mistura-solidos-2sem-2010
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FACULDADE DE FARMÁCIA DA UFMG
DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS
ALM 602- Operações Unitárias daIndústria Farmacêutica
MISTURA DE SÓLIDOS
Accácia Júlia Guimarães Pereira Messano2010
Introdução
• Mistura de sólidos é a distribuição de pelo menos umcomponente sólido no meio de outro.
• A mistura deficiente de sólidos pode acarretar sobredosagem ou dose insuficiente em pós dispersíveis,comprimidos e drágeas
• Mistura perfeita, ideal (ou completamente aleatória) éaquela na qual a probabilidade de encontrar umapartícula de um constituinte em qualquer ponto éidênticacada partícula de um constituinte A estácercada por partículas do outro constituinte B emqualquer ponto do sistema
• A mistura ideal exige partículas de igual tamanho edensidade, com pouco ou nenhum efeito de superfície.
Intensidade e escala de segregação
(c ) simultaneous reductionof intensity andscale ofsegregation.
(a ) reduction in scale of segregatio
(b ) reduction in intensity of segregati
1/
Aspectos cr Aspectos crí í ticos em sticos em sóólidoslidos
• Pesagem• Mistura (incorporação e homogeneização)• Encapsulamento
• Condições ambientais e armazenamento;• Aspectos biofarmacêuticos: absorção deFFS orais;
• Escolha de excipientes.
AMPellim AMPellim1/
Aspectos cr Aspectos crí í ticosticos -- MISTURAMISTURA
• Mistura:
– Operação farmacêutica – Característica: uniformidade
• Fatores que interferem na mistura
– Densidade do pó
– Tamanho e forma das partículas;
– Proporção dos diferentes componentes.
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GRANULAÇÃO VIA ÚMIDA
PREPARO DE COMPRIMIDOSVIA ÚMIDA
FABRICAÇAO DE COMPRIMIDOSGranulação a seco
FABRICAÇAO DE COMPRIMIDOSCompressão direta
MISTURA DE SÓLIDOS
• No manuseio de sólidos particulados ou de pósnão é possível conseguir uma misturacompletamente uniforme como no caso delíquidos.
• O grau de mistura que é atingido depende de: – tamanho relativo da partícula sólida, formato e
densidade de cada componente; – a eficiência do misturador para aquele componente – a tendência dos materiais a formar agregados; – conteúdo de umidade, características superficiais e
de escoamento de cada um dos componentes.
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Fatores que influenciam no graude mistura de sólidos:
• Tamanho das partículas: homogeneidade, resistênciamecânica, comportamento reológico.
• Forma: fluidez, segregação.• Densidade: forças gravitacionais que agem sobre a
partícula.• Coesão: Tendência à agregação.• Conteúdo de umidade:
– sólidos constituídos por partículas de fácil escoamento: misturaa seco
– material muito úmido: mistura a úmido.• Características de escoamento: determinam a
facilidade de mistura)• Eficiência do misturador:
Velocidade de escoamentoMistura de Sólidos
o processo consome mais energia que a mistura de líquidos e requermoagem prévia do material.
- em geral materiais de mesmo tamanho, forma e densidade formammisturas mais homogêneas.
- materiais heterogêneos: equilíbrio de regiões de mistura e regiõesde “não mistura”.
- em alguns processos após um certo tempo cada vez mais é difícilobter uma mistura completa do material – as características de escoamentoinfluenciam o grau e a facilidade
da mistura; – durante a mistura pode haver geração de cargas elétricas: uso de
surfactantes ou operação a úmido;
– alguns materiais tendem a segregar:
uso de excipientes
Forças que atuam no processo eMecanismos de mistura
As forças que atuam no processo de misturapodem ser: – inerciais e de aceleração ou
– gravitacionaisMecanismos de mistura:
– Convecção – Difusão – Mistura pneumática – Impacto
MECANISMOS DE MISTURA
DIFUSÃO (revolvimento,tombamento):
• Neste processo as partículas são reorientadas uma em relação às outrasquando são colocadas em movimento aleatório havendo umamodificação de suas posições relativas devido à modificação da posição deconjuntos de partículas
• Neste processo, também denominado de CISALHAMENTO , há criaçãode planos de deslizamento dentro da massa como resultado da mistura de
grupos de partículas.• Planos de escorregamento são formados no seio do sólido granuladodurante a mistura, provocando o deslocamento relativo de porçõesgrandes do material.
• Exemplos de misturadores que operam com este principio são :misturadores em V, cones duplos, misturadores em cubo, misturadores“bin”, misturadores de tambores
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MISTURA porDIFUSÃO (revolvimento, tombamento):
Misturador de cone duplo em V
MISTURADORES EM V MISTURADOR EM V
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Misturadores de solidos BIN
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Misturador de duplo cone MISTURADORES DE TAMBORES
MECANISMOS DE MISTURA
MISTURAPNEUMÁTICA:
• as partículas sãoreorientadas uma emrelação às outras comoresultado do revolvimentopromovido pela expansãoe movimentação de umgás em um leito departículas
Misturador em Espiral com injeçãode ar quente
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Misturadores de pastas esólidos
Mecanismos de misturaCONVECÇÃO REVOLVIMENTO
• transporte de produto ou grupos de partículasde um ponto a outro
• Grupos de partículas movem-se de um ponto aoutro do sólido granular, como na convecçãofluida, originando a mistura convectiva .
• Exemplos de misturadores que utilizam esteprincípio: Misturadores de fitas, misturadorestipo masseira, misturadores helicoidais,misturadores verticais de alta intensidade, etc.
MISTURADORES CONVECTIVOS MISTURADOR DE FITAS
Misturador de fitas Mecanismos de misturadores de fitas
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Misturador de rosca helicoidal Misturador Helicoidal para Sólidos ePastas
Sistema contínuo de misturacom agitador helicoidal
MISTURADOR DE FITA HELICOIDAL
MISTURADOR CÔNICO DELÂMINAS GEMINADAS
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MECANISMOS DE MISTURAIMPACTO: MISTURADOR DE IMPACTO
MISTURADOR DE LÍQUIDOS E SÓLIDOS Mistura de pós e líquidos
MISTURADOR AMASSADOR DE BRAÇODUPLO
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Misturador gás-líquido Avaliação do Processo de Mistura
Início da mistura: a maioria das amostras consistem quaseinteiramente de um componente
A medida que a mistura ocorre a composição de cada
amostra torna-se mais uniforme e se aproxima dacomposição média da mistura
Escala de Segregação: é uma forma de medir acasualização da distribuição.
Intensidade de Segregação: é a medida da variação dacomposição nas diferentes porções da mistura.
→Mistura completa : intensidade de segregação zero.
Desvio padrão de cada fração emamostras sucessivas
Sendo σσσσm = desvio padrãon = numero de amostrasx a concentração do componentes em cada amostrax¯ = concentração média das amostras.
O desvio padrão diminui a medida que a uniformidade demistura aumenta
−
−
=
∑−
1
2
n
x x
mο
Índices de mistura• Para avaliar a extensão da mistura• Comparar tipos alternativos de equipamentos
• σ∞ = o desvio padrão de uma amostra “perfeitamentemisturada”
• σo = desvio padrão de uma amostra no início da mistura
• σm = desvio padrão de uma amostra retirada nodecorrer da mistura
• V1 = ‘volume fracional médio ou fração de massa decada componente na mistura.
• índice de mistura M1 é usado quando massasaproximadamente iguais de componentes sãomisturados e/ou são usadas velocidades relativamentebaixas de misturas
• M2 é usado quando uma pequena quantidade de umcomponente é incorporado em um grande volume dematerial e/ou quando são empregadas velocidades
elevadas de mistura.• M3 é usado tanto para sólidos quanto para líquidos de
modo similar ao utilizado para M1.
∞
∞
−
−=
σ σ
σ σ
0
1m
M
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−=
σ σ
σ σ
loglog
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22
3
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M
( )110 1 V V −=σ