<<
>>

Углерод

Описание. Углерод — главная составная часть животных и растительных организмов, основная структурная единица органических соединений.

В земной коре углерод находится как в свободном состоянии (антрацит, бурый уголь, каменный уголь), так и в виде многочисленных соединений, главным образом карбонатов (известняки и доломиты).

В виде диоксида углерода С02 углерод содержится в атмосферном воздухе (в среднем 0,03 %), а также в природных водах, где он образует средние и кислые карбонат-ионы (СОз~, НСОз).

Свободный углерод встречается в природе в виде различных аллотропических модификаций (алмаз, графит и карбин). Карбин извлекают из минерала чаоита. Эта кристаллическая модификация имеет цепочечное строение и проявляет химическую активность, выполняя роль лигандов в координационных соединениях с металлами. Углерод существует также в виде фуллеренов — кластерных частиц с полностью насыщенными валентностями состава С60 (шарообразные частицы) и С70 (форма мяча для регби).

Уголь — продукт разложения органических веществ. Животный уголь, или костный уголь (Carbo animalis) содержит около 80 % золы (минеральные соли — в основном Са3(Р04)2) — и около 10 % углерода). Является зарегистрированным гомеопатическим ЛС. Для очистки животного угля от неорганических солей его обрабатывают кислотами. При этом содержание углерода повышается до 90 %.

Уголь растительного происхождения, древесный уголь (Carbo lignum) получают путем обжига лиственных пород деревьев без доступа воздуха. После обжига в нем содержится около 6 % минеральных веществ. Зарегистрирован как гомеопатическое ЛС.

Древесный уголь является сырьем для получения активированного (активного) угля, который находит широкое применение в фармации как адсорбент для очистки воды, крови, спирта, масел. Он используется также при отравлениях для поглощения вредных веществ из желудочно-кишечного тракта. Адсорбционные характеристики активированного угля обусловлены большой пористостью. Удельный объем пор достигает 0,7 см3/г, а удельная поверхность 200—450 м2/г. При такой адсорбционной способности 10 г активированного угля могут поглотить до 50 г хлора, занимающего при 37 °С и давлении 1 атм (101,325 кПа) объем 18 л. Уголь легко регенерировать прокаливанием в токе перегретого (850 °С) пара.

Активированный уголь является фармакопейным препаратом.

Определение подлинности. При нагревании угля с серной кислотой образуется углекислый газ:

С + 2H2S04 — С02Т + 2S02T + 2Н20

который можно обнаружить по помутнению баритовой или известковой воды.

БФ для идентификации активированного угля предлагает два испытания, например:

1) при нагревании до красного каления уголь медленно сгорает без пламени;

2) проводят определение адсорбирующей способности ЛС.

Испытания на чистоту. Учитывая, что уголь активированный назначают для

внутреннего применения в больших дозах, ГФ предъявляет высокие требования

к чистоте препарата. Кислотность или щелочность определяют по следующей методике. В течение 5 мин кипятят 2,0 г угля в 40 мл воды.

Охлаждают, доводят до исходной массы водой, свободной от углекислого газа и отфильтровывают, отбросив первые 20 мл фильтрата. К 10 мл фильтрата добавляют 0,25 мл раствора бромтимолового синего (дибромтимолсульфофталеин) и 0,25 мл раствора натрия гидроксида концентрацией 0,02 моль/л. Раствор окрашивается в голубой цвет. Голубая окраска должна исчезать при добавлении 0,75 мл хлористоводородной кислоты концентрацией 0,02 моль/л. Переход окраски бромтимолового синего: pH < 6,0 — желтый, pH > 7,6 — голубой.

Активированный уголь, применяемый в медицине, должен быть свободен от примесей сульфидов и цианидов. Для определения сульфидов применяют следующую методику. К 1 г угля добавляют 20 мл воды и 5 мл хлористоводородной кислоты концентрацией 7 моль/л и нагревают до кипения. Выделяющиеся пары не должны приводить к появлению коричневой окраски индикаторной бумаги, пропитанной ацетатом свинца. Определение основано на следующих реакциях:

Na2S + 2 НС1 — 2NaCl + H2ST H2S + Pb(CH3COO)2 2CH3COOH + PbSi

Бумага, пропитанная раствором ацетата свинца, не должна чернеть в течение 5 мин.

Цианиды можно обнаружить следующим образом. Уголь обрабатывают серной кислотой; при этом цианиды переходят в синильную кислоту, которую отгоняют в раствор натрия гидроксида:

2KCN + H2S04 — K2S04 + 2HCN HCN + NaOH NaCN + H20

К полученному раствору добавляют раствор сульфата железа(П), раствор хлорида железа(Ш) и разбавленную соляную кислоту до слабокислой реакции. В присутствии примеси цианидов появляется осадок синего цвета (берлинская лазурь):

6NaCN + FeS04 + FeCl3 —► NaFeFe(CN)6l + Na2S04 + 3NaCl

Нормируется допустимое содержание примесей железа, хлоридов, сульфатов и мышьяка.

Предел щелочности, примеси сульфатов и хлоридов определяют в водной вытяжке препарата с помощью общепринятых реакций.

Если уголь содержит в качестве примесей карбонаты, то при обработке его соляной кислотой будут выделяться пузырьки углекислого газа:

СаС03 + 2НС1 — С02Т + Н20 + СаС12

Медицинский активированный уголь испытывают на зольность (остаток после прокаливания), которая не должна превышать 4 %.

Для определения адсорбционной способности угля 0,1 г высушенного при 120 °С до постоянной массы и тонко растертого препарата вносят в цилиндр с притертой пробкой и добавляют 16 мл 0,15 % раствора метиленового синего. После энергичного взбалтывания смеси в течение 5 мин ей дают отстояться в течение получаса и затем фильтруют. Фильтрат должен быть прозрачным и бесцветным.

ЛС испытывают также на флуоресцирующие вещества (в сравнении с флуоресценцией раствора, полученного растворением 83 мкг хинина в 1 л серной кислоты концентрацией 0,005 моль/л), а также вещества, растворимые в щелочи, этаноле, соляной кислоте, и окрашенные вещества.

Испытание на примесь цинка выполняется либо колориметрически по цветной реакции с дитизоном, либо методом атомной абсорбционной спектрофотометрии. Содержание цинка не должно превышать 25 мкг/г.

Для испытания на примесь меди используют метод атомной абсорбции (X = = 325 нм). Для этого к 2 г угля добавляют 50 мл хлористоводородной кислоты концентрацией 2 моль/л и кипятят в сосуде с обратным холодильником в течение 1 ч. После фильтрования и концентрирования раствора проводят определение меди.

Атомно-абсорбционное определение примеси свинца выполняют при X = 283 или 217 нм. Его содержание не должно превышать 10 мкг/г, что в 2,5 раза ниже допустимых норм содержания меди или цинка.

Потеря массы при высушивании не должна превышать 15 % при нагревании 1 г препарата при температуре 120 °С в течение 4 ч.

Содержание сульфатной золы не должно превышать 5 %.

Адсорбционную емкость проверяют по адсорбции 0,1 г стрихнина сульфата 1 г предварительно высушенного угля активированного, смешанного с 50 мл воды. Фильтрат не должен давать положительной реакции на стрихнин (ин- дольный алкалоид) с раствором йодида ртути(П) в йодиде калия K2[HgI4] (реактив Майера).

Адсорбционную емкость ЛС оценивают также по способности адсорбировать феназон — масса поглощенного вещества должна составлять не менее 40 % массы угля. Избыток феназона определяют после фильтрования бром- атометрически.

Испытание адсорбционной емкости угля активированного может выполняться с метиленовым синим — окислительно-восстановительным индикатором (Е° = 0,011 В при pH 7 и 0,532 В при pH 0). Можно наблюдать снижение интенсивности синей окраски индикатора вследствие его адсорбции на угле. БФ предлагает оценивать изменение окраски в растворе титриметрическим (йодометрическим) методом (Е° (Із/ЗГ) = +0,545 В). При этом бесцветная восстановленная форма индикатора под действием йода переходит в синюю окисленную.

<< | >>
Источник: Глущенко Н. Н.. Фармацевтическая химия: Учебник для студ. сред. проф. учеб, заведений / Н. Н. Глущенко, Т. В. Плетенева, В. А. Попков; Под ред. Т. В. Плете- невой. — М.: Издательский центр «Академия»,2004. — 384 с.. 2004
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме Углерод:

  1. 26.5. Отравление окисью углерода
  2. Углерод и жизнь
  3. Интоксикация окисью углерода
  4. Биосинтетические реакции углеводов
  5. ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА
  6. PYRAZINAMIDUM ПИРАЗИНАМИД
  7. ФЛАВИНЗАВИСИМАЯ МОНООКСИГЕНАЗА
  8. ТЕРПЕНОИДЫ
  9. ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЕЩЕСТВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО НЕМЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ (T51-T65)
  10. Контроль качества лекарственных препаратов
  11. KALII CITRAS КАЛИЯ ЦИТРАТ
  12. Глава 12. Авиационная травма. 12.1. Общие положения
  13. NATRII THIOSULFAS НАТРИЯ ТИОСУЛЬФАТ
  14. NATRII CITRAS НАТРИЯ ЦИТРАТ
  15. NATRII VALPROAS НАТРИЯ ВАЛЬПРОАТ