Новости

Процеживание и фильтрование

 

Процеживание и фильтрование в аптечной практике используют для очистки лекарств от нерастворимых примесей.

Процеживание применяют для удаления сравнительно грубозернистых примесей; фильтрование предполагает более тщательную очистку жидкости, в том числе удаление мелких взвешенных частиц (мутей), делающих раствор не вполне прозрачным.

Фильтрование и процеживание представляют собой процессы пропускания жидкости через различные пористые материалы, дающие возможность относительно свободного протекания раствора, но механически задерживающие нерастворимые примеси, иногда поглощающие их, а также некоторые растворимые вещества (адсорбция).

В аптечной практике для процеживания обычно используют гигроскопическую, по возможности длинноволокнистую, вату, гигроскопическую марлю, вату вместе с марлей, полотно, бязь, редко фланель; в специальных случаях - длинноволокнистый асбест. Весьма интересно изучение новых синтетических волокнистых материалов - ваты из капрона, перлона, лавсана и т. п.

Фильтрование производят при помощи фильтровальной бумаги и стеклянных фильтров.

Для удобного использования фильтрующих материалов одновременно с ними применяют воронки из стекла. По-видимому, в большом числе случаев пригодны также воронки из пластмасс. Наиболее часто применяют простейшие гладкие стеклянные воронки, имеющие при вершине угол 45° и 60°. Последние обычны при химических лабораторных работах. При наличии узкогорлых флаконов воронки для удобства использования должны иметь достаточно узкую сточную трубку. Кроме того, во избежание боя и попадания в раствор мелких осколков  стекла воронки, особенно их сточные трубки, должны быть достаточно толстостенными. Удобны, но, к сожалению, практически не используются воронки с шарообразным вздутием при вершине конуса, служащие для приготовления толстого и крепко держащегося фильтра из ваты.

Иногда рекомендуются, но для аптечной работы совершенно -излишни воронки, имеющие угол 60° и редкие рифли или продольные выступы на внутренней поверхности. При аналитических работах эти воронки, предназначенные для фильтрования через гладкие бумажные фильтры, очень удобны и дают большой выигрыш во времени.

Для аптечных работ весьма желательно, но пока еще не вырабатываются промышленностью, стеклянные воронки с невысокими продольными выступами, расположенными снаружи на месте перехода вершины конуса воронки в сточную трубку и служащие для облегчения выхода из склянки воздуха, вытесняемого фильтруемым раствором (пластмассовые воронки этого типа имеются в продаже).

При использовании волокнистых материалов, в частности ваты, небольшой кусочек последней аккуратно подвертывают со всех сторон по направлению к центру с таким расчетом, чтобы получился округлый тампон. Последний подвернутыми краями вниз надевают на кончик стеклянной палочки или на сжатый кончик пинцета и вкладывают в устье воронки. Для надежной фиксации тампона внутреннюю поверхность воронки целесообразно слегка увлажнить.

Процеживание небольших количеств жидкостей через марлю, полотно и другие ткани также производят с помощью воронок, и этот процесс не нуждается в специальных пояснениях. Не следует применять слишком большие куски ткани, так как, •не говоря уже о значительных потерях жидкости вследствие впитывания в ткань, углы последней, свисая из воронки вниз, работают наподобие сифона, вызывая значительные потери жидкости.

При процеживании больших количеств жидкостей целесообразно использовать специальные держатели, имеющие вид квадратной, обычно деревянной, рамки с вертикально укрепленными по углам односторонними остриями, на которых укрепляют углы куска ткани. Удобны тенакулы, имеющие вид раздвижных рамок и позволяющие поддерживать колаторки различной величины. Тенакулу вместе с укрепленной колатор-кой помещают на чашку, таз, кастрюлю, широкое горло банки или на специальный четырехногий штатив, поставленный над приемным сосудом.

При процеживании сквозь ватно-марлевые колаторки используют воронки, на которых расправлен кусок марли, сложенный вдвое в виде квадрата; между его слоями уложен равновеликий или меньший тонкий кусочек ваты.

Фильтрование сквозь фильтровальную бумагу производят при помощи гладких или складчатых фильтров, вложенных в воронку. Гладкие фильтры представляют собой круглый кусок фильтровальной бумаги, сложенный вчетверо по двум взаимно перекрещивающимся складкам. Одну из сторон получившегося равнобокового сектора круга оттягивают в виде кармана и вкладывают в воронку с углом 60°. Гладкие фильтры приспособлены для аналитических работ; в обычных воронках  они работают медленно и для аптечных работ неудобны.

Плоеные (складчатые) фильтры имеют вид круга, сложенного в 16-32 складки в виде гармоники. Кончик такого фильтра укрепляют при помощи ватного колпачка и вкладывают возможно глубже в воронку. Расправленный фильтр опирается на стенки воронки своими ребристыми выступами. Верхний -край фильтра должен располагаться несколько ниже края воронки. Не следует делать излишне острых фильтров: их носик при наливании в них жидкости очень легко прорывается.

Подготовленные фильтры перед использованием следует переворачивать наружной стороной внутрь и предварительно промывать чистым растворителем или в отдельных случаях раствором, предназначенным для фильтрования. Это промывание необходимо для удаления с наружной стороны фильтра волосков материала, из которого он сделан. В противном случае раствор неизбежно подвергается вторичному загрязнению. Нужно запомнить правило: не сливать промывную жидкость из воронки в отпускную склянку. Волоски, попадающие внутрь последней, удаляются подчас с очень большим трудом. Во избежание напрасной потери времени для полоскания отпускной склянки следует употреблять лишь последнюю, обычно третью, а при получении инъекционных растворов - даже пятую порцию промывной жидкости.

Воронку с промытым фильтром укрепляют в кольце специального штатива или вставляют непосредственно в отпускную склянку. В последнем случае между внутренней стенкой горлышка склянки и сточной трубки воронки необходимо устраивать прокладку из вчетверо сложенной и перегнутой под прямым углом узкой полоски пергамента, целлофана или плотной бумаги для свободного выпуска воздуха из отпускной склянки. Кроме того, необходимо следить, чтобы выпускной кончик воронки располагался ниже внутреннего отверстия горла склянки. В противном случае неизбежно выбрасывание постепенно сжимающегося воздуха из склянки, наполняющейся фильтратом, внутрь воронки с одновременным выталкиванием ватного  фильтра или прекращением фильтрации.

Качество фильтрации, т. е. полнота удаления суспендированных примесей, зависит от плотности фильтра, или, точнее, от поперечника фильтровальных капилляров, а также их длины и извилистости. При применении более толстой и плотной фильтровальной бумаги, а также при утолщении и особенно при уплотнении ватных тампонов качество фильтрации возрастает. Скорость фильтрования при этом уменьшается. По закону Пуазейля скорость фильтрации определяется соотношением:

Процеживание и фильтрование (1)

где S - скорость фильтрования; V - объем фильтрата; t - время фильтрования; r - радиус сечения фильтрующих капилляров; Р - давление фильтрации, т. е. разница давлений по обе стороны фильтра; F - поверхность фильтра; N - число капилляров на единицу фильтрующей поверхности; т] - вязкость жидкости; I - средняя длина капилляров.

Используя процеживание, особенно фильтрование, необходимо твердо помнить о том, что фильтровальные материалы нельзя уподоблять ситам, отделяющим частицы, поперечник которых превышает поперечник отверстий сита. Необходимо учитывать, что некоторые фильтровальные материалы, в том числе фильтровальная бумага, являются адсорбентами ионообменного типа.

Обычная фильтровальная бумага содержит в своем составе ряд зольных примесей, в том числе соли трехвалентного железа. Эта примесь часто является причиной порчи ряда растворов. Например, растворы натрия салицилата при фильтровании сквозь бумагу часто розовеют, растворы танина темнеют, растворы адреналина и многих других фенольных соединений окисляются, теряя свое фармакологическое действие. При необходимости фильтрования таких растворов обязательно применение стеклянных или бумажных фильтров из беззольной бумаги.

Применение фильтровальных материалов, способных легко-окисляться, нецелесообразно при фильтровании растворов сильных окислителей (KMnO4, AgNО3, СгОз).

Предварительное многократное промывание бумажных фильтров и ваты горячей водой, удаляющей большинство легко окисляющихся примесей, значительно увеличивает устойчивость названных материалов к действию перечисленных окислителей.

При фильтровании водных растворов едких щелочей, имеющих концентрацию менее 20%, не следует пользоваться фильтрующими материалами, содержащими клетчатку, например фильтровальной бумагой. Под воздействием этих растворов клетчатка сильно набухает и становится студенистой. При этом фильтрование прекращается,  а бумажные фильтры, как правило, прорываются. Водные растворы едких щелочей крепче 20%, а также их спиртовые растворы хорошо фильтруются сквозь бумагу, которая становится при этом полупрозрачной.

Для фильтрования растворов окислителей и щелочей, а также концентрированных кислот в случае необходимости может быть использован хорошо промытый соляной кислотой и водой, а затем прокаленный длинноволокнистый асбест. Для удобства его применения целесообразно в обычную стеклянную воронку вкладывать сначала круглую перфорированную фильтровальную пластинку из фарфора.

В фармацевтической практике при изготовлении жидких лекарств или при очистке их ингредиентов никогда не следует применять стеклянной ваты. Она дает значительное количество очень тонких, малозаметных, но тем не менее очень опасных стеклянных обломков в виде игл.

Для модернизации операций процеживания и фильтрования, а также для сокращения значительного расхода фильтровальных материалов рекомендуется применять стеклянные фильтры.

Стеклянные фильтры представляют собой пористую пластинку, получаемую спеканием при высокой температуре стеклянного порошка, содержащего зерна определенной одинаковой величины. Пористые стеклянные пластинки впаивают в стеклянные    воронки    или  другие  обоймы,  имеющие  различную форму.

Для фармацевтической практики наиболее удобны фильтры в форме воронок Бюхнера, имеющие верхнюю часть в форме цилиндра разной ширины и высоты. Вследствие меньшей площади фильтрующей поверхности и связанной с этим меньшей скоростью фильтрования (см. формулу на с. 54) обычные конические воронки менее целесообразны.

Стеклянные фильтры, соответственно средней величине поперечника пор фильтрующих пластинок, выпускаются в настоящее время под пятью номерами (табл. 4). Фильтр № 5 в аптечной работе не применяется. Фильтр № 1 заменяет процеживание сквозь вату, фильтр № 2 - обычную фильтровальную бумагу, фильтр № 3 обеспечивает очистку раствора, равноценную фильтрованию сквозь плотную фильтровальную бумагу, фильтр № 4 - сквозь очень плотную.

Фильтры № 3 и 4, особенно последний, быстро загрязняются. Очистку стеклянных фильтров производят промыванием водой под небольшим давлением; вполне достаточно давление в водопроводной сети. Воду подводят к фильтровальной пластинке со стороны сточной трубки фильтра при помощи резинового шланга. Для удаления плохо отмывающихся органических загрязнений стеклянные фильтры очищают теплой хромовой смесью или свежеприготовленной смесью концентрированной соляной кислоты с калия перманганатом  (держать под тягой!).

 

Таблица 4 Фильтры,  используемые  в  практической работе  фармацевта

 

Номер фильтра

фильтра

1

2

3

4

Средний поперечник пор, мкм Условия фильтрации

Качество фильтрации

90-150

Фильтрование идет  легко, под давлением  собственной массы жидкости

Удаляются   частицы,    различимые невооруженным глазом

40-90

Фильтрование идет медленно, целесообразно слабое   отсасывание

Удаляются

обьгеновенные

взвеси

20-40

Необходимо отсасывание

Удаляются

обычные

мути

10-20

Необходимо разрежение неменее 200 им рт. ст.

Удаляются тонкие мути



28.06.2015