[科普中国]-球形活性炭-

球形活性炭（Spherical Active Carbon, SAC）体形结构为至少含有一层由活性炭材料制成的球形外壳，球形外壳内是球形内核体，可由不同于球形外壳材料的无机材料制作，球形外壳的直径可达10mm，球形外壳壁厚不小于0.5mm，最好为1-1.5mm。

简介球形活性炭，由于内核体可由不同于球形外壳材料的无机材料制成，球形活性炭的比表面积可高达500-1000m²/g，有利于球形活性炭构成材料性能充分发挥。另外，由于球形活性炭之间形成的流体流道流体力学性能好，流体通过活性炭层压力降小，因此特别适用于床内活性炭堆砌层高度大的固定床气体处理装置1。

特点球状活性炭是以石油系沥青为原料制备的球形度高的活性炭。除了具有活性炭所拥有的吸附性能外，还有着其他多种特点：

1.小颗粒、高填充性

2.高流动性

3.高纯度、低灰粉

4.高强度、高耐磨性

5.窄粒度分布

球形活性炭采用以沥青为原料的生产方法，产品性能稳定。此外，SAC最大的特点是采用高品质的沥青，其球化过程不使用粘结剂，且在流动状态下保持均匀的不熔化和活化而制的1。

分类根据平均粒径分类，BAC分为4类。

1. 0.2-0.4mm。

2. 0.4-0.6mm。

3. 0.6-0.9mm。

4. 0.9mm及以上。

应用领域1. 溶剂回收

工业界使用的有机溶剂各种各样，在优良产品问世的同时，部分有机溶剂被排放到大气中形成污染，产生深刻的社会问题。为此，日本某化工工程公司利用球形活性炭开发了,溶剂回收装置,在国内外的电器、化学、汽车工业，制药等行业，已经建立了400多套装置。节能、无排水溶剂回收及脱臭装置，得到了大家的一致好评。

2. 过滤器等的煤气处理

球形活性炭因其高纯度、低尘、球状、低压力损失的特点以及超强的净化能力，已在半导体行业净化室过滤网的吸附材料、电子器件等的气体处理等领域被采用。

3. 水处理

活性炭吸附处理是水处理的一个分支，随着水质污染以及有关管理措施的强化，对活性炭的需求也在增加。在活性炭吸附处理中，流化床方式显示优异的除污效率，在流化床方式中是采用球形活性炭作为吸附剂的净水厂已经发挥了10年以上的功效。此外，利用其高纯度、低尘、耐磨损的特点，球形活性炭在纯水制造装置及排水处理装置中也得到使用。

4. 其他应用方面

精制化学品用吸附材料

催化剂载体用的吸附材料

气体分析用的捕集材料

气相色谱用的填充材料

鞋底用的吸附材料

杀菌装置用的材料等

烟气过滤嘴

保健品，礼品

5. 药品

球形活性炭针对慢性肾衰竭(CRF)的作用机制：

1983年起，有人对该药品进行了系统的临床前和临床药理作用和作用机制的研究。临床前的研究，主要通过将啮齿类及非啮齿类动物造模慢性肾功能衰竭，对受试药物进行试验和研究。

试验结果证明，该药品通过其吸附作用，提高肾功能衰竭动物体内的血清肌酐清除率、尿毒症毒素清除率、增进肾小球滤过率、肾血浆流量、改善肾小球肥大、肾血管系膜中高分子物质沉着率、肾小球硬化度等。

在动物试验的基础上，原始研发单位还自1978年10月起，将该药品用于试验临床肾衰竭病人的安全性和有效性，经数千例受试者的试验，结果证明，本品通过吸附肾功能衰竭病人胃肠道内的尿毒症毒素；改善血清肌酐清除率、尿素氮含量；延缓慢性肾功能衰竭（CFR）病人开始进行血液透析的时间；改善CRF病人的尿毒症症状；本品与普通活性炭的区别除了对毒素吸附量大外；还具有对肠胃道内消化酶的吸附量小；大大降低了副作用便秘产生的几率。

当人体内肾脏发生病变后，肾小球的滤过功能逐步丧失并坏死，新的肾小球不断补充。由于人体内的肾小球数量是一定的，随着时间的延长，肾小球的数量逐步减少。当体内肾小球的数量低于50%后，肾病患者进入失代偿期，肾脏的滤毒功能开始下降，血液毒素浓度升高。血液中毒素浓度的升高反过来又会加重肾小球滤过的负担，从而加速肾小球的坏死，由此形成恶性循环，加速患者进入尿毒症期，如图2所示。当人体的肾脏发生病变，特别是在进入失代偿期时口服球形活性炭，可以在胃肠道内吸附通过肠壁进入胃肠道内的毒素（如图所示），并最终随大便排出体外，从而部分起到肾脏排出毒素的功能，降低血液中毒素浓度，延缓毒素在体内的累积速率，对慢性肾功能衰竭的进展进行抑制，延长透析导入的时间，并使尿毒症症状得以改善

2000年Kremezin颗粒在日本上市以来，第二年的销量就增长了一倍，并保持年均10%的速度在增长。截止2004年底，其销量已达142吨，销售额约222亿日元（约合人民币15亿元）。据测算，日本约有30万慢性肾不全患者，其中约5万人服用该药品作为改善尿毒症症状、延缓透析导入期的治疗药物。我国慢性肾功能衰竭患者的统计资料尚不够完整，但据报道，每年大约新发生慢性肾衰并得到透析治疗的患者约为1万人。慢性肾功能衰竭患者的有效治疗方法为肾透析，每年各国政府及个人用于肾透析的医疗费用相当大，据报道日本政府每年用于透析的医疗费用投入90亿美元。球形活性炭可有效缓解慢性肾功能衰竭病人的症状，延缓透析导入期，减轻政府和患者个人的经济开支。Kremezin颗粒在日本的售价为每克156日元（约合人民币10～12元）。中国境内已有该种药品的仿制药研发成功并正在临床实验中1。

特点在线型酚醛树脂中添加17.6%的聚乙二醇后所制备的球形炭具有良好的活化特性；深度活化的球形完整、结构均匀。与未添加造孔剂的试样相比，该具有比表面积大、中孔率较大以及对肌酐的平衡吸附量大的特点。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学