Характерной особенностью современности является факт, что экологический кризис стал реальностью на всей нашей планете

Студенты : Шарафутдинова З.М., Мусин Р.Р.

Научные руководители: доцент Газизов Р.А, доцент Валеев И.А.

Казанский национальный исследовательский технологический

университет

Кафедра ТОМЛП

Анализ использования сорбентов на основе древесного угля в медицине и промышленности.

Характерной особенностью современности является факт, что экологический кризис стал реальностью на всей нашей планете. Проблема загрязнения токсическими тяжелыми металлами актуальны для многих стран мира. Включенные в трофическую цепь, тяжелые металлы являются рисковым фактором для здоровья людей. Основной проблемой при лечении больных является разработка методов для ускоренного выведения токсикантов из организма и предотвращения развития соматогенной фазы заболевания. Из известных в настоящее время методов, особым успехом пользуется гемоперфузия и энтеросорбиция. Они отличаются большой эффективностью и имеют большое значение при решении проблем, связанных с охранной внутренней среды человека.

Адсорбционную способность древесных углей впервые заметили в конце 18 века. Так, в 1773 г. химик из Штральзунда, Карл Шееле сообщал об адсорбции газов на древесном угле. Через несколько лет, в 1785 г., Ловиц установил, что древесный уголь может обесцвечивать определенные жидкости. Это открытие привело к первому промышленному применению древесного угля на английском сахаро-рафинадном заводе в 1794 г.

Сорбенты – это большой класс препаратов, которые способны к выделению из организма самых различных токсический веществ.

Углеродный сорбент - представляет собой класс экологически чистых углеродных сорбентов, поскольку произведен из природного органического сырья путем термической обработки в контролируемых газовых средах.

Свойства углеродного сорбента:

Суммарный объем пор	0,5 - 1,5 см³/г
Адсорбционная активность по нефтепродуктам	50 - 150 мг/г
Содержание минеральных примесей	10 - 20 % массы
Диаметр гранул, экструдатов	2 - 10 мм

При таком потенциале на базе ископаемых углей должна развиваться промышленность с разнообразными и эффективными способами переработки углей в широкий спектр товаров и материалов. Представляет интерес, с этой точки зрения, переработка углей в активированные угли или углеродные сорбенты, имеющие первоочередное значение для систем очистки воды.

Актуальность этой задачи не вызывает сомнений, поскольку постоянно звучит как важнейшая экологическая проблема. Говоря о сорбентах, нужно учитывать, что в «экологической медицине» без сорбентов обойтись практически нельзя.

Сравнительная характеристика углеродных сорбентов

Марка сорбента	Объем пор, см³/г				Адсорбция метиленового голубого, мг / 100 г
Марка сорбента	V_r	V_микро	V _мезо	V _макро	Адсорбция метиленового голубого, мг / 100 г
БАУ	1,60 - 1,80	0,22 - 0,25	0,08 - 0,10	1,30 - 1,45	100 - 250
АГМ-1 Адсорбент стекломатериала	0,70 - 0,76	0,28 - 0,30	0,04 - 0,06	0,38 - 0,40	100 - 200
Chemviron (Бельгия)	0,80 - 0,85	0,30 - 0,35	0,05 - 0,10	0,30 - 0,50	180 - 300
Сапропелевый	0,4 - 1,70	0,05 - 0,15	0,10 - 0,30	0,60 - 1,40	50 - 80

Активированный (или активный) уголь (от лат. carbo activatus) – это адсорбент – вещество с сильно развитой пористой структурой, которую получают из различных углеродосодержащих материалов органического происхождения, таких как древесный уголь, каменноугольный кокс, нефтяной кокс, скорлупа кокоса, грецкого ореха, маслин и других плодовых культур.

Первый опыт применения промышленного активированного угля в медицинской практике в качестве сорбента показал его эффективность, которая обусловлена высокой адсорбционной активностью угля к токсичным веществам, накапливающимся в организме. Во-первых, адсорбция – самый простой и наиболее частый используемый метод. Во-вторых, углеродные сорбенты – относительно дешевый и доступный материал. В-третьих, гидрофобная поверхность углеродных материалов позволяет сохранить каталитическую активность ферментов, которые содержат в себе биоорганизмы.

До настоящего времени медицинский активный уголь используется в форме гранул или таблеток, поэтому его передозировка невозможна даже при применении без консультации врача. Обычно активный уголь рекомендуется при инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Эффективность этого препарата основана на адсорбции вредных веществ, т. е. токсинов, выделяемых бактериями при обмене веществ или образующихся в воспалительном процессе желудочно-кишечного тракта.

Приведенные ниже данные иллюстрируют уменьшение числа бактерий при адсорбции на порошковом медицинском угле:

Вид бактерий

Bacterium typhi aureus

Bacterium dysenteriae

Bacterium cocus

Staphylo-coli Flexner

Содержание бактерий в % после адсорбции на

20%-ном медицинском угле

99,1

99,2

99,5

98,5

40%-ном медицинском угле

99,7

99,8

99,9

99,5

Углеродый сорбент так же эффективен в предназначение для сорбционной очистки воды от растворенных органических веществ и нефтепродуктов, его аналогами являются сорбенты фирм Norit, Chemviron, Calgon Corp. Однако по сравнению с ними продукт имеет более низкую стоимость при сравнимых технических характеристиках.

Наименование продукта	Стоимость
АГМ	70 руб/кг
Уголь БАУ-А для очистки воды	85 руб/кг
Уголь активированный EcoFresh Carbon(кокосовый)	115 руб/кг
Уголь активированный Silcarbon K 1840	120 руб/кг
Уголь NWC Carbon	140 руб/кг

Актуальность проблемы не снизилась даже при экономическом спаде; напротив, в решении экологических проблем роль углеродных сорбентов многократно возросла. Расширение областей применения сорбентов сдерживается, кроме проблем экономического характера, отсутствием достаточно широкого их ассортимента, как по ценам, так и по качеству.

Исходя из выше сказанного следует отметить, что углеродный сорбент на основе древесины имеет широкое применение во многих отраслях промышленности и в медицине, физические и химические свойства которого, не уступают аналогам, но при более низкой цене он вполне конкурентоспособен. Кроме того, производство сорбента из древесного угля в значительной степени позволяет уменьшить проблему отходов предприятий деревоперерабатывающей отрасли, делая конечный продукт еще дешевле.

ЛИТЕРАТУРА.

- Деденко И. Эфферентные методы чтения лучевых повреждений – Киев - 1996-С.177-178-С-348-350.

- Ивасличенко Л.И. Глущенко В.Ю. Адсорбция и адсорбенты, 1974 г.

- Дубинин М.М. Физическая химия 1998 г.

- Кинге Х., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение 1984 г.

- Рагковская Л.Н. Углерод, минеральные сорбенты, для медицины. Новосибирск СОРАХН, 1996, 231с

- Тарковская И.А. Сто «профессий» угля. Киев: Наукова Думка 1990, 200с.

- Суровикин В.Ф., Пьянова Л.Г., Лузянина Л.С. Межд. науч. конф. «Химия ХХI век: новые технологии, новые продукты». Кемерово, 10-12 мая 2005 г.