Что такое глиняная пульпа
КЛАДОЧНЫЕ РАСТВОРЫ
Кладку печей ведут на «простом» глинопесчаном растворе. Кладочным раствором называют смесь, состоящую из вяжущего, песка и воды, затвердевающую после укладки. Чтобы приготовить хороший кладочный раствор, необходимо знать параметры, характеризующие его свойства.
Простыми называют растворы, содержащие один вид вяжущего, например: глиняные, цементные, известковые, гипсовые.
«Сложные» растворы содержат несколько вяжущих, например: цементно-известковый, цементно-глиняный, известково-гипсовый. В печном деле «сложные» растворы применяются для кладки дымовой трубы и оштукатуривания печей.
Состав растворных смесей выражают в виде числовых отношений, например, для «простых»: 1:3, 1:5, 1:7. Это значит, что для приготовления такого раствора на одну объемную часть вяжущего надо взять соответственно 3, 5, 7 частей песка. То есть, если готовится цементный раствор состава 1:5, то на одно ведро цемента берется пять ведер песка.
Для получения кладочного цементного раствора требуется небольшое количество вяжущего, поэтому такой раствор получается «жестким», совершенно не удерживает воду, плохо укладывается, но прочность его при этом небольшом количестве вяжущего (цемента) вполне достаточная. Чтобы улучшить водоудерживающую способность раствора, повысить пластичность, в него добавляют известь. Получается «сложный» цементно-известковый раствор, в котором известь благодаря своей высокой дисперсности (состоит из мельчайших частиц) выполняет роль пластификатора. В печных работах для кладки наружных частей дымовых труб и оштукатуривания печей в качестве пластификатора используют глину. Ту самую глину, на которой ведется кладка печи, то есть используют «сложный» цементно-глиняный раствор. Использование глины в качестве пластификатора было предложено профессором Н. А. Поповым еще в 30-х годах. Чтобы частицы глины были равномерно распределены по всему объему, надо в тщательно перемешанные сухой песок и цемент добавить глиняную пульпу, тогда частицы глины не обволакивают песок в виде пленок, равномерно распределяясь в смеси, удерживают влагу, выполняя роль пластификатора. Количество пластифицирующих добавок в растворах составляет от 20 до 200% массы цемента и тем больше, чем ниже марка раствора.
Приготовление раствора – одна из наиболее трудоемких и ответственных операций. От качества его зависит производительность труда и качество печной кладки, а в дальнейшем – эффективность работы печи и срок ее службы. Существуют разные способы приготовления кладочного глинопесчаного раствора. Многие авторы книг по печным работам до сих пор предлагают готовить раствор на «бойке», не просеивая песок и не очищая глину. Этот способ не позволяет получить качественный кладочный глинопесчаный раствор. Готовить кладочный раствор на непросеянном песке нельзя. В процессе кладки невозможно удалить отдельные крупные зерна гравия или щебня даже при нанесении раствора рукой. Попадая в шов, они могут привести к образованию трещин в печном массиве.
Приготовление кладочного глинопесчаного раствора начинается с подготовки материалов. Глина должна быть хорошо размочена, чтобы разъединились ее отдельные мельчайшие частицы. И чем лучше глина, тем дольше она размокает. За 2-3 дня до начала работ глину помещают в плотный деревянный ящик (или другую емкость) и заливают равным количеством воды.
Песок должен быть сухой. Из влажного песка невозможно приготовить глинопесчаный раствор нужной консистенции, так как на приготовление раствора идет не сухая глина, а глиняная пульпа, содержащая достаточное количество воды. (Из сухой молотой глины можно приготовить раствор на влажном песке). Поэтому, если песок мокрый, его надо просушить и просеять через сито с ячейками 2×2 мм.
Раствор для кладки печей, как правило, готовится вручную непосредственно перед началом работ. Для приготовления раствора можно использовать любую емкость – специально изготовленный плотный ящик, металлическое корыто ит. п., лишь бы была возможность тщательно перемешать смесь. Чтобы кладочный раствор обладал требуемыми свойствами, он должен иметь однородную структуру.
Порция раствора, приготовленная за один раз, называется «замесом».
Приготовление глино-песчаного кладочного раствора
Размоченную в течение нескольких дней глину загружают в емкость (большое ведро, выварку), заливают водой до получения киселеобразной пульпы и тщательно размешивают. Полученную глиняную пульпу через сито с ячейками 2 х 2 мм сливают в емкость для приготовления раствора, засыпают просеянный песок и перемешивают. Количество пульпы и песка на один замес зависят от размеров емкости, а соотношение от качества глины и консистенции (густоты) пульпы. Для получения хорошего глинопесчаного раствора необходимо подобрать такое соотношение песка и глины, чтобы при высыхании раствор не давал усадку, не растрескивался и имел достаточную прочность на сжатие. Как правило, это достигается при соотношении 1:2 — 1:3, а иногда, на очень жирных глинах, и 1:5. Глиняные растворы состава 1:2, 1:3 «пластичные», достаточно «подвижные», удобоукладываемые, хорошо удерживают воду.
Кладочный глинопесчаный раствор не должен растекаться под действием собственного веса при нанесении на горизонтальную плоскость, но и не должен быть слишком густым. Густой раствор плохо заполняет швы, на нем трудно получить тонкий ровный шов. Чтобы проверить качество раствора, берут кельмой порцию его и кладут на широкую плоскость кирпича. При этом раствор должен соскальзывать с рабочей поверхности кельмы, не растекаться на поверхности кирпича. Если он прилипает к кельме, значит «жирный» – надо добавить песка и воды. Если плохо расстилается на поверхности кирпича, разрывается и не держит влагу, значит, «тощий» – надо добавить густой глиняной пульпы. Для следующего замеса Вы будете знать нужные соотношения песка и пульпы. Повысить плотность раствора можно добавкой в него поваренной соли или цемента в небольшом количестве. Швы кирпичной кладки, выполненные на таком растворе, не осыпаются и не растрескиваются от температурных нагрузок.
*Поваренную соль добавляют в глиняную пульпу из расчета 1 — 1,5 кг соли на ведро воды.
*Цемент добавляют в сухой песок из расчета 1:8, 1:9, смесь тщательно перемешивают в сухом виде, после чего заливают в нее глиняную пульпу.
Не следует совмещать эти методы.
Повысить прочность глинопесчаного раствора можно добавкой асбестовой крошки. Крошку размачивают, перетирают и добавляют в раствор в соотношении к песку как 1:1. Смесь необходимо тщательно перемешать.
Приготовление цементно-глино-песчаного раствора
В емкость для приготовления раствора засыпается сухой сеяный песок, в него цемент из расчета 1:4 или 1:6 (в зависимости от того, какая марка раствора требуется). Смесь тщательно перемешивается в сухом виде. В перемешанную цементнопесчаную смесь заливается глиняное «молоко» небольшими порциями. Нельзя вливать сразу большое количество глиняного «молока» — раствор может получиться жидким, довести его до нужной консистенции будет трудно.
Приготовление цементно-известково-глиняного раствора выполняется аналогично. Заливать «известковое» или глиняное «молоко» всегда следует через сито.
Терапевтическое применение медицинских глин в гастроэнтерологии
*Пятилетний импакт фактор РИНЦ за 2020 г.
Читайте в новом номере
Медицинские глины являются не просто естественным сырьем, применяемым в составе лекарственного средства – по сути они представляют собой само лекарственное средство.
Составление файла, необходимого для процедуры получения разрешения на разработку, производство и продажу лекарственного средства требует заключения различных специалистов для точного определения продукта в его природной среде. Минерологи должны определить, действительно ли они имеют дело с «глинистыми минералами», затем геологи должны определить, что разведанный продукт является «глинистой породой», определить его характеристики и компоненты. Они должны провести тесты, позволяющие охарактеризовать тип породы, о которой идет речь, а также указать способ распознавания и дифференциации ее различных компонентов. Специалистам также необходимо выяснить, как, где, когда и при каких обстоятельствах образовалась эта глина, указав причину, по которой данное месторождение образовалось именно в этом конкретном месте на земном шаре. Затем специалисты–химики займутся изучением свойств, связанных с физической структурой глины (ее кристаллографической организацией) и ее химическим составом.
Выбор месторождения
медицинских глин
Среди данных относительно специфических свойств глины два свойства особенно важны для объяснения терапевтического действия медицинских глин в гастроэнтерологии – это их «абсорбционная способность» (AbC) и их «адсорбционная мощность» (AP). Эти два понятия являются основными критериями при выборе месторождения.
Медицинская глина должна иметь высокие значения AP и AbC вследствие значительной удельной площади поверхности. Она также должна свободно распределяться по поверхности желудочно–кишечного тракта для взаимодействия с гликопротеинами слизи и для улучшения их качественных и количественных показателей и, кроме того, эффективно покрывать всю поверхность кишечника. Глина не должна набухать в процессе прохождения через различные области пищеварительного тракта. Наконец, она должна относиться к легко идентифицируемому минералогическому семейству.
В действительности существует только два типа глины, наиболее пригодных для использования в фармацевтической промышленности – аттапульгиты и смектиты. Первый тип – аттапульгит под микроскопом похож на удлиненные элементы, собранные в пучки. Второй тип, смектит, на уровне частиц имеет листовидную структуру, похож на пачку листов (как страницы в книге).
Выбор месторождения
для разработки
При использовании любого минерального сырья, будут важны технические и экономические параметры.
Было бы бессмысленно рассматривать месторождение при неразвитой инфраструктуре, далеко от производства, где происходит обогащение сырья.
Месторождение также должно иметь достаточные запасы из чистой и однородной глины, что редко встречается в природе, где преобладают смеси, чтобы обеспечить эксплуатацию в течение нескольких десятилетий. Эти знания компания Ипсен использует на практике в течение последних 40 лет.
Компания Ипсен владеет карьерами, которые разрабатывает для производства различных лекарственных средств, имеющих в своем составе медицинские глины. Это: осадочное месторождение Мормуарон (Mormoiron), эксплуатируемое для производства аттапульгитов, и вулканическое месторождение на острове Сардиния, эксплуатируемое для производства смектитов.
До начала разработки данных месторождений согласно стандартам проводится лабораторный анализ, благодаря которому дается полная характеристика месторождений: геологическое положение, история, тип, современное состояние. Затем проводится керновое бурение для оценки запасов и для подтверждения их однородности.
От опытной установки
к промышленной стадии
В период первых испытаний запускается опытная установка для отработки технологий и методов, позволяющих очистить сырой минерал до получения требуемого конечного продукта. Затем проводится новая серия исследований, чтобы определить материал, который обеспечит переход к промышленным масштабам. Во время этой фазы контроль и анализ проводится во внутренних лабораториях компании Ипсен, а также во внешних лабораториях для проверки надежности методов, прежде чем они будут в окончательном виде введены в схему приемки проб.
Требуется нескольких лет для завершения этой интенсивной и непрерывной работы, требующей исследований и инвестиций.
Абсорбция
и адсорбция
Абсорбция
Мы видели, что некоторые глины обладают определенной способностью поглощать и удерживать воду.
Это больше, чем просто эффект губки. Действительно, при нагревании глины часть воды, являющаяся «свободной водой», или «поглощенной водой», испаряется при 100°С. Другая часть, которую называют «связанной водой», или «конституционной водой», а также «кристаллизационной» или «цеолитной», испаряется только при более высокой температуре.
Это явление – абсорбция – связано с микропористой структурой глины. При измерении абсорбционной способности учитывается только свободная вода.
Адсорбция
Это явление связано с атомной структурой глины. При замене атома внутри кристаллической ячейки кристалл может быть заряжен отрицательно и, следовательно, приобрести способность притягивать и удерживать катионы из раствора минеральных или органических солей (адсорбирующая способность).
Это понятие лежит в основе представления о катионообменной способности и адсорбирующей силе, которые отчасти объясняют известные явления дезинтоксикации в терапевтической активности глин, в особенности в случае смектитов. Для оценки этой величины лаборатория Ипсен использует сульфат стрихнина.
От карьера до лекарства
Глина окружает нас в повседневной жизни: от производства облицовочной плитки до промышленной керамики или от фарфоровой столовой посуды до подлинных шедевров искусства, включая, конечно, и фармацевтические продукты.
Естественное происхождение глин и способ их образования в результате осаждения или путем преобразования пород вулканического происхождения под влиянием гидротермического процесса приводит к появлению в них многочисленных примесей, которые могут играть существенную роль. Это относится, например, к некоторым тяжелым металлам. Их присутствие может придавать глине характерную окраску, которая требуется керамистам, но которая может также придать некоторую токсичность, делающую невозможным их применение в фармацевтической промышленности.
Это ограничивает выбор минералов для фармацетической промышленности, в которой в особенности учитывается геологическое происхождение карьера при сборе данных для процедуры получения разрешения на продажу. Также требуется непрерывное наблюдение за карьером и строгий контроль анализов исходной пробы.
Правила Качественной производственной практики (GMP) для фармацевтической промышленности требуют контроля всех сырьевых материалов в соответствии с зарегистрированными в министерстве спецификациями, которые предписывают минимальное содержание примесей основных химических элементов.
В фармацевтической промышленности принято проводить два последовательных анализа:
• достоверное определение площади карьера, т.е. определение содержания посторонних компонентов, а также оценку уровня аргиллизации породы;
• проверка соответствия требованиям и правилам GMP. Он проводится для каждой партии глины, поступающей на предприятие, которая остается на карантине до получения разрешения на использование от отдела контроля качества.
Состав глины
Состав глин обычо отражает их естественное происхождение. Он представляет сложную смесь, в которой чистая глина составляет только 30–60% всей породы.
Необходимо также определить:
• воду – в форме поглощенной воды, а также воды, связанной с кристаллической структурой сырой глины. Общее содержание воды в глине варьирует от 25 до 35% в зависимости от месторождения;
• растворенные в этой воде соли, в особенности соли кальция, смытые с поверхностных почв (вода медленно просачивается через породу, из которой экстрагируются растворимые компоненты).
• неглинистые твердые вещества, такие как песок, камни, гравий или фрагменты не полностью аргиллизированых пород (5–15%);
• различные примеси, такие как тяжелые металлы и другие элементы, естественно находящиеся с глиной в породе.
Процесс очистки
Процесс очистки направлен на удаление максимально возможного количества примесей естественно присутствующих в глине «сопутствующих элементов».
Весь процесс основан на методах, используемых в промышленности каолиновых глин, и проводится на тех же принципах. Меняется только электрооборудование, которое модернизируется со временем, с увеличением сложности процессов и их полной автоматизацией.
Процесс очистки состоит из пяти последовательных фаз:
• фаза механической обработки для приготовления сырья глины;
• фаза получения суспензии в воде с последующей обработкой кислотой для удаления примесей известняка;
• фаза гранулометрической сортировки для отбора глинистых фракций с наименьшим размером зерен в распределении;
• фаза реконцентрации, используемая для снижения затрат тепла в процессе сушки;
• фаза сушки и стерилизации, в результате которой получают материал, пригодный для использования в фармацевтической промышленности.
Каждая фаза проводится с помощью оборудования, обеспечивающего наибольшую однородность готового продукта.
Таким образом, гранулометрическое разделение, являющееся одним из важнейших факторов очистки, проводится с помощью ряда гидроциклонов.
Используя гидроциклоны различных размеров, можно точно выделить частицы заданного размера.
Фаза сушки основана на сходном принципе: пульпа, которую требуется высушить, проходит через струю горячего воздуха (которая соответствует воде в гидроциклоне), и высушенный продукт направляется на пневматический транспорт и хранение до упаковки в соответствии с выбранными фармацевтическими формами.
Динамическая сушка с «эффектом струи» на предприятии Иль–сюр–ля Сорж (Isle–sur–la Sorgue)
За всем производственным процессом почти немедленно следуют тесты непрерывной проверки и анализ, постоянно контролирующий правильность проведения процесса очистки, согласно концепции стандартов качества (GMP).
С помощью компьютеризированной автоматики принимаются все предосторожности для обеспечения того, чтобы продукт был полностью свободен от любых загрязнений, как химических, так и бактериальных.
В течение всего процесса, приводящего к получению активного вещества из сырой глины, проводится безупречный контроль всех показателей качества и необходимой безопасности.
Сырье из карьера отправляют на завод в Иль–сюр–ла Сорж (Isle–sur–La Sorgue), где непосредственно происходит переработка и выделение активного вещества диоктаэдрического смектита для французского фармацевтического рынка и на экспорт. Оно соответствует международным стандартам GMP (Качественной производственной практики). Завод производит более 3000 тонн диоктаэдрического смектита в год, что составляет триллион пакетиков.
По материалам, представленным
професором Жан–Мари Триа и генеральным директором Бофур Ипсен Индастри Жан-Пьером Дюбуком
Пульпа зуба
Пульпой зуба называется мягкая соединительная ткань, состоящая из кровеносных сосудов и нервных сплетений. Эпителий заполняет зубную полость и выполняет множество важнейших зубосохраняющих функций. О том, как устроена пульпа и в чем заключаются ее задачи, читайте в статье Startsmile.
Из чего состоит пульпа зуба?
Анатомическое строение пульпы зуба
С точки зрения анатомии ткань делится на две зоны. Коронковая зубная мякоть имеет рыхлую структуру и участвует в дентиногенезе, все слои пульпы зуба в этой части пронизаны обширной сетью капилляров и нервных клеток. Корневая пульпа зуба более плотная, поскольку не содержит большого количества клеточных элементов, зато насыщена коллагеновыми волокнами. Через апикальное отверстие каналы сообщаются с тканями пародонта и позволяют минералам и питательным веществам поступать к стенкам зуба.
Пульпа и дентин зуба образуют прочный комплекс — твердая ткань оберегает зубную мякоть от внешних раздражителей, а та, в свою очередь, помогает образованию дентина.
Пульпа переднего зуба плавно переходит от коронковой к корневой части, зубная мякоть моляров имеет четкие границы — устья дентальных каналов.
Гистологическое строение пульпы зуба
В пульпе находится большое количество различных элементов:
Состав пульпы зуба
Ткань на 74 % состоит из воды, оставшаяся часть — органические и неорганические слои. Клетки пульпы включают белковые соединения, кислоты, липиды, глюкозу и различные ферменты, что позволяет эпителию активно потреблять и перерабатывать кислород.
Многие ошибочно полагают, что пульпа — это нерв. Мнение неверно, поскольку кроме нервных сплетений ткань содержит кровеносные сосуды и коллагеновые волокна.
Возрастные изменения пульпы зуба
Пульпа временных и постоянных зубов имеет схожую структуру и лишь со временем истончается. До формирования корней пульпа молочного зуба сосредоточена в коронковой части. Позже ткань начинает распространяться в дентальные каналы через апикальное отверстие и разрастаться в широкую сеть. Пульпа зуба у ребенка отличается массивной и плотной структурой, а также большим размером волокон.
Развитие пульпы зуба продолжается всю жизнь, но с возрастом процессы регенерации замедляются: количество активных клеток уменьшается, что приводит к хрупкости сосудов, недостаточному питанию тканей, зуб страдает от атрофии одонтобластов, то есть от невозможности образования дентина. Описанные изменения касаются пожилых людей.
Функции пульпы зуба
Основная роль пульпы заключается в выполнении нескольких задач для поддержания жизнедеятельности зуба.
Заболевания пульпы зуба
Наиболее распространенной болезнью пульпы зуба является пульпит — воспалительный процесс в мягких тканях. Расстройство сопровождается острой режущей болью, при несвоевременном лечении начинается отмирание клеток, что приводит к тяжелой форме патологии и периодонтиту. К методам диагностики воспаления пульпы зуба можно отнести жалобы пациента на самочувствие и осмотр стоматолога.
Что может стать причиной появления пульпита?
Ожог пульпы зуба
Как правило, ожог пульпы при обточке зуба возникает вследствие врачебной ошибки или неаккуратности. Перед протезированием коронковая часть обрабатывается при высоких температурах. Недостаточное охлаждение в процессе препарирования может привести к ожогу, который и спровоцирует последующее воспаление пульпы зуба.
Гематома пульпы зуба
После травмы зуба есть вероятность получения гематомы, то есть кровоизлияния в дентин. Коронка приобретает красноватый оттенок, при надавливании возникают болезненные ощущения. Однако ушиб, не перешедший в пульпит или некроз, не нуждается в лечении и со временем проходит сам.
Кариес
Сквозь мельчайшие трещины в полости зуба инфекция и болезнетворные бактерии проникают в пульпу. Запущенный кариес — одна из самых частых причин развития пульпита.
Любые повреждения или осложнения заболеваний могут привести к плачевным последствиям, если их не лечить. Некроз пульпы зуба — процесс отмирания тканей при распространении зараженных клеток. Распознать аномалию можно по сероватому цвету зуба и непрекращающейся ноющей боли. Во время лечения врач проведет депульпацию, прочистит и запломбирует каналы.
Терапевтические методы лечения пульпы зуба
Терапевтическими, или консервативными называют способы лечения, позволяющие обойтись без удаления ткани. Данные методы сохранения пульпы зуба доступны не всем пациентам, имеются определенные показания:
Как правило, стоматолог обрабатывает операционное поле антисептическими растворами, удаляет пораженные ткани и закладывает в полость лекарственный препарат. Существует две методики выполнения данной процедуры.
Далее зуб реставрируется временными материалами, после вторичного осмотра — восстанавливается окончательно.
Хирургические методы лечения пульпы зуба
В случае когда терапевтические способы бессильны, остается только удаление пульпы зуба. Вариант применяется в тех случаях, когда иммунитет пациента ослаблен, заболевание находится на стадии обострения или зуб в дальнейшем будет использоваться в качестве опоры для протезирования. Хирургическое вмешательство подразумевает ампутацию или экстирпацию пульпы зуба.
Пульпа может быть удалена витальным способом, то есть под анестезией без предварительного умерщвления. Если данный метод невозможен, врач прибегает к девитализации пульпы зуба — токсичное вещество оставляется в полости примерно на сутки, после чего отмершая ткань безболезненно извлекается. К средствам для девитализации пульпы зуба относят мышьяковистую или параформальдегидную пасту.
Запломбированный зуб после удаления пульпы может немного болеть при надкусывании. Дискомфорт не является отклонением от нормы, если неприятные ощущения прошли в течение недели. В противном случае следует обратиться к стоматологу.
Зуб без пульпы называют «мертвым», поскольку в нем больше не осталось сосудов и нервов, а, значит, он не получает питания и не реагирует на внешние раздражители. Со временем это может привести к его потемнению и даже разрушению. Поэтому крайне важно проходить профилактический осмотр у стоматолога раз в полгода, при возникновении тревожных сигналов обращаться к врачу, а не лечиться народными методами самостоятельно или оставлять проблему без внимания.