бірі болып табылады. Суды тазарту үшін кері осмос пен нанофильтрацияны қолданатын су сүзгілері мен жүйелері өте қарапайым: негізгі элемент - мембрана. Қалған элементтер мұндай жүйелер үшін қолайлы жұмыс жағдайларын қамтамасыз етеді. Әдеб.: 1 нег. [41-57]; 3 нег. [238-249]; 1 қос. [69-78]. Бақылау сұрақтары: 1. Химиялық өндірістегі судың негізгі бағыттары. 2. Айналмалы су дегеніміз не және не үшін оны қолданады? 3. Суды не үшін жұмсартады? Суды жұмсарту әдістері. 4. Су дайындауға кіретін негізгі операциялар. 5. Химиялық өндірістегі ауаның қолдану бағыттары. жүктеу/скачать 268,72 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|