REUNION TECNICA DE CONTROL DE CALIDAD DE PRODUCTOS FARMACEUTICOS, DISPOSITIVOS MEDICOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
CALIFICACION DE LABORATORIOS DE CONTROL
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SEPARACIÓN DE SÓLIDOS Proceso de separación de sólidos en función del tamaño de las partículas. Operación básica Aplicada con frecuencia en la Industria Farmacéutica
Métodos similares a los utilizados
para análisis granulométrico Mayor cantidad de material Carácter preparativo EFICACIA Régimen continuo
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Eficacia del Proceso (1)
Distribución granulométrica antes de tamizar
Eficacia del proceso de separación del 100%
Caso real: Eficacia del proceso < 100%
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Eficacia del Proceso (1)
Distribución granulométrica antes de tamizar
Eficacia del proceso de separación del 100%
Caso real: Eficacia del proceso < 100%
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Eficacia del Proceso (1)
Distribución granulométrica antes de la separación
Eficacia del proceso de separación del 100%
Caso real: Eficacia del proceso < 100%
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Eficacia del Proceso (2)
Índice de cernido C I C = ⋅ 100 A
Índice de Rechazo R I R = ⋅ 100 A Siendo: A: masa de material procesado (Alimentación) C: masa del cernido R: masa del rechazo
I C + I R = 100
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Eficacia del Proceso (3)
Desde el punto de vista del Cernido Siendo:
FC Eficacia para los Finos, E F = I C ⋅ FA
FC: proporción de finos en el cernido
GC Eficacia para los Gruesos, EG = I C ⋅ GA
GC: proporción de gruesos en el cernido
FA: proporción de finos en la alimentación
GA: proporción de gruesos en la alimentación
Eficacia del Cernido EC = EF − EG
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Eficacia del Proceso (4)
Desde el punto de vista del Rechazo FR Eficacia para los Finos, E F = I R ⋅ FA GR Eficacia para los Gruesos, EG = I R ⋅ GA
Siendo: FR: proporción de finos en el rechazo FA: proporción de finos en la alimentación GR: proporción de gruesos en el rechazo GA: proporción de gruesos en la alimentación
Eficacia del Re chazo ER = EG − E F
Ejemplo: Un polvo posee la siguiente distribución granulométrica: intervalo (µm)
masa (g)
350-400
45.78
300-350
86.21
250-300
100.21
200-250
115.87
150-200
27.02
Se tamizan 2280 g de ese producto con un tamiz de 300 µm. Se obtienen 1430.67 g de cernido y 849.33 g de rechazo. Si usamos los tamices de referencia del laboratorio se comprueba que el 7.91 % del rechazo son finos, y el 1.38 % del cernido son gruesos. Calcular la eficacia del proceso de tamización
Ejemplo Desde el punto de vista del Cernido IC =
C 1430.67 ⋅ 100 = ⋅ 100 = 62.75% A 2280
Eficacia para los Finos, E F = I C ⋅
FC 100 − 1.38 = 62.75 ⋅ = 95.50% FA 64.798
Eficacia para los Gruesos, EG = I C ⋅
GC 1.4 = 62.75 ⋅ = 2.46% GA 35.197
Eficacia del Cernido, EC = EF − EG = 95.50% − 2.46% = 93.04%
Desde el punto de vista del Rechazo IR =
R 849.33 ⋅ 100 = ⋅ 100 = 37.25% A 2280
Eficacia para los Finos, E F = I R ⋅
FR = 4.55% FA
Eficacia para los Gruesos, EG = I R ⋅
GR = 97.46% GA
Eficacia del Re chazo, ER = EG − E F = 97.46% − 4.55% = 92.91%
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Métodos
1. 2. 3. 4.
Tamización Sedimentación Elutriación Ciclón
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
1. Tamización Más resistentes que los empleados para Análisis granulométrico Mayor superficie barras paralelas chapas agujereadas tamiz de tejido. límite inferior alrededor de 38 µm (en la práctica, la mayoría de las veces es bastante más elevado) existen tamices especiales que pueden extender este límite a unas 20 µm.
2. SEDIMENTACIÓN Fundamento: Fundamento Ecuación de Stoke V= v = velocidad de sedimentación d = diámetro de las partículas g = aceleración de la gravedad ρ1 = densidad del sólido ρ2 = densidad del líquido η0 = viscosidad del fluido
Limitaciones: Limitaciones Se asume forma esférica (diámetros equivalentes) Supone que no existen interacciones entre las partículas (usar < 1-2 % sólido) Asume flujo laminar (seleccionar ρ y η para evitar turbulencias) Evitar convección por diferencias de T
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Técnicas de sedimentación
Sedimentación por gravedad Ventaja: Se evitan las turbulencias en la toma de muestras Inconveniente: no válido para partículas pequeñas (>2 µm) Entrada suspensión de partículas
F (= todas las partículas)
••
•
F de sedim. (f (tamaño))
www.engineering.sdsu.edu
• • • Cámara de sedimentación continua
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Técnicas de sedimentación
Sedimentación centrífuga Estos equipos utilizan la aceleración centrífuga de un sistema rotatorio para provocar la sedimentación de partículas de hasta 0.5 µm
FUERZA CENTRÍFUGA
Tabiques giratorios
concéntricos
< TAMAÑO
CÁMARA MÁS EXTERNA
• •
•
• •
Tabiques fijos Multicámara de sedimentación centífuga
SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
3. ELUTRIACIÓN A diferencia de la sedimentación
(a), la elutriación (b) se produce contra la corriente del fluido