Вода очищенная как экстрагент и растворитель. Характеристика. Аппаратура. Хранение

ГБОУ ВПО «ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ»

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему:

«Вода очищенная как экстрагент и растворитель. Характеристика. Аппаратура. Хранение»

 

 

 

Выполнила: студентка 45 группы Абукаева Юлия

Проверила: Пучнина Светлана Владимировна

 

 

 

 

Пермь, 2013

Содержание.

1. Содержание……………………………………………………
2. Введение……………………………………………………….
3. Вода очищенная……………………………………………….
4. Водоподготовка………………………………………………..
5. Методы получения воды очищенной………………………...

• Ионный обмен…………………………………………..
• Обратный осмос…………………………………………
• Электродеионизация……………………………………
• Фильтрация………………………………………………
• Дистилляция……………………………………………..

• Аппарат «Грибок»...................................................
• Колонный трехступенчатый аппарат……………
• Режим работы аппаратов…………………………

6. Контроль качества воды………………………………………

7. Хранение и перемещение воды очищенной…………………
8. Заключение…………………………………………………….
9. Приложение…………………………………………………….
10. Список литературы……………………………………………..

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

     Изготовление лекарств и фармацевтических препаратов связано с применением в больших количествах различных жидкостей, необходимых для растворения или извлечения фармакологически активных веществ.

К растворителям относят  такие вещества, которые отвечают определенным требованиям, а именно: 1) обладают хорошей, так называемой активной, растворимостью; 2) неагрессивны к растворяемому веществу и аппаратуре; 3) отличаются минимальной токсичностью и огнеопасностью; 4) доступны и дешевы. 

     Экстрагент должен обладать: 1) избирательной (селективной) растворимостью; 2) высокими диффузионными способностями, обеспечивающими хорошее проникновение его через поры частичек растительного материала и стенки клеток; 3) способностью препятствовать развитию в вытяжке микрофлоры; 4) летучестью, возможно низкой температурой кипения, легкой регенерируемостью.

     В соответствии с химической классификацией все растворители и экстрагенты подразделяются на неорганические и органические. Из класса неорганических соединений для фармацевтического производства наибольшее значение имеет вода. Она отвечает большинству требований, предъявляемым растворителям и экстрагентам.

     Воду очищенную используют для изготовления растворов внутреннего и наружного применения, глазных капель, офтальмологических растворов, лекарственных форм для новорожденных и других неинъекционных растворов, изготовляемых с последующей стерилизацией.

     Вода очищенная  используется для:

• изготовления неинъекционных лекарственных средств;
• для получения пара;
• санитарной обработки;
• мытья посуды (за исключением финишного ополаскивания);
• в лабораторной практике и др.

     На фармацевтическом  производстве является исходной  при получении воды для инъекций.

Вода очищенная (дистиллированная).

     Дистиллированная вода – вода, практически не содержащая примесей и посторонних включений. Качество дистиллированной воды регламентируется ГФ Х. Она должна быть бесцветной, прозрачной, без запаха и вкуса и иметь pH в пределах 5,0-6,8. Остаток после выпаривания 100 мл воды и высушивания до постоянной массы не должен превышать 0,001%. Реакции на хлориды, сульфаты, кальций, тяжелые металлы, нитраты и нитриты должны быть отрицательными. Содержание аммиака – не более 0,00002%. При кипячении в течение 10 мин 100 мл воды с 2 мл разведенной серной кислоты и 1 мл 0,01 н. раствора перманганата калия должна остаться окрашенной в розовый цвет (восстанавливающие вещества). После взбалтывания воды с равным объемом известковой воды в хорошо закупоренной склянке, наполненной доверху, вода в течение часа должна оставаться прозрачной (угольный ангидрид).

     О том, что даже хорошая питьевая вода резко отличается от официнальной, можно судить хотя бы по тому, что она в среднем имеет жесткость, равную 10°. Одному градусу жесткости соответствует содержание в 1 л воды 10 мг солей, определяющих жесткость воды в пересчете на СаО. Таким образом, при 10°жесткости в питьевой воде может содержаться 0,01% минеральных веществ, обусловливающих жесткость. Если даже исключить возможность химического взаимодействия примесей в воде с лекарственными веществами, то и в этом случае минеральные вещества будут причиной помутнения спиртово-водных растворов и извлечений  вследствие выпадения солей кальция и магния. Выделение солей, обусловливающих жесткость, происходит медленно и может протекать в профильтрованных препаратах, разлитых в бутылки и склянки.

     Воде как растворителю и экстрагенту может быть дана следующая оценка:

1. Большинство важнейших действующих веществ (соли алкалоидов, гликозиды, гормоны, сапонины, дубильные вещества, слизи и др.) в воде растворимы , а потому ею извлекаются достаточно полно.
2. Вода хорошо проникает через клеточные стенки, если они не пропитаны жироподобными или иными гидрофобными веществами.
3. Вода может быть причиной гидролиза действующих веществ. Гидролиз усиливается действием ферментов, а также при нагревании.
4. Вода не обладает антисептическими свойствами, а потому водные растворы и вытяжки, особенно если они содержат белковые, слизистые и подобные им вещества, очень быстро становятся средой для развития микроорганизмов. В частности, в них интенсивно развиваются микроорганизмы и прорастают плесени, вызывающие образование кислот (растворы и извлечения «прокисают», приобретают гнилостный запах).
5. Вода в фармакологическом отношении индифферентна.
6. Вода улетучивается нелегко и в случае ее удаления из вытяжки выпаривание ( во избежание разложения термолабильных веществ) необходимо проводить под вакуумом.
7. Вода негорюча.
8. Вода находится повсеместно и в дистиллированном виде доступна любому фармацевтическому производству.

     Таким образом, вода как растворитель и экстрагент имеет широкий диапазон.

     Дистиллированную воду в городских аптеках и на фармацевтических предприятиях получают путем перегонки питьевой воды, поступающей из городской водопроводной сети. В сельских аптеках ее получают из водоисточников другого происхождения (реки, колодцы и др.) после предварительной подготовки , заключающейся в освобождении как от растворенных, так и механически- и коллоидно-взвешенных примесей.

     Качество воды очищенной зависит от ряда факторов:

1. Качества исходной воды;
2. Совершенства используемой аппаратуры и правильность ее эксплуатации;
3. Соблюдения условий получения, сбора и хранения воды очищенной в соответствии с инструкцией по санитарному режиму.

     Качество исходной питьевой воды регламентируется санитарными правилами и нормами (СанПиН) «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Водоподготовка.

     Перед получением воды очищенной может возникнуть необходимость проведения водоподготовки, что предполагает освобождение от:

• Летучих веществ (отстаивание, кипячение); аммиака ( обработка алюмокалиевыми квасцами из расчета 5,0 на 10 л воды с последующим удалением образующегося водород хлорида путем добавления 3,5 натрия фосфата двузамещенного на 10 л воды);
• механических примесей (отстаивание, фильтрование);
• временной жесткости, обусловленной присутствием гидрокарбонатов кальция и магния (кипячением или обработкой 5% раствором кальция гидрооксида);
• постоянной жесткости, обусловленной присутствием хлоридов и сульфатов тех же катионов (обработка 5-6% растворами натрия карбоната);
• органических веществ (обработка в течение 6-8 ч 1% раствором калия перманганата из расчета 25 мл на 10 л воды).

     В зависимости от характера примесей водоподготовка может состоять из следующих операций.

     Умягчение воды. Доступным является известковый способ умягчения воды. Сущность его заключается в том, что в воду вводят раствор гидрата окиси кальция Ca(OH)₂ и раствор кальцинированной соды Na₂CO₃. Под действием гидрата окиси кальция удаляется временная (карбонатная) жидкость, так как кальция и магния гидрокарбонаты переходят в карбонаты и выпадают в осадок:

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ +2H₂O

Mg(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + MgCO₃ + 2H₂O.

     Под влиянием натрия карбоната выпадают соли постоянной (некарбонатной) жесткости – сульфаты, хлориды и другие соли кальция и магния:

CaSO₄ +Na₂CO₃ → CaCO₃ + Na₂SO₄

MgSO₄ + Na₂CO₃ → MgCO₃ + Na₂SO₄

CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ + 2NaCl

MgCl₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃ + 2NaCl

     Поскольку магния карбонат несколько лучше растворяется в воде, чем кальция карбонат, который почти нерастворим, часть гидрата окиси кльция расходуется на перевод магния карбоната в нерастворимую в воде гидроокись:

MgCO₃ + Ca(OH)₂ → Mg(OH)₂↓ + CaCO₃↓.

     Гидрат окиси кальция связывает также находящуюся в воде углекислоту:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O.

     Необходимое для умягчения 1 л воды количество реагентов может быть рассчитано, если будет известен анализ используемой воды. Количество негашеной извести ( в миллиграммах) рассчитывают по формуле:

CaO = [10(Ж₁ + 1) + 1,4MgO + 1,27CO₂]/a,

а соды:

Na₂CO₃ = [10(Ж₂ + 3)1,89]/б = [18,9(Ж₂ + 3)]/б, где

Ж₁ – временная жесткость в градусах жесткости (один градус жесткости соответствует содержанию в 1 л воды 10 мг СаО или 7,19 мг MgO);

Ж₂ – постоянная жесткость воды в градусах жесткости;

MgO – содержание магниевых солей в пересчете на магния окись в мг/л;

СО₂ – содержание свободной углекислоты в воде в мг/л;

10 – число миллиграммов  СаО, соответствующее 1° жесткости;

1,4 и 1, 27 – коэффициенты  для пересчета от MgO и CO₂ на СаО;

1,89 – то же от СаО  на Na₂CO₃;

1 и 3 – избытки извести  и соды, выраженные в градусах  жесткости, необходимой для обеспечения более полного протекания реакции умягчения воды;

а и б – содержание чистых реагентов (СаО и Na₂CO₃) в используемых технических химикатах в долях единицы.

Известь применяют в виде известкового молока с концентрацией 2-5%, а соду – в виде 5-6% раствора. После введения реагентов воду перемешивают, оставляют на 5-6 ч для отстаивания  и осветленный слой фильтруют.

     Коагуляция коллоидных примесей. Коллоидную муть можно удалить лишь после предварительного укрупнения взвешенных частиц. Для разрушения коллоидной системы необходимо нейтрализовать электрический заряд частиц. Лишенные заряда частицы под влиянием сил взаимного притяжения соединяются – коалесцируют.

     Находящиеся в воде в коллоидно-дисперсном состоянии глины, соединения кремниевой кислоты, гуминовые вещества несут отрицательные заряды, поэтому для их коагуляции пригодны лишь вещества , заряженные в воде положительно. В качестве такого вещества чаще всего применяют алюминия сульфат Al₂(SO₄)₃·18H₂O или алюминиево-калиевые квасцы KAl(SO₄)₂·18H₂O. При добавлении коагулянта в воду происходит следующая реакция:

Al₂(SO₄)₃·18H₂O + 3Ca(HCO₃)₃ + 3CaSO₄ + 18H₂O.

     Аналогичная реакция протекает с магния гидрокарбонатом. Образующийся алюминия гидрокарбонат неустойчив и распадается на алюминия гидроокись и углекислый газ:

2Al(HCO₃)₃ → 2Al(OH)₃ + 6CO₂.

     Алюминия гидроокись образует коллоидно-дисперсную систему с положительно заряженными частицами. Происходит взаимная коагуляция, в результате чего образуются быстро оседающие хлопья как примесей, так и коагулянта. Одновременно оседают также грубодисперсные примеси (ил, глина), механически увлекаемые хлопьями коллоидов. Не исключено, что при этом коллоидами в некоторой степени адсорбируются и микробные тела.

     Алюминия сульфата добавляют обычно 60-100 мг на 1 л воды. Избыток коагулянта вреден, так как он может привести к перезарядке частиц, вследствие чего коагуляция не произойдет. Коагуляция может протекать только в слабощелочной среде, в связи с чем ее полезно проводить одновременно с известково-содовым умягчением воды. Коагуляция протекает 15-30 мин, оседание хлопьев заканчивается через 3-4 ч. Раствор алюминия сульфата применяют в концентрации 5%.