129580250 Tecnologia Farmaceutica General

Tecnología Farmacéutica General

TECNOLOGÍA FARMACÉUTICATECNOLOGÍA FARMACÉUTICA

GENERALGENERAL

CONCEPTOS:

FARMACIA:

Forma parte de la trilogía Medicina-Farmacia-Veterinaria. Se define como

“Ciencia del medicamento”, también como “Ciencia que estudia el medicamento y la

profesión que lo prepara”. Mas completa es la definición del profesor Sanmartín: “Rama

de la ciencia cuyo contenido es la preparación, conocimiento, valoración, conservación

e incluso la dispensación y administración del medicamento.

Así tiene dos connotaciones distintas:

I. ASPECTO CIENTÍFICO-TÉCNICO.

La farmacia es una ciencia que estudia, que enseña a conocer los

componentes del medicamento procedentes de la naturaleza o de síntesis, pero también

debe conocer el modo de combinarlos, la manera de prepararlos, para que sirvan para

combatir la enfermedad, mantener la salud.

La farmacia es una ciencia aplicada porque se tiene que apoyar en otras ramas

distintas de las ciencias y aplicarlas para cumplir un objetivo único y común:

Preparación del medicamento y conocimiento íntimo del medicamento.

II. ASPECTO SOCIOLÓGICO O PROFESIONAL.

Primitivo Sánchez Lucena Pág. 1


Actividad humana que se aplica a la dispensación de acuerdo con unas

normas. Esto puede hacerse aplicando distintos ángulos: A Nivel Mayoritario, y a Nivel

Minoritario.

Ha habido múltiples cambios en la Farmacia:

1948-1950 → Aparece industrialización en la preparación del medicamento.

1960 → Aparece la caducidad del medicamento.

De cómo responde el medicamento preparado e industria en los pacientes nace la

F. Clínica. A continuación surge la relación Farmacéutico-Paciente (Debe informar

sobre el medicamento).

Se informa sobre el uso correcto del medicamento prescrito, de la dosis correcta,

así como de las posibles interacciones.

Esto se hace a través el dialogo con el paciente, y mediante unas fichas que son

el “Historial” del paciente.

FARMACIA CLÍNICA

Nace en hospitales, sin embargo, se está haciendo en oficina de farmacia. Se

define como la filosofía que hace énfasis del apropiado y seguro uso del medicamento

por el enfermo.

F. Clínica de 2ª Generación: Atención Farmacéutica.

FARMACIA GALÉNICA

Su misión o cometido es preparación del medicamento. Esta es la asignatura

farmacéutica por excelencia, la mas antigua e importante, y bla, bla, bla.....

Objetivos:

Transformar las formas naturales o artificiales de reconocida actividad en formas

de dosificación óptimas para el fármaco.



Un galénico tiene que conseguir para cada fármaco la forma farmacéutica que

resulta ser:

- Eficaz.

- Segura.

- Estable.

Su cometido es múltiple porque estudia:

- Con que se prepara el medicamento.

- Como se prepara el medicamento.

- Para que y por que se prepara el medicamento de determinada forma.

- Trayectoria del medicamento en el organismo.

Definición de F. Galénica (Prof. Fauli): “Una ciencia aplicada que estudia la

transformación de sustancias medicamentosas y sustancias auxiliares en medicamentos

seguros, eficaces y estables.

Definición de Prof. Guichard (+ Completa y mejor) → “Una ciencia tradicional

en los estudios de farmacia que implica el conocimiento de otras ciencias fundamentales

así como de la materia prima y drogas que mediante el arte del farmacéutico se

convierte en medicamento”.

Partes de la Farmacia Galénica:

· Diseñar el medicamento.

· Elaboración del medicamento.

· Envasado.

· Acondicionamiento.

· Control.

· Evaluación biofarmacéutica.



Así se distingue en dos áreas: Área Tecnológia y Área Biogalénica.

1.- Área Tecnológica.

Su Misión es la preparación del medicamento. Se estudia mediante T.F. General

y Especial. El medicamento se define: “Ente fisicoquímico de vida limitada”, y esto

quiere decir que a la hora de prepararlo debe tener la máxima actividad y potencia, la

cual va perdiendo con el tiempo hasta que deja de tener vida. Este cambio se debe a la

exposición del medicamento a agentes externos.

Esta vida se protege con Acondicionamiento apropiado. Sea como sea, un día

deja de tener actividad, es decir, caduca. La Caducidad es por tanto el tiempo a partir

del cual no se administra el medicamento porque se considera muerto.

2.- Área Biogalénica.

Trata de caracterizar la eficacia del fármaco en el organismo: Trata de estudiar la

respuesta terapéutica conseguida con el fármaco. Aquí se estudia la relación entre el

fármaco en su forma de dosificación y el organismo al que se administra. Esto lo estudia

BF y FC.

Biofarmacia → Estudia el camino recorrido por el medicamento desde que se

administra hasta que el fármaco hace su acción y es eliminado.

Farmacocinética → Estudia o cuantifica lo que le pasa al fármaco dentro del

organismo, en cada una de sus fases.

Biodisponibilidad → Es el porcentaje de dosis administradas que accede

inalterado a la circulación general y velocidad a la que lo hace.

La TFG estudia las operaciones Generales Básicas o Unitarias, es decir, que

tiene como finalidad el preparar la sustancia medicamentosa, dispensarla y adecuarla

para que se pueda convertir en medicamento.



Generales → No específicas de farmacia.

Básicas → Las primeras que se hacen.

Nos llevan desde Droga hasta sustancia medicamentosa simple.

MEDICAMENTO

· Son sustancias materiales que administradas al organismo y en virtud de unas

reacciones biofásicas y bioquímicas, a veces no bien conocidas, diagnostica, previene,

predice o cura una enfermedad.

· No puede confundirse con los remedios que son agentes inmateriales no

dotados de forma que curan, como por ejemplo: Hidroterapia, Helioterapia.



OPERACIONES BASICAS EN T.F.G.OPERACIONES BASICAS EN T.F.G.

OPERACIONES DE DIVISIÓN.OPERACIONES DE DIVISIÓN.

Operación es distinto de proceso.

Operación es lo que se le hace a la droga, siempre que no entrañe cambio

químico.

La división es una operación mediante la cual se rompen las fuerzas de cohesión

de la materia, con lo que esta se divide dando lugar a fracciones más pequeñas de esa

materia.

Conseguimos aumentar la Superficie Específica, y esta será mayor cuanto menor

sea el fragmento obtenido. Al nº de partes que obtenemos (n) se le llama “Grado de

División”.

Esta operación es la mas fácil a la que se puede someter un producto ya que este

conserva todo lo que contenía.

Tipos de División:

· Dependiendo del Material de Partida:

MATERIAL DENOMINACIÓN DE LA OPERACIÓN

PREPARADO GALÉNICO

Carnoso Pulpación Pulpa

Seco FragmentaciónEspecie Farmacéutica o

Médica

PULVERIZACIÓNPOLVOS

FARMACÉUTICOS



Fragmentación: El preparado galénico son especies farmacéuticas o médicas que

se emplean para extracción mediante disolventes.

Pulverización: El preparado galénico son polvos farmacéuticos que sirven para

preparar el medicamento.

PULVERIZACIÓN

Pulverización Mecánica o Farmacéutica.

Definición: Operación básica que consiste en la división de un sólido seco para

la obtención de polvos farmacéuticos mediante la aplicación de fuerzas o medios

mecánicos.

Por Ejemplo:

Con martillo → Por Golpeo.

Con dos piezas duras → Por Compresión.

Con máquina que corte → Corte o Cizalla.

Ventajas:

Estudiaremos las ventajas desde un punto de vista Tecnológico y

Biofarmacéutico.

A) Tecnológico.

1.- Mejor Flujo del material pulverizado, mejorando así operaciones posteriores.

1.a. Mejor Manejabilidad.

1.b. Mejor Dosificación.



2.- Facilita operaciones posteriores, se favorece:

2.a. Mezcla y Homogeneización de distintos componentes repercutiendo

en una mejor Dosificación.

2.b. Dispersión.

2.b.I. Disolución → Produce incremento de Superficie →

Aumenta solubilidad tanto en cantidad como en velocidad.

2.b.II. Suspensión → Disminuye el tamaño de partícula. Ocurre

que Aumenta Fluidez y Viscosidad, y Disminuye Velocidad de

Sedimentación.

2.c. Separación. Cuanto mas dividimos, mayor superficie específica y

mayor posibilidad de contacto entre el líquido y el sólido.

Hay limitación de tamaño de partícula porque si se pulveriza mas se

forman Lodos o Barros que se apelmazan, se unen y ofrecen mas

dificultad al disolverse para que se ponga en contacto.

Favorece la Desecación del producto.

3. Modifican color con respecto al material de partida.

B) Biofarmacéutico.

1. Por la pulverización se puede modular la duración de efecto y acción de un

fármaco porque un fármaco disuelto tiene mas facilidad para atravesar las

barreras fisiológicas y favorecer el acceso del fármaco al torrente circulatorio

y ejercer su acción. Ejemplo: Insulinas (Rápidas, intermedias.... es mas lenta

a mayor tamaño de partícula).



2. Mejora o hace posible la administración de un fármaco por determinadas

vías. Ejemplo: Colirio.

Inconvenientes:

Un sólido pulverizado es mas vulnerable, mas inestable, porque los agentes

externos le atacan mas porque:

- Humedad le produce mas alteración.

- Agua favorece reacciones.

- Oxígeno favorece oxidación.

- Gérmenes atacan mas.

Estudio Teórico-Práctico de la

Pulverización.

A.A. Estudio de los Factores que Influyen:Estudio de los Factores que Influyen:

1. Dependen de producto a Obtener

2. Dependen del Material de Partida.

1.- Dependen del Producto a Obtener.

a. Forma → Condiciona el dispositivo a elegir para la

pulverización de modo que si queremos forma esférica debemos elegir

dispositivo como molino de bolas.



b. Tamaño → Condiciona el dispositivo a elegir de forma que

si queremos obtener tamaño de partícula grandes usaremos un molino de

mandíbulas o un molino de martillo con un sistema dosificador.

2.- Dependen del Material de Partida.

a. Dureza → Resistencia de un material a ser rayado o penetrado. Un material

puede ser duro y a la vez frágil. Ejem: Vidrio. Para estimar

cuantitativamente la dureza se recurre a clasificaciones arbitrarias como

escala de Mohs, que es una aproximación empírica que nos dice la dureza

de sólidos según se deje rayar o no por la uña. Esta escala de Mohs va del

1 al 10.

Difícil Pulverización: Tienen nº > 4 en

escala de Mohs.

Los mas usados son 1-4.

b. Fragilidad → Facilidad de un material a fraccionarse sin deformarse bajo

condiciones de choque contundente. Un material, a mas dureza, mas

fragilidad. Hay una relación con la dureza para el vidrio que tiene dureza

en escala de Mohs (7-10) pero es muy frágil.

c. Tenacidad → Resistencia de un sólido a la deformación, resistencia de un

sólido a ser roto, molido, doblado o desgarrado. Son de difícil

pulverización; suelen ser fibrosos, y con elevado contenido en líquidos.



Obligan a usar medio de corte o cizalla. Ejemplo: Raíz de regaliz o

rauwolfia.

d. Abrasividad → Desgaste por roce. Es una propiedad que permite dividir el

sólido por roce o fricción. Característica para materiales con escala 7-10 en

Mohs. Se caracterizan por deteriorar los molinos de pulverización

contaminando el producto. Para evitarlo se croman las partes nobles del

molino.

e. Estado de la Superficie del Sólido → Podrá ser perfecta o no, mas sólida o

no. En general, el material puede tener dislocaciones cristalinas, fisuras en

la red cristalina, impurezas, que favorecen la pulverización, lo que requiere

menor cantidad de energía para dividir.

f. Higroscopicidad → Capacidad de un sólido de captar humedad que se

queda en la superficie, lo cual desfavorece la pulverización.

g. Humedad → Contenido en agua de un producto. Puede ser distinta:

· Agua libre → Es la que queda adsorbida en superficie, que va dentro de los

capilares de las drogas y es fácilmente eliminable.

· Agua Ligada → Agua de cristalización de los sólidos, y es de difícil eliminación,

dando mas problemas a pulverizar.

Si hiciéramos una gráfica en la que se relacionase la pulverización con la

humedad “Gráfica de marcha de la pulverización”, podemos decir que cuando la

cantidad de humedad es pequeña (≤ 4 %), la pulverización se ve favorecida por

PULVERIZACIÓN SECA.

A medida que aumenta la humedad, hasta aproximadamente un 50 %, la

pulverización se ve desfavorecida y eso sucede porque es una zona de humedad en la

que se dan aglomeraciones y adherencias del material que dificultan la pulverización.



Si aun sigue aumentando la humedad, de nuevo se ve favorecida la pulverización

y a ella se la llama PULVERIZACIÓN HÚMEDA, y a veces se busca esta circunstancia

para favorecer la pulverización.

La pulverización húmeda es un caso particular de pulverización que en TFG se

llama PORFIDIZACIÓN O PORFIRIZACIÓN.

· PORFIRIZACIÓN:

Es una operación de pulverización húmeda (Humedad ≥ 50 %) mediante la cual

se consiguen polvos que se caracterizan por un tamaño de partícula pequeño y fino

siendo prácticamente impalpable.

En el caso de la

porfidización, el vaso de

mortero se ha hecho tan plano

que es una superficie

totalmente plana llamada

Placa, de modo que ofrece

mayor superficie de

pulverización. Esta placa es de mármol, vidrio o pórfido. El pistilo también cambia de

manera que la base se hace plana, tendiendo así mas superficie que la de un pistilo

normal, y recibe el nombre de Moleta.

La porfirización se hace con un líquido que No es agua.

Debe ser un líquido que no disuelva el sólido. Se usa Parafina

Líquida. Sobre una gota de parafina líquida ponemos el sólido

a porfidizar y con la moleta sobre la placa se hacen movimientos de fricción



describiendo ochos o en espiral. Así, de esta manera, se consigue que el tamaño del

sólido sea tan pequeño que podamos preparar una pomada oftalmológica. En la mayoría

de los casos hay que eliminar el líquido.

Esta operación de porfidización se usa para alcanfor, mentol, esperma de

ballena.... debido a sus características.

· Delicuescencia → Propiedad de un sólido para tomar agua y con ella

autodisolverse.

· Untuosidad → Se va a pulverizar peor.

· Pegajosidad → Se va a pulverizar peor.

Estas tres últimas propiedades, junto con la higroscopicidad hacen que la

pulverización sea difícil y haya que añadir un coadyuvante como glucosa, manitol.

· Eflorescencia → Propiedad de un sólido a liberar espontáneamente el agua de

cristalización y que se produzca el derrumbamiento de su estructura favorable para la

pulverización puesto que al salir el agua de cristalización se derrumban las redes

cristalinas y el material con un pequeño toque se divide.

h. Estabilidad al Calor → La mayor parte de la energía que se aplica en

pulverización se transforma en calor. Esto es importante en TF porque

puede ocasionar cambios en las sustancias a pulverizar, cambios en sus

propiedades. Aparecen polimorfos. Con los polimorfos distintos,

encontramos cambios en punto de fusión, distinta dureza, cambio de

solubilidad que influye en la BD del producto. Hay que tener cuidado con

el calor cuando pulverizamos sustancias termolábiles.

i. Explosivilidad e inflamación → hay sustancias capaces de explotar al ser

pulverizadas por golpeo (se debe usar otro sistema) como nitratos, cloratos,



y la goma arábiga en lágrimas (Esta goma arágiba en lágrimas, cuando

tiene humedad de un 5.5 % resulta explosiva, así para pulverizar hay que

desecarla o aumentar su humedad al 11 % con lo que deja de ser

explosiva).

j. Propiedades Reológicas del Material a Pulverizar. → Influyen directamente

en la pulverización de un sólido. Etimológicamente significa la ciencia que

estudia el flujo de la materia. Es la ciencia que estudia las propiedades del

flujo de los líquidos, de los gases y la deformación de los sólidos cuando

se los somete a la acción de una fuerza.

Esa deformación depende del Material y del Tipo de Fuerza (Intensidad).

Esto tiene una expresión matemática: Ley de Huck para cuerpos elásticos:

· F/S = Fuerza de Deformación. (F = Fuerza Aplicada. S = Superficie sobre la que se

aplica F)

· Lf = Dimensión final del sólido.

· Li = Dimensión inicial del sólido.

· Lf – Li = Deformación o elongación que sufre el sólido.

· (Lf – Li) / Li = Deformación relativa.

· E = Constante de proporcionalidad → El módulo de young o bien módulo de

elasticidad. Es la medida de la elasticidad, rigidez, dureza y resistencia a la deformación

de un sólido.



De acuerdo con propiedades reológicas, los sólidos pueden ser de tres tipos

distintos:

- Materiales Elásticos.

- Materiales Plásticos e Inelásticos.

- Materiales Exfoliables.

Materiales Elásticos.

Relación entre la fuerza de deformación (F/S) y la deformación sufrida por el

sólido.

Si aplicamos una fuerza sobre un sólido elástico, la deformación sigue una línea

recta. A medida que va aumentando la fuerza y se aplica una fuerza F2, se llega a un

punto denominado “Punto de Fractura”.

Faplicada < Pto. A → Vuelve

al Inicio.

Faplicada > Pto. A →

Rompe.

Cuando la fuerza que se aplica es menor al punto A el sólido vuelve a su estado

inicial cuando cesa esa fuerza.

Si por el contrario, la fuerza es mayor al punto A, el sólido rompe.

Estos materiales de comportamiento elástico son de difícil pulverización, aunque

menos difícil que los plásticos e inelásticos.



Materiales Plásticos o Inelásticos.

Hasta el punto A se

comporta como un material

elástico. A partir del punto A se

pierde la linealidad y se forma

una curva; al llegar al punto B,

el sólido se romperá porque se

aplica una fuerza excesiva.

Son de pulverización mas difícil que materiales elásticos.

Materiales Exfoliables.

Cuerpos organizados en capas, como es el caso de la mica. Son mucho mas

fáciles de pulverizar. Al aplicar la fuerza en un sentido, van

soltando las capas y favorece pulverización. Si lo hacemos en

sentido vertical es mas difícil.

Estas propiedades indican la energía necesaria para dividir

un sólido, nos da idea de la resistencia o fragilidad que tiene un material sólido.



Conclusiones:

Cuanto mayor sea la Fuerza deformante, el trabajo (Energía) que habrá que

realizar para romper el material será mayor.

- A mayor fuerza de deformación, mayor trabajo de pulverización.

- A mayor deformación, mayor energía o trabajo.

B.B. Balance Energético de la Pulverización:Balance Energético de la Pulverización:

La pulverización es una de las operaciones con menor rendimiento energético.

La energía que se aplica para pulverizar un sólido, parte se transforma en el trabajo útil

para esa operación.

Por el trabajo de OWEN se sabe que:

De la energía aplicable, sólo pasa a trabajo un 1 %, que se va a consumir en la

reducción de tamaño de partícula.

Según el profesor Vila nunca es mas de un 2 % la energía que se transforma en

trabajo.

Un 74-95 % de la energía se pierde en forma de calor. También hay pérdidas de

energía en:

- Las deformaciones tanto plásticas como elásticas, siempre que la energía que

le llegue sea menor al módulo de Young.

- Rozamientos entre las partículas a pulverizar o de las partículas que se

forman contra las partes fijas o móviles del aparato de pulverización.

- Vibraciones con la máquina (Ruidos).

- Transporte del material.

- Almohadilla que atenúa los golpes que no permite que el material se divida.



“Nunca se llega a aprovechar el 2 % de la energía utilizada” (Owen). A la hora

de escoger molino, interesa uno cuyo rendimiento sea el mayor.

Existen 3 Leyes que intentan Predecir la Energía.

1.- RITTINGER

Con la pulverización se consigue aumentar la superficie del sólido, así la energía

para ejercer un trabajo de división es directamente proporcional al desarrollo superficial

que sufre el sólido, es decir, directamente proporcional a la superficie creada.

E = Energía aplicada.

Z = Coeficiente (Cantidad de energía del sólido por unidad de superficie). Energía

superficial libre. Es un factor de proporcionalidad.

∆S = Incremento de superficie.

La energía para ese aumento de superficie también se puede decir que a partir de

la ecuación anterior:

E = A (1 / Lf – 1 / Li)

A = Z · f ⇒ Z = Energía superficial. f = Factor de forma 6-8 (6 para cuando parto

de cubos y obtengo cubos, y 8 para partículas

esféricas. (Ejemplo, en el caso del carbón va del 7-8).

Lf = Dimensión final del sólido. Li = Dimensión inicial del sólido.

Si suponemos que Li >>>> Lf, podríamos decir que:



1 / Li → 0

E = A • 1 / Lf

Nos viene a decir que la energía necesaria para la pulverización es inversamente

proporcional al tamaño de partícula que se quiere obtener, así que si queremos obtener

un tamaño de partícula muy bajo había que aplicar mucha energía.

Esta es una ley mas bien teórica porque en la practica se dan desviaciones, que

se deben a que los sólidos que dividimos no son sólidos ideales.

2.- KICKC

El trabajo o energía necesaria para hacer una reducción de tamaño es función

directa del logaritmo neperiano del cociente entre la dimensión inicial y la dimensión

final.

Li / Lf → Se llama RELACIÓN DE REDUCCIÓN O RAZÓN DE REDUCCIÓN

(R.R). Depende tanto del material que se va a pulverizar como del dispositivo que se

usa para elaborarlo. Así, cuando:

- Dispositivo es molino Fragmentador ≈ 8 / 1

- Dispositivo es molino Pulverizador ≈ 100 / 1

B → Constante que depende del material, del molino, de la forma de operar que

tengamos en la pulverización. Es decir, de si se hace una pulverización seca o húmeda.

Estas leyes no se cumplen taxativamente, pero dependiendo de determinadas

circunstancias se enjuiciará mejor la energía según ley de Kickc o de Rittinger; Así se

cumple mejor cuando:

- Rittinger → Para tamaño de partícula pequeño, es decir, para obtener polvos

finos.



- Kickc → Para molino fragmentador cuando se quiera reducción grosera y

mas aplicable cuando el material sea elástico.

3.- BOUND

Es mas apropiada esta ley cuando no se cumple ni Rittinger ni Kickc.

Dice que el trabajo necesario para realizar la pulverización es inversamente

proporcional a la raíz del tamaño producido. En teoría, Li / Lf es constante para cada

dispositivo.

C = Constante de Bound.

Mecanismos de Reducción de

Tamaño de Partícula.

Existen mecanismos que han permitido incluso hacer una clasificación de los

dispositivos de pulverización.

1º. División por Compresión.



2º. División por Impacto.

3º. División por Abrasión.

4º. División por Cizalla.

5º. División por Laminación.

1º. División por Compresión.

Unas piezas opuestas van a comprimir el material y lo van a dividir, si la fuerza

es superior al umbral de elasticidad del material.

Se rompe aprovechando las fisuras que tenga el material,

las dislocaciones.

Tendremos partículas angulosas e irregulares. La curva de

Gauss que obtendremos será mas aplanada porque los tamaño de partícula son poco

uniformes.

2º. División por Impacto o Percusión o Golpeo.

Esta maquina tiene piezas que pueden ser martillos que giran a un número

elevado de r.p.m. Estos martillos rompen el sólido por golpeo, pero las propias



partículas también se golpean entre ellas y se lanzan contra las paredes quedando así

divididas:

- Choques contra el dispositivo que las golpea.

- Choques interparticulares.

- Choques de partículas con partes fijas.

Obtenemos partículas pequeñas, uniformes y angulosas.

3º. División por Abrasión, Fricción o

Roce.

Los dispositivos pulverizadores tienen piezas capaces de rozar, pueden tener

superficie estriada o bien lisa, que girarán y romperán el material obteniendo unas

limaduras del material, es decir, el material lo desgastan. Los materiales angulosos son

de elección para estos dispositivos.

Se obtienen polvos con tamaño mas homogéneo,

pequeño, todas las partículas se agrupan en un trazo pequeño.

4º. División por Cizalla o Corte.

Para materiales tenaces o mas elásticos. El material obtenido tendrá forma

esférica o si no, tenderán a serlo. El tamaño de partícula no es muy pequeño.

Ejemplo: Guillotina, tijeras...

5º. División por Laminación.



Conjunción de compresión y fricción.

Cuando se pulveriza, disminuye el tamaño de partícula, pero también se

producen cambios en la distribución en cuanto al tamaño de las partículas.

Principio de división de

las partículas → Curva Monomodal, pero con el tiempo, las partículas con tamaño de

partícula mas grande, se van dividiendo, así que pasa a Bimodal, pero con el tiempo las

mas pequeñas también se van dividiendo, de modo que pasa de nuevo a Monomodal.



Clasificación de los Dispositivos.

MANUALES → Mortero

INDUSTRIALES:

Morteros Mecánicos.

Molinos Pulverizadores

CLASIFICACIÓN DE LOS MOLINOS PULVERIZADORES

TIPOS MECANISMO DE PULVERIZACIÓNMolinos de rodillos

(De cilindros)1 rodillo

Laminación2 rodillosFijos



MOLINOS MECÁNICOS

Molino de Martillos ImpactoOscilantesMolino de Bolas de

caída libreDiscontinuos

Impacto y AbrasiónContinuos

MOLINOS NEUMÁTICOS

Molinos Micronizadores

(De chorro)Impacto y Abrasión

Estos molinos neumáticos son también mecánicos, pero requieren de la

presencia de un fluido gaseoso, ya sea N2, O2, aire, capaz de transportar el material de

un lugar a otro del dispositivo.

MORTEROS MECÁNICOSMORTEROS MECÁNICOS

Un vaso fijo donde se pone el

material, un pistilo en conexión con un

motor que le va a transmitir un

movimiento de rotación y translocación,

es decir, el pistilo rotura sobre su propio

eje, y a la vez, por el vaso donde está el

material; será un movimiento planetario. Lleva dos espátulas o cuchillas que van

quitando el material que queda adherido al vaso y al mortero.

El material a pulverizar se pone en el vaso y lo dejamos el tiempo necesario,

pero cada material tiene un límite de fractura. También existe una modificación de este

dispositivo:

En lugar del pistilo tiene una rueda que va

comprimiendo y friccionando el material que

queremos pulverizar y esta rueda también se

va trasladando con movimiento planetario.

MOLINOS MECÁNICOSMOLINOS MECÁNICOS



MOLINO DE RODILLOS

Estos molinos pueden ser de dos tipos, pueden estar constituidos por 1 ó 2

rodillos. Están formados por un material duro que generalmente es Acero al Manganeso.

Estos rodillos se caracterizan porque tienen una longitud mayor que su diámetro.

Los rodillos se usan para materiales quebradizos y de dureza mediana. Vemos

dos tipos de rodillos:

De un Solo Rodillo.

Consta de un cilindro que puede tener o bien la superficie lisa o bien con

superficie estriada (Mejor).

Consta también de una pieza fija que puede tener superficie interna lisa o

estriada, esta superficie se puede marcar mas o menos al cilindro para graduar el tamaño

de partícula que queremos obtener.

Funcionamiento: El material a pulverizar entra por la parte de arriba y cuando

llega a zonas mas estrechas se comprime y a la vez van rozando las partículas entre ellas

(Compresión mas abrasión).

De Dos Rodillos.

Consta de dos rodillos de mayor

longitud que diámetro, con superficie lisa o

rugosa (De material duro). También tiene tolva

de alimentación por donde continuamente está

cayendo el material y se sitúa sobre los



rodillos. El material cae y sufrirá abrasión y compresión. Todo el dispositivo se

envuelve por una carcasa (Envuelve las partes nobles) formando así la cámara de

pulverización. Los rodillos giran en sentido opuesto el uno hacia el otro.

Hay otros que tienen uno de los rodillos fijos, y el otro unido a un resorte de

modo que si cae un trozo muy grande y duro, salta el resorte y se evita que el molino

sufra daños. El problema que tiene esto es que pasan gruesos y habría que tamizar.

Los rodillos pueden girar a misma velocidad o a distinta velocidad (Mayor

rendimiento). Es de funcionamiento continuo. El material entra, y mediante los rodillos

es comprimido, y rompe poco, hay factores que influyen en el rendimiento:

- Distancia entre rodillos o entre rodillos y pieza fija. Permitirá que el tamaño de

partícula sea el deseado, que generalmente será mas o menos grosero, poco definido

pero homogéneo, muy Uniforme.

- Velocidad de giro del rodillo:

A mayor velocidad de giro, mayor rendimiento, pero sólo hasta un límite, porque

superado éste, las partículas que están situadas sobre el rodillo giran sobre e y no se

pueden encajar, no se dividen, no rozan.

- Tamaño de partícula: Si el tamaño de partícula es mayor en relación al tamaño

del rodillo, las partículas no se meterán entre los rodillos.

- Dimensiones de los rodillos: Longitud y diámetros.

Ventajas: Son de bajo Coste.

MOLINO DE MARTILLOS



Actúan por golpeo, porque los martillos giran a un elevado número de r.p.m.

(3.000 – 10.000) y al girar encuentran a las partículas y las golpea (El tamaño de

partícula es homogéneo y pequeño). Se obtienen partículas uniformes en su tamaño de

unas 20-100 micras. El tamaño de partícula se selecciona.

Consta de una cámara de pulverización (donde van dentro los martillos) que

puede ser:

a) De superficie interna lisa.

b) De superficie interna estriada: Mayor rendimiento.

Se genera mucho calor con este dispositivo por lo que es un inconveniente para

sustancias termolábiles así para ello llevan a veces doble pared por donde fluye un

fluido frío (El mas barato que es agua).

Por la tolva de alimentación introducimos el material que a veces está sometido

a un movimiento de vaivén para facilitar la caída del material.

El dispositivo estará estático, pero en el interior lleva el rotor para transmitir esas

r.p.m. a los martillos. Puede que sólo sea un juego de martillos pero a veces lleva varios

ejes de martillos para favorecer la pulverización.

Además, en la parte superior, los dispositivos industriales llevan una apertura y

unas taleguillas de tela, y es porque cuando se pulveriza las partículas no son

homogéneas, las mas gruesas caen por su peso, pero las mas finas no caen por las

corrientes de aire y se recogen porque disminuyen el rendimiento.

El tamaño de partícula es pequeño y homogéneo porque existe un tamiz que

permite la salida de las que tienen el tamaño preelegido, selecciona el tamaño.



Los martillos pueden ser fijo o no:

Fijos → Mantienen la posición en reposo.

Oscilantes → Toman posición distinta en

reposo.→

Este dispositivo se usa para materiales Duros y Rígidos.

En lugar de martillos puede llevar cuchillas, y en lugar de los salientes de

superficie, también puede llevar cuchillas y así podrá dividir otros materiales, como

Tenaces y Elásticos.

MOLINO DE CUCHILLAS

El mecanismo por el que pulveriza es Corte o Cizalla. El material debe tener

ciertas características, como ser Fibroso y Tenaz (Raíces y tallos de drogas) y también

Plásticos.

La Reducción de tamaño es mucho menor, nunca inferior a 100 micras. El

dispositivo consta de Cámara de Pulverización, Tamiz, Tolva y la diferencia con el

anterior, es que lleva Rotter con Cuchillas móviles que giran Solidarias al Rotor, y el

número puede ser de 2 - 12 cuchillas. También tiene unas cuchillas fijas y la División

será cuando se Encaren ambas cuchillas.

La Velocidad de Giro es de 200 – 900 rpm.



Funcionamiento:

El material llega a las cuchillas y éstas cortan.

Factores que condicionan la Eficacia de División:

- Separación entre cuchilla fija y móvil.

- Hay que tener un mantenimiento adecuado de las cuchillas.

MOLINO DE

BOLAS

Actúan por golpeo o impacto, abrasión y roce, para materiales duros que

también pueden ser abrasivos.

a)a) Funcionamiento Discontinuo.Funcionamiento Discontinuo.

Consta de un cilindro de porcelana (u otro material

duro) y para dividir tiene una carga moledora (Bolas) pero a

veces son barras con el mismo material del recipiente.

El dispositivo está girando por unos rodillos que le

transmiten el movimiento de giro al material.



Funcionamiento:

Se abre la boca de carga / descarga, se mete el material

y la carga moledora y se le transmite movimiento de

rotación a una velocidad y un tiempo determinado. Son

de bajo rendimiento porque son discontinuos.

b)b) De Funcionamiento Continuo.De Funcionamiento Continuo.

Inclino un poco el cilindro, por uno de los extremos lo abro, y pongo tolva de

alimentación. Por el otro extremo coloco un tamiz que permite seleccionar el polvo de

tamaño de partícula deseado.

Ventajas → Tienen mayor rendimiento. Se puede mejorar estudiando bien la

inclinación, dispositivo, y a veces se puede introducir corriente de agua.

· Factores que influyen en el rendimiento:

o El material tenga textura adecuada.

o Cantidad de material adecuado. Es aproximadamente 1/3 del

contenido total de la cámara.

o Carga moledora (bolas):

Bolas grandes → El mecanismo que prevalece es golpeo.



Bolas pequeñas → Predomina Roce. Lo normal es poner

mezcla.

Cantidad de bolas → Necesidad como para completar 50 %

del volumen.

o Tamaño de cámara de pulverización.

o Velocidad de giro del dispositivo (Muy importante).

Si la velocidad de giro es pequeña, el material y las bolas

resbalan, y ni hay choques, ni impacto, ni nada de nada, por

tanto, no divide.

Si aumentamos la velocidad de giro, la bola subirá a una

determinada altura y caerá libremente golpeando el material y

dividiendo. Las partículas hacen la misma trayectoria. Las

bolas y partículas caen a manera de cascada porque su propio

peso es mayor a la fuerza centrífuga.

Si la velocidad es muy alta (mayor a la Velocidad Crítica), no

se produce división ya que la Fuerza centrífuga es muy alta.

La velocidad optima es el 65-85 % de la velocidad crítica. Como ponemos mezcla de

bolas, unas Caerán (Golpeo) y otras Resbalarán con el material (Abrasión. Roce).



Ventajas:

- Cámara cerrada.

- Pueden pulverizar sustancias oxidables.

- Pueden pulverizar sustancias explosivas, incluyendo dentro un gas inerte.

- Pueden pulverizar en medio estéril, incluyendo un gas estéril + esterilización

de la cámara.

- Puede dividir líquidos, luego sirve para preparar Emulsiones liq-liq y

Suspensiones Sol-Liq.

- Puede preparar mezclas de liq-liq, liq-sol, sol-sol.

- Obtención de Tamaño de partícula de 10 micras. Pulv. seca y húmeda.

Inconvenientes:

- Produce mas ruido.

- No útil para sustancias termolábiles ni para sustancias adhesivas de bajo

punto de fusión.

- Puede dar contaminación del material debido a desgaste de las piezas, lo cual

preocupa mucho en inyectables en suspensión, colirios.

MOLINOS NEUMÁTICOSMOLINOS NEUMÁTICOS

Tienen chorro de gas que impulsa las partículas que chocan contra las partes

duras de dispositivos. No tienen ninguna parte móvil. Se produce impacto y rozamiento,

que es como se produce división en otros dispositivos. El impacto se da, tanto entre las

piezas contra las partículas, como entre las propias partículas (Interparticular).

Este chorro de gas puede ser:

· Preferentemente aire.

· Si las características del material lo requieren podemos usar gas inerte:

N2.



A los dispositivos neumáticos que se usan para pulverizar son llamados

Micronizadores y a la operación Micronización. Al producto se le llama Micronizado.

Estudio de Molinos

Micronizadores.

También son llamados neumáticos, dispositivos de chorro. El micronizador

quiere decir que el tamaño de partícula es de micras. Se llaman neumáticos porque el

material sufre un movimiento por transporte neumático.

Se llama de chorro porque el móvil o lo que transmite la energía es un chorro de

un fluido.

Son de funcionamiento continuo.

Características:Características:

- Exige que el material que entra a cámara de pulverización tanga tamaño de

partícula determinado. Requiere de tamización previa.

- No poseen parte móvil alguna.

- Funciona en circuito cerrado y en continuo. Cuando no se ha conseguido el

tamaño de partícula deseado hay un sistema clasificador que lo ingresa de

nuevo en la cámara para pulverizar.

- Sirve para obtener polvos con tamaño de partícula muy, muy, pero que muy

pequeño. Es de elección para pulverizar materiales que requieren tamaño de

partícula pequeñísimo, como son corticoides, antibióticos, talco, dióxido de

titanio...



- Pulveriza sustancias termolábiles, como son antibióticos y enzimas. Cuando

el chorro entra, llega comprimido y luego se expande y se enfría. Absorbe

calor.

Todos constan:

· Cámara de pulverización.

· Chorro de fluido gaseoso.

· Sistema clasificador.

Clasificación.

Se siguen dos criterios:

a) Según disposición de la cámara de pulverización.

i. Cámara Horizontal.

ii. Cámara Vertical.

b) Teniendo en cuenta entrada de fluido en cámara de pulverización.

i. Que entre en una sola dirección.

ii. Que entre en dos direcciones.

Vamos a estudiar dispositivos con cámara vertical y fluido que entra en una sola dirección.

JET-O-MIZER

Tiene una cámara de pulverización con

forma de anillo. Por la parte inferior entra el

fluido gaseoso a velocidad sónica o supersónica



y además comprimido. En parte inferior tiene unas toberas que permiten que el fluido

llegue a cámara de pulverización.

Tiene una tolva de alimentación a la que puede llegar el material por una cinta

transportadora. Tiene orificios de salida que debe llevar un sistema clasificador que

suele ser un ciclón.

Estos dispositivos también los hay industriales y tienen rendimiento de

tonelada/hora. También de laboratorio (aproximadamente el tamaño de un microscopio)

con buen rendimiento.

· Funcionamiento:

Con tamaño de partícula preseleccionado, entra en cámara y hace un recorrido, y

llega un momento en que se encuentra con corriente de aire, y son empujados hacia la

parte superior de manera que chocan con las paredes, y entre ellas. En parte superior, las

partículas pequeñas, obligadas por el propio fluido, caen y hacen el recorrido hacia el

sistema clasificador, dejando salir este las que proceda.

Las grandes, por efecto de fuerza centrífuga pueden quedar en parte superior de

la cámara, y pueden caer por propio peso, y vuelven al principio, hasta conseguir

tamaño de partícula adecuado.

Este orificio de salida, puede situarse a distintas alturas, y dependiendo de esto

depende también el tamaño de partícula. Cuando este es muy alto, cogerá partículas mas

pequeñas. A mas bajo, mayor rendimiento. El material se recoge en sacos de tela para

permitir salida de fluido que acompaña al sólido.

Ventajas:

- Tamaño de partícula muy pequeño.



- Partículas tremendamente homogéneas.

- La RR es muy grande.

- Sirve para sustancias termolábiles.

- Sirve para pulverizar sustancias oxidables (N2, CO2).

- Se puede pulverizar en medio estéril.

- Elevado rendimiento.

Inconvenientes:

- Son muy caros.

- El mantenimiento es muy caro, porque requiere grandes cantidades de fluido

para su mantenimiento. Para abaratar mantenimiento podemos reciclar

fluido. Para eso sería necesario poner muchos ciclones en serie.

OPERACIONES DE SEPARACIÓN.OPERACIONES DE SEPARACIÓN.

Únicamente hay cambio en la posición de materia. A tratar son:

1. Tamización

2. Mezcla y Homogeneización.

3. Extracción.

4. Clarificación.



5. Decantación y Centrifugación.

6. Filtración.

A veces se da transferencia de materia y energía. Estas operaciones son destilación,

concentración (Evaporación y desecación), esterilización.

Operaciones de separación con Transferencia de Materia.

Al pulverizar un material, el producto tiene distribución heterogénea tanto en

tamaño de partícula como en concentración de p.a. que pueda tener.

Ejemplo en cuanto a tamaño de partícula → Si pulverizamos planta completa,

primero se pulveriza las partes mas blandas y después las mas duras.

Ejemplo en cuanto a concentración de p.a. → Lo mas blando presenta distinta

concentración de p.a. que lo mas duro.

Debe haber un transporte de materia para que haya buena distribución.

En cuando a tamaño de partícula → Tamización.

En cuanto a conseguir distribución homogénea se realiza Mezcla y

Homogenización.

TAMIZACIÓN

Definición → Es una operación general básica unitaria de la TF que consiste

en seleccionar mecánicamente las partículas de un material pulverulento o granular

de acuerdo o en función de su tamaño de partícula.



Importancia de esta operación en

relación con las aplicaciones:

Las aplicaciones son numerosas. Se usa como operación previa a otras

operaciones generales, y otras operaciones específicas.

Se puede mejorar capacidad de flujo, con lo que puedo dosificar mejor

comprimidos, cápsulas, etc.

La tamización se puede considerar como complemento de otras operaciones.

También sirve para estudios granulométricos.

Dispositivo:

El material se coloca sobre superficie dotada de orificios todos de igual tamaño,

y esta superficie debe ir sujeta a algo que es lo que se llama Marco, Aro o Bastidor.

Esto es lo que se llama Tamiz.

Tamiz: Cualquier superficie plana o no, dotado de orificios de una determinada

dimensión, es lo que puede constituir un tamiz, que en industria se llama CRIBA.

El marco, aro o bastidor puede estar constituido de madera, o bien ser metálico.



La superficie tamizante puede estar constituida por una empalizada de barras.

También con una placa agujereada con todos los orificios iguales.

Normalmente está constituido por entramado de hilos que se cruzan unos con

otros (Hilos entrelazados) y se llama malla o tejido. Estos hilos reciben distinto nombre.

Los horizontales son llamados Trama y los verticales Urdimbre.

Si tiene distinto diámetro, el de mayor diámetro es la Trama.

La R.F.E. dice que el material de los hilos, sección y agujeros deben ser

adecuados. Los hilos deben ser de material adecuado para que no se degraden durante el

uso.

Ejemplo: Para ácidos, no usar hilos metálicos. La superficie tamizante y el

bastidor deben estar unidos y esta unión puede ser:

· Fija → El marco siempre tiene la misma superficie tamizante.

· No fija → El marco tiene un resalte para poner superficie tamizante. Esa unión

es mas versátil.

Al tamiz se da movimiento lateral brusco, de tal manera que se zarandea el

tamiz, y esto transmite movimiento de vaivén, y así las partículas de pequeño tamaño se

orientan de forma que pueden atravesar la superficie tamizante.

A la hora de tamizar, se coloca el material sobre superficie tamizante, y se

somete a zarandeo, de tal forma que las partículas mas pequeñas caen por orificios y

quedan en parte superior una parte del producto inicial. Tenemos dos fracciones:

R → Fracción de Rechazo, Gruesos o Fracción Positiva.

T → Fracción de Tamizado, Fracción de Cernido, F. De Finos o F. Negativa.

1 Tamiz → 2 Fracciones = 1 + 1 fracción.

Si pongo dos tamices, obtengo tres fracciones, que serían 2 + 1.

Si pongo n tamices, obtengo n + 1 fracciones.



Si tamizo por varios tamices, estos tamizados serán mas homogéneos →

Asociación de Tamices.

La tamización puede ser :

· Tamización simple con un solo tamiz.

· Tamización múltiple cuando se usan varios tamices.

El tamiz puede que tenga a veces una tapadera, y es en sustancias picantes,

acres, tóxicas, ya que en el zarandero pasa partículas a la atmósfera. También tenemos

recipientes que recogen el material tamizado.

Asociación de Tamices.

A veces interesa separar de un mismo producto varias fracciones según tamaño

de partícula y para esto se usan tamices. Si usamos n tamices obtenemos n + 1

fracciones.

El tamiz tiene superficie plana o no (Cilíndrica) y podemos hacer Asociación

Lineal o en Serie, o bien Asociación en Cascada.

Asociación Lineal o en Serie.

Se usan varios tamices. Lo tenemos que hacer de tal manera que el orificio del

tamiz (L) sea el más pequeño en el primer tamiz, y mas grande en el último tamiz.



Ventajas:

- Gran rendimiento separador.

Inconvenientes.

- Bajo rendimiento, ya que la separación se hace individualmente en cada

tamiz, por lo que se elevan los costes.

- Todo el producto se pone sobre el tamiz mas delicado, y eso es un

inconveniente porque puede dañarse.

Asociación en Cascada.

Se caracteriza porque los tamices se asocian

de tal manera que encajan unos con otros, formando

torre de tamices.

Debajo del ultimo tamiz, hay un recipiente

que recoge tamizado. Hay un motor que aplica

movimiento a todos los tamices. El tiempo debe ser

adecuado.

Ventajas:

- Tienen mayor Rendimiento, ya que ahorra tiempo, trabajo y energía.

Inconvenientes.



- Menor capacidad separadora.

La máxima aplicación de esta asociación es para estudios granulométricos.

Procedimiento de Tamización.

Tamización seca → La normal, la que vamos a estudiar en profundidad.

Tamización húmeda → Se hace para paliar algunos inconvenientes que

presentan algunos polvos. Se usa un líquido que no disuelva el sólido y que no

reaccione con el sólido. El mecanismo es de la siguiente manera:

Cuando pulverizamos no hay homogeneidad en tamaño de partícula. Si se

produce gran incremento de superficie, hay gran energía libre y, cuando estas partículas

rozan con el tamiz, tienen gran electricidad estática y hace que se junten las partículas.

Si el material es higroscópico, tiende a aglomerarse. La tamización húmeda se

hace de la siguiente forma:

- La corriente de líquido empuja a las partículas que

atraviesan el tamiz. Se recoge un sólido interpuesto en un

líquido. Después tengo que decantar y a continuación concentro

(1º evaporo y 2º deseco).

Caracterización de un Tamiz.

Antiguamente se usaba unos parámetros, como por ejemplo, se daba nº de

mallas por unidad de superficie.

Nº = nº mallas / 1 cm2



Esta clasificación es errónea. Se usan otros parámetros:

· Diámetro de hilo → Influye muchísimo. Es el grueso de hilo y puede determinar

tamaño de orificios.

· Ancho de malla (M) → Distancia que existe entre los centros geométricos de dos hilos

paralelos y consecutivos. Se representa por la letra M.

· Luz de malla (L) → Distancia entre bordes internos de dos hilos paralelos y

consecutivos.

M = L + 2 r = L + d

Si M es constante, L será pequeño si d (Diámetro del hilo) es grande.

Otros parámetros de interés son:

· Superficie Útil (Au) → Superficie del tamiz que

realmente se usa para tamizar. Será la suma de todos

los huecos que hay en un tamiz, y esto será igual al

número de huecos por el tamaño de hueco. Au = n · L2

· Superficie Total (AT) → Suma de los huecos mas la suma de los hilos. Es igual a la

suma de los anchos de malla del tamiz. AT = n · m2

· Superficie Relativa Útil (K) → Superficie relativa útil o característica de un tamiz.

Cociente entre Au / AT = n · L2 / n · m2



K es la relación que existe entre la superficie útil de un tamiz y la superficie

total.

Cada país tiene normas para identificar y fabricar un tamiz. En España se usan

las normas ISO (Organización Internacional de Estandarización). También se usan

normas UNE y DIN (También en Alemania).

TAMICES

Se realizan con material adecuado, como latón, seda, nylon, crim y con distinto

grueso, adecuado a lo tamizar.

Están constituidos por mallas cuadradas. Para las asociaciones no destinadas a

análisis pueden usarse mayas circulares, teniendo en cuenta:

· Grado de división → En la monografía aparecen un nº, por ejemplo 11200, y

esto son las micras que mide e polvo.

Para comprobar si un tamiz tiene la abertura de malla adecuada, lo

hacemos contando, midiendo en diagonal.



La R.F.E. admite unas tolerancias, ya que es posible que haya diferencia de

aberturas. Esto viene expresado numéricamente. (Tolerancia ± 15 %).

La R.F.E. habla de tamaño de partícula por tamización. Para determinar tamaño

de partícula, lo hace con dos tamices o uno solo. Vemos como clasificar los polvos con

dos tamices.

Ahora vemos clasificación de los polvos con un solo tamiz:

La tenacidad de un polvo es inferior a la luz de malla del tamiz cuando pasa el

97 % del producto. Ejemplo:

Caracterización del Trabajo de un

Tamiz.

Primitivo Sánchez Lucena

Nº Tamiz Nº TamizPolvo Grueso 1400 355Polvo Moderadamente Fino 355 180Polvo Fino 180 125Polvo Muy Fino 125 90

Pasa el 95 % del polvo en masa

Pasa ≤ 45 % del polvo en masa

Pág. 46


Para expresar capacidad separadora de un tamiz, hay que conocer unos

conceptos:

1. Índice de Cernido o Índice de tamizado ( IT ).

2. Índice de Rechazo ( IR ).

3. Grado de Separación de Finos ( ηF )

4. Grado de Separación de Gruesos (ηG )

Con todo esto se puede ver el rendimiento separador del tamiz.

Cuando tamizamos, sobre el tamiz, ponemos producto bruto, que tiene finos y

gruesos. Cuando sometemos a zarandeo, teóricamente sobre el tamiz queda rechazo

(Constituido por partículas con tamaño de partícula mayor que abertura del tamiz) y

pasaría otra parte llamada fracción de tamizado con partículas con tamaño de partícula

menor a la luz de malla.

Esto en realidad no es así, en realidad, en la fracción de rechazo hay un % de

gruesos mas otro % de finos.

En tamizado hay % de finos y otro % de gruesos.

Veamos ahora los motivos por los que aparecen finos en IR y gruesos en IT.

Finos en IR (Explicaciones):

- Problemas del propio producto a tamizar, como fenómenos de adherencia,

porque el producto está húmedo por fricciones entre superficie tamizante y

partículas que produzca adherencia; porque haya tal incremento de superficie

en partículas que haya mucha energía libre → Adherencias.

- Porque no se opere bien → Zarandeo inclinado que hace que la luz de maya

(L) sea menor.

- Que no se haya estado tiempo suficiente.

Gruesos en Índice de Tamizado (Explicaciones):



- Tamiz no normalizado donde hay orificios mayores.

- A la hora de tamizar, una parte se puede estancar en luz, y tras empujones, se

obliga a las partículas a pasar.

- Porque las partículas no sean isodiamétricas, y sea aciculares.

El Rendimiento Separador de un Tamiz es: η = ηF - ηG

Esto depende de la carga, producto a tamizar. También de la forma en que se

haya trabajado.

Dispositivos de Tamización.

De acuerdo con rendimiento o funcionamiento hay:

· Manuales → Bajo Rendimiento.

· Industriales → Mayor Rendimiento que manuales.

El trabajo necesario para trasladar partículas de un lado a otro se aplica

mecánicamente.

Dispositivos Industriales:

a) De Superficie Tamizante Móvil→ El Tamiz está sujeto a movimiento vibratorio.

b) De Superficie Tamizante Fija → Lo que mueve el material se puede clasificar:

i. Algo mecánico como brazo o tornillo sin fin.

ii. Aire u otro fluido, donde aparecen dos grupos mas:

1. De Vacío.

2. Neumáticos.

a)a) De Superficie Tamizante Móvil.De Superficie Tamizante Móvil.



La superficie tamizante está unida al techo mediante dos barras, y una de ellas tiene

un resorte. La parte inferior tiene un saliente (Lengüeta). También consta de rueda que

va a estar moviéndose, y esta rueda puede ser con resaltes, dentada....

Funcionamiento:

El material se pone en superficie tamizante. La lengüeta está enzima de la rueda, y esta

gira. La lengüeta pierde apoyo en resalte y esto transmite movimiento. Este es de

Funcionamiento Discontinuo.

Otro dispositivo es el de Vaivén, que

consta de brazo unido a rueda

excéntricamente. En estos dispositivos las

partículas empiezan a rodar describiendo

trayectorias circulares o elípticas hasta que

pasan superficie tamizante.

Ambos son de funcionamiento Discontinuo.

Hay otro dispositivo que va en el suelo y el funcionamiento es el mismo.



b.b. De Superficie Tamizante Fija.De Superficie Tamizante Fija.

TAMIZ TORNILLO SIN FIN.

El tornillo sin fin transmite movimiento a las partículas. Consta de tolva de

alimentación que deja caer el material en cantidad adecuada. También consta de tornillo

sin fin, que consta de volutas donde a veces lleva especie de cepillo, pincel, que sirve

para barrer mejor. Las propias volutas realizan cierta presión sobre el material. Tienen

también su cámara de tamización, donde la base es inclinada para favorecer salida de

finos.

Por extremo opuesto a tolva hay un canal, salida, para que puedan salir los

gruesos. Este es de funcionamiento continuo.

Para que haya un buen rendimiento, tenemos que ajustar un parámetro, que es

que la cantidad de material que entre sea adecuada, para que las partículas pequeñas

puedan encontrar salida durante su tiempo de tamizado.



TAMIZACIÓN DE VACÍO.

Consta de una cámara

cilíndrica en la que hay unos resaltes

que sirven para que se apoye la

superficie tamizante. Al ser vacío

tiene una tapadera que cierra

herméticamente.

En la parte inferior hay una

tubuladura que conecta una bomba

de vacío separada por una

membrana. En la parte central inferior hay un orificio, un tubo hueco que termina en

placa metálica que queda debajo de la superficie tamizante. Por este tubo se inyecta aire

a P y este tubo gira, rota.

Funcionamiento → El Rendimiento es muy bajo, porque se tamizan 10 g de

producto cada vez.

El material se coloca sobre superficie tamizante y se aplica el vacío, que se

llevará las partículas que van atravesando el tamiz, y la membrana separa la bomba del

tamizado. Por la tubuladura se hace entrar aire a P y se distribuye por la placa que va

por debajo el tamiz, y la P del aire hace que se muevan las partículas del producto e

incluso ese fluido puede hacer que si algún orifico del tamiz está obstruido, se destape.

El rendimiento depende de:

· P que estemos insuflando por esa tubuladura hueca.

· Vacío que se realiza.

· Velocidad de giro de tubuladura en forma de L.



DISPOSITIVOS NEUMÁTICOSDISPOSITIVOS NEUMÁTICOS

Tienen que tener un chorro de un fluido para mover las partículas. Encontramos:

1. Cámaras de depósito.

2. Ciclónicos.

3. Centrífugos.

CÁMARAS DE DEPÓSITO.

Son unos grandes recipientes

compartimentados por tabiques que

parten del fondo del recipiente

dividiendo el recinto general. Existe

además una apertura para que entre el aire con partículas suspendidas y otra abertura

para salida del aire.

Funcionamiento → El aire entra por

parte lateral y las partículas que entran

están sometidas a una Fuerza Horizontal

(Por el fluido) y una F. Vertical

(Gravedad). Así, por dichas fuerzas, por la horizontal se desplazan y por la vertical caen

aquellas que tengan una trayectoria parabólica, así entran primero las partículas de

mayor diámetro y cuanto menor sea el peso, la parábola será mas abierta.

A veces existen modificaciones, poniendo una tapadera y obligando al aire a

hacer recorrido en Zig-Zag.



DISPOSITIVOS CICLÓNICOS.

Constituidos por una parte cilíndrica que termina en tronco de cono. El interior

es cilíndrico. A una determinada altura, pero siempre por debajo de una entrada, hay un

tubo hueco y luego hay un tubo perpendicular a las paredes del cilindro y al tubo

inferior.

Funcionamiento → El

aire cargado con partículas

entra por el tubo lateral a

elevada velocidad y las

partículas adquieren

movimiento rotacional y el

fluido desarrolla una fuerza

centrífuga, así las partículas

chocan contra las paredes del recipiente. Las partículas de mayor tamaño caen por su

propio peso.

Las partículas de menor tamaño siguen un movimiento espiral ascendente y

suben con el aire hacia arriba.

Hay determinados parámetros que se recogen en una fórmula y tienen

importancia para el rendimiento:

→ Dimensión relativa de la parte cilíndrica y troncocónica.

→ Diámetro interior de la parte cilíndrica y del tubo de salida de aire.

Como el rendimiento separador de un ciclón está relacionado con el tamaño,

cuando se quiere mayor rendimiento, se asocian ciclones y aumentamos tremendamente

el rendimiento.



La importancia de todo esto son múltiples aplicaciones como:

1.- Salida de los dispositivos de micronización. Así se ponen los ciclones asociados en

paralelo. El material que sale del 1º hace el recorrido y los finos pasan por el 2º, y así, al

final, sólo saldrá el fluido. En Micronizadores se podrá usar para aprovechar el gas

inerte.

2.- Se usan para separar partículas, finos de distinto tamaño.

3.- Para purificar el aire de determinados recintos de trabajo (Ejemplo: Fábrica de

cemento).

SEPARADORES CENTRÍFUGOS.

De Doble cono:

Parte cilíndrica en cuya parte inferior,

termina en tronco de cono. En el interior hay un 2º

cono concéntrico con el anterior y éste 2º cono

termina en la tubuladura donde salen gruesos y en

la parte inferior salen finos. A la parte superior

llegan partículas y hay un disco que rota

continuamente, sobre el cual se hacen caer las

partículas que queremos tamizar. También hay

paletas que hacen de ventilador y protegiendo al

disco hay una especie de anillo que lo envuelve.

Las partículas chocan con el anillo y caen por su propio peso, y en el tronco

inferior caen los R (Fracciones de Rechazo), y el fino queda en suspensión y puede salir

del anillo y caer por la salida mas inferior.



A veces, se acoplan a molinos pulverizadores para quitar los finos, que si los dejáramos en la

cámara de pulverización disminuiría el rendimiento.

HOMOGENEIZACIÓN Y MEZCLA

Definición: Operación general de la tecnología farmacéutica cuyo objetivo es

que un sólido granular heterogéneo pase a un sólido granular donde la distribución

sea uniforme; es decir, que si cogemos una alícuota, ésta sea representativa, que

pueda compararse en todo con la cantidad restante y con ella misma.

Las aplicaciones son numerosísimas, es la operación con mas aplicaciones

dentro de la tecnología farmacéutica, así por ejemplo:

→ Antes de pulverización, para igualar tamaño de las partículas.

→ Operación previa para obtener de todas las formas farmacéuticas, haciendo

hincapié en sólidos.

Así vemos que:

Comprimido:

S. Activa.

Lubrificante.

Diluyente.

Aromatizante.

Etc...

Si no lo mezclo y homogeneizo perfectamente, el comprimido no tiene dosis

exacta del principio activo que quiero que tenga. Por defecto sería ineficaz, y por exceso

podría ser tóxico.



MEZCLAS

o Positivas → Para obtenerlas No se requiere la aplicación de un

trabajo, se forman espontáneamente. Sin embargo, se caracteriza

porque no se separan espontáneamente, es decir, Si son Estables.

Ejemplo: 2 líquidos miscibles = Agua + Alcohol.

2 Gases miscibles. (Mezclan aún sin agitar)

o Negativas → Si requieren Trabajo, No se forman espontáneamente.

No son estables.

Ejemplo: Líquidos inmiscibles = Aceite + Agua.

o Neutras → Requieren trabajo para su obtención pero Si son estables.

Cuando ponemos un material a homogeneizar en un recipiente puede pasar que

ese material sufra un arrastre o empuje y así se traslade y necesitará de algo que ejerza

esa acción mecánica (Ej. Tornillo sin fin, paletas) o puede que sufra de elevación o

levantamiento del material.

Así cuando suba, parte del material podrá caer en forma de fina lluvia o cascada

y otra caerá deslizándose por las paredes.



Mecanismo de Mezclado.

a. Por Convección o Mezcla Convectiva.

Las partículas se separan, se transfieren, se mueven formando bloques o grupos de

partículas pequeñas o porciones apreciables de material. Se mueven con paletas o

tornillo sin fin.

b. Mecanismo Difusión o Mezcla Difusiva.

Se mueven partículas individualizadas cada una separada incluso de la adyacente e

incluso a distinta velocidad y por movimiento al azar.

c. Mecanismo de Cizalla, Corte, Deslizamiento, Resbalamiento.

Prácticamente igual al de difusión pero aquí mediante planos, láminas del material

que se deslizan y se llaman planos de corte o láminas de deslizamiento, y se deslizan los

unos sobre los otros.

Factores o Parámetros que

influyen en la Homogeneización.

1.- Dependientes del Material.1.- Dependientes del Material.

1. Estructura.

2. Densidad. A mayor densidad, mayor facilidad de mezcla.

3. Porosidad.



4. Higroscopicidad y humedad. Influyen negativamente por producción de

aglomeraciones.

5. Incremento de superficie del sólido. Relacionado con la energía libre

superficial del sólido. A mayor S, mayor Energía libre.

6. Electricidad estática. Influye negativamente porque el material, al

desplazarse fricciona partes internas del dispositivo, y si hay fuerzas

electrostáticas, hay adherencias.

7. Características Reológicas del sólido. Depende de que tenga mayor o

menor fluencia el material. Repercute en que si la fluencia es buena, se

mezcla mejor. (Fluencia → Se desliza mejor).

8. Forma y Tamaño de la Partícula. La forma influye en la afluencia de los

polvos. En este sentido se dice que las partículas isodiamétricas fluyen mejor

que aristadas y estas mejor que las que tienen escamas y a su vez mejor que

aciculares. Isodiamétricas > Aristadas > Escamas > Aciculares.

Pero en contrapartida, el desmezclado se ve favorecido en el sentido

contrario que el Mezclado.

9. Tamaño. Si la partícula tiene un tamaño grande se mueve mejor que cuando

es pequeña, entonces se favorece la mezcla. Además, cuando el tamaño es

grande la superficie específica es mas pequeña, entonces es menor la fricción

que tienen los sólidos y mayor la mezcla y homogeneización. También es

necesario que el tamaño de las partículas se iguale; para conseguir esto

previamente haremos una tamización. En tamaño, cuanto mayor es la

mezcla, mayor es la capacidad de desmezclado de los polvos.

El desmezclado también se llama segregación o desagregación de polvos.



Suponemos una mezcla mas o menos perfecta, si la dejamos estar en reposo un

tiempo, por efecto de la fuerza de la gravedad las partículas pequeñas, si son mas densas

que las grandes, se irán al fondo y quedarán arriba las partículas de mayor tamaño de

manera que se ha producido una segregación por la gravedad.

Puede se que esta mezcla se someta a vibraciones, golpes, entonces esta segregación

por la gravedad se acelerará y esto es mas importante para la dosificación de formas

farmacéuticas.

Imaginemos que vamos a preparar una forma farmacéutica en comprimidos. Tienen

la sustancia activa los componentes que previamente debemos mezclar. Para ello

pondremos estos polvos en la tolva de alimentación que tiene un movimiento vibratorio

y caen al orifico de la matriz en cantidad suficiente para obtener un comprimido. Al

principio caerán en la matriz los polvos finos, que se adaptarán mejor y cabe mas

cantidad, entonces a mas cantidad, mas dosis y se produce sobredosis del comprimido.

Ahora caerá los gruesos pero en menor cantidad, entonces obtenemos dosis inferior a la

deseada y por tanto origina fluctuación en la dosis.

2.- Dependientes del Dispositivo.2.- Dependientes del Dispositivo.

1. Tamaño y dimensiones de la cámara. Deben ser adecuadas, y siempre el

volumen debe ser mayor que el polvo que vamos a mezclar para dejar un espacio

vacío, y se puedan mover las partículas.

2. Forma o conformación geométrica de la cámara. Pueden tener un perfil que

puede ser poliédrico (Favorece mejor el mezclado porque cuando el polvo llega

a las aristas cae y se divide en distintas fracciones) o cilíndrico.

3. Dependientes de cómo se realiza la operación. En este sentido interesa:



a. Volumen de Polvo que se introduce en la cámara en relación con el

volumen de la cámara: El volumen del polvo debe ser menor que el

volumen de la cámara.

Si los dispositivos son por volteo, se debe dejar un vació de 40-60 % de la cámara.

Si actúan por agitadores, el vacío debe ser de 10-20 % de la cámara.

b. Proporción de los polvos en la mezcla:

Puede ser que uno de ellos esté en menor proporción que otro, entonces

actúa siguiendo la regla de las diluciones seriadas, cuando van en distinta

proporción (Añadir concepto de las prácticas). También puede suceder

que vayan en la misma proporción, entonces se subdividen cada uno de

estos polvos y se procede a mezclar cada fracción y luego se mezclan.

c. Orden de incorporación de los polvos:

Si Suponemos una mezcla binaria, se procederá según las diluciones

seriadas. Si por el contrario no hacemos una binaria, sino que tenemos

muchos componentes, se precederá así: se considera como binaria,

porque el p.a. se considera independiente y los demás componentes,

como si fueran uno sólo.

d. Velocidad de agitación del agitador del dispositivo móvil de la

mezcladora.

e. Velocidad de giro del dispositivo:

Debe ser al iniciar la operación de mezcla, mas lenta que cuando vamos

avanzando en la operación y siempre guardando una velocidad óptima

que cada sustancia requiere.



Índices de Mezclado.

I. Grado de Mezclado:

Las partículas determinan el mezclado. Pueden colocarse ordenadamente o

aleatoriamente (o al azar). Así aparecen distintos tipos de mezclas de distintos

características, tanto que en el primer caso cuando la situación es ordenada se obtienen

lo que se llama una MEZCLA ORDENADA O MEZCLA IDEAL. Para obtenerla. el

movimiento debe ser ordenado.

Al azar da MEZCLAS ALEATORIAS O RANDOMIZADAS.

Si vamos a obtener una mezcla binaria a partes iguales, y las partículas son

esféricas o isodiamétricas, nos encontramos con dos situaciones distintas dependiendo

del movimiento:

- Una partícula está rodeada de otras 4 distintas a ella. Esto sería una Mezcla

Ideal.

- Una partícula está rodeada de 2 distintas a ella. En este caso partículas

iguales estarían juntas. Esto es Mezcla Randomizada.

Para saber cómo se hace la mezcla se utilizan estudios estadísticos, tomando

muestras de todo lo que constituye el sistema de mezclado (Cámara,

conductos....). El nº de muestra debe ser máximo porque para estudios

estadísticos, cuanto mayor nº de muestras, mejor.



II. Tiempo de Mezclado.

A la vez que se produce la mezcla se produce la segregación o el desmezclado

de la mezcla. Cuando se advierte que hay una buena distribución de las partículas que se

mezcla debe parar el tiempo de mezcla para no favorecer la segregación.

Así, la distribución de las partículas en una mezcla, también depende del tiempo.

- Evolución del tiempo: Cuando iniciamos la mezcla u homogeneización, en un

primer tiempo se produce un buen mezclado pero conforme avanza el tiempo, la mezcla

se hace mas lenta hasta un tiempo t´ a partir del cual ya no hay mas mezclado.

Al tiempo t´ se le llama tiempo ideal de mezclado.

Para determinar el tiempo de mezclado

se hace experimentalmente porque cada par de

polvos, cada dispositivo... cada circunstancia

de la mezcla varía el tiempo de mezclado.

Estudio de los Dispositivos de

Mezclado.

Se caracterizan en general porque intentan dividir la totalidad de los polvos para

después unir y mezclar y esto se repetirá de nuevo (dividir, unir, mezclar).

Fundamento de Homogeneización: DIVIDIR → UNIR → MEZCLAR

DISPOSITIVOS DE HOMOGENEIZACIÓN-MEZCLADO

Mortero y PistiloSin fricción. Hace que las partículas se

trasladen.



Dispositivos Manuales Tamiz

Tamiz de luz de malla mayor que las partículas a mezclar.

Sobre papel grande Levantando un lado, y después otro.

Papel y espátulaEl material se divide con espátula, y a

continuación, se mezclan.

Dispositivos Industriales MECÁNICOS

Con Recipiente Móvil (Dinámicos)

CúbicosCilíndricosBicónicos

En “V” o en “Y”

Con Recipiente Fijo (Estáticos)

Tornillo sin finPlanetario

MalaxadoraPor Aire Mezclador en Lecho Fluido.

MÓVILES Y CÚBICOSMÓVILES Y CÚBICOS

Cajas de acero inoxidable que tienen un mecanismo de mezclado por difusión.

El dispositivo puede tener dos variantes:

1.- CÚBICOS

El eje de giro va fijo a dos caras paralelas del

cubo por lo que cuando voltea el polvo, sube y luego cae

sobre la arista del cubo haciendo que se divida, y resbala

en dos partes, una a cada lado de la cara que forma la

arista.

En diagonal: Cuando el polvo cae, lo hace sobre un

triedro, dividiéndose en tres partes.

En ellos, existe un parámetro importante llamado

Intensificador.

Velocidad de Giro: Debe ser optima para que el

material caiga en parte en forma de fina lluvia y parte resbale.



El Intensificador puede estar dentro en forma de barras que aumente el

mezclado.

2.- CILÍNDRICOS

Cilindro unido por dos bases que le confiere un movimiento de rotación a

velocidad óptima como para que parte caiga en fina lluvia y parte se deslice. También

hay dos formas.

Puede llevar en su interior Intensificador (Barras) del mismo material que suele

ser de acero inoxidable y que ayuda a aumentar mezclado.

Los inconvenientes son:

- Poco preciso.

- Lentos.

- Los 2 sólidos a mezclar tienen que tener características reológicas similares

para poder facilitar la mezcla.

Situación del eje:

3.- MEZCLADOR DE DOBLE CONO (BICÓNICOS)

Consta de dos caras unidas por sus bases a través de una parte cilíndrica.

Se caracteriza porque oferta mas aristas en su parte interior, que es cilíndrica,

por lo que el material se va a dividir mas, va a favorecerse el mezclado.



Tienen un límite de llenado inferior al 50 %, a veces el eje de giro se prolonga

en el interior y puede llevar unas paletas que giran en el interior, aumentando el

movimiento y favoreciendo la homogeneización.

El eje puede ser hueco, y tener unos pequeños orificios por lo que le permiten,

que si entra un líquido, pueda salir por estos orificios proyectados y si se encuentra a un

sólido, el líquido no lo va a envolver.

Así lo vamos a utilizar para humedecer los polvos y obtener los llamados

granulados.

También necesita una velocidad de giro optima.

El eje aquí también puede orientarse en el mismo sentido del eje de los conos, o

en diagonal, de distintas posiciones.

4.- MEZCLADORES EN V

Son los mas utilizados para la mezcla y homogeneización. Suelen ser de plástico

pero generalmente de acero inoxidable, de tamaño mas variable porque pueden incluso

mezclar toneladas.

Constan de dos brazos cilíndricos que se unen formando un ángulo de 90º, a

veces llevan una boca de descarga por la parte inferior. Otros no, porque los brazos son

abiertos y con tapaderas.



Tienen un eje de giro en el mismo plano por lo que cuando gira se le transmite

un volteo en forma de campana.

Los sólidos del interior en principio, se unen en la parte de abajo; cuando se

voltean, el material se divide y cae hacia cada uno de los brazos, rotará y se volverá a

unir para luego separarse después.

La velocidad de giro debe ser suficiente para que cuando esté unido el material,

se divida y resbale.

El dispositivo necesita de un 50-60 % de vacío para que se realice la mezcla.

También se utiliza para líquidos porque igual que en bicónicos pueden prolongar

en el interior el eje de giro y pueden también llevar intensificadores móviles que giran

en el interior a un nº determinado de r.p.m. (3000). También puede tener orificios para

los líquidos y obtener granulados, recubrir formas farmacéuticas.

También podemos prologar la parte de abajo y obtener los llamados

Mezcladores en Y.

Si el giro es en el mismo plano de los cilindros, transmite movimiento de volteo.

Si el giro va en sentido perpendicular, los brazos rotan.

La mezcla se da mejor cuando van en el mismo plano.

Parámetro importante: Velocidad de giro óptima. Es aquella que permite que

en media vuelta el material caiga de los brazos al centro y en la otra vuelta se vuelva a

los brazos. Se une y se separa.

· Funcionamiento:

Se carga el material que no debe ocupar mas del 40-60 %. No debe ocupar más

del volumen de un brazo. Se llena y se mantiene volteando el dispositivo el tiempo

necesario para que se de la mezcla y homogeneización.

· Dispositivo en Y:



Igual que el de V. La única diferencia es que posee 3 brazos mas o menos

iguales. El resto es igual al dispositivo en V.

Nota: Los dispositivos por golpeo pueden llevar intensificadores.

· INTENSIFICADORES:

Pueden ser fijos o móviles.

Intensificadores fijos: son barras que hay dentro de la cámara de

homogeneización. Costillas o salientes fijos en la cámara de homogeneización.

Intensificadores móviles: Mas efectivos que los fijos (El material cae sobre

ellos y lo rechaza y divide). Constituidos por unas aspas que giran a un nº elevado de

revoluciones / Minuto (3.000 r.p.m.) superior al eje de giro del propio dispositivo. Las

partículas chocan con aspas. Las despiden y así incrementan la homogeneización.

Actúan como agitadores de alta velocidad.

Además, el eje puede prolongarse en el interior y es hueco. Además de llevar las

aspas de agitación, también lleva unos pequeños orificios que permiten la salida de otro

sólido (lo lanza y mezcla mejor con lo que ya teníamos) o lo que es mas común: Se

mete un líquido con determinadas características. Sirve por ello para mezcla de sól-sól y

sól-liq al modificar el eje.

El líquido sale y se encuentra con partículas del sólido que se están mezclando.

Se está humectando las partículas sólidas, y de esta forma se obtienen una forma

farmacéutica: Granulados.

DISPOSITIVOS ESTÁTICOSDISPOSITIVOS ESTÁTICOS



La cámara de homogeneización no se mueve. El mecanismo de mezclado que

predomina es el de convección pero también coexisten otros.

Debe haber algo que mueva el material para que se de la transferencia de

materia:

- Tornillo sin fin.

- Paletas o cintas.

DISPOSITIVO DE TORNILLO SIN FIN.DISPOSITIVO DE TORNILLO SIN FIN.

Con Movimiento Rotatorio.

Consta de una cámara de homogeneización cilíndrica que termina en tronco de

cono. Lleva una tolva de alimentación y

una compuerta de descarga. El

funcionamiento es discontinuo. Necesita

dejar de 10-20 % de espacio vacío.

Funcionamiento: Se lleva hasta el

tope y se empieza a mover el tornillo sin

fin, y por su forma arrastra el material

hasta arriba, y una vez están arriba, caen por su propio peso (Gravedad), unas suben y

otras bajan contracorriente, pero hay partículas alejadas del tornillo y cerca de las

paredes que no se arrastran y forman una zona muerta.

Inconveniente: Precisamente el que no se produzca homogeneización en ciertas

zonas.

Con Movimiento Planetario.



Aquí la cámara es tronco-cónica. El tornillo se une a un brazo, por lo que gira y

no existen zonas muertas.

MEZCLADORMEZCLADOR EN SIGMA OEN SIGMA O

MAXALADORA.MAXALADORA.

Su mayor aplicación es para mezclar sólidos con semisólidos o líquidos para

obtener masas pastosas → Pomadas. También sólidos-sólidos.

Consta de una cámara semicilíndrica con la parte

abierta hacia arriba. Lleva en su interior unos brazos en forma

de sigma que giran el uno contra el otro pero sin interferir y que puede girar a distinto nº

de r.p.m.. suelen llevar dobles paredes para que lleve un fluido, agua generalmente, de

distinta temperatura, para favorecer la mezcla para pomadas.

Cuando es semicilíndrica lleva abajo un saliente o resalte que es un

intensificador del mezclado, que parece que divide en dos la cámara.



Funcionamiento: Los polvos se colocan en la cámara, y los brazos arrastran el

material, de tal forma que lo llevan a la parte superior, dejándolo caer posteriormente y

dividiéndose el material en las subcámaras. Esto se repite continuamente.

HOMOGENEIZACIÓN POR AIREHOMOGENEIZACIÓN POR AIRE

DISPOSITIVO EN LECHO FLUIDO: GLATT O AEROMATIC.DISPOSITIVO EN LECHO FLUIDO: GLATT O AEROMATIC.

El chorro de un fluido mueve las partículas. Consta de:

- Cámara de homogeneización con dos partes:

o Superior cilíndrica unida a parte inferior

o Inferior troncocónica. A veces va sobre un carrillo y se puede quitar.

La parte troncocónica, en su parte inferior posee una rejilla, unos orificios, que

sirven de soporte del material que vamos a homogenizar.

En la parte superior tiene

filtros de manga que son de tela y

que sirven para recoger los finos y

que no salgan de la cámara de

homogeneización. El fluido si sale.



Lo que hace que el fluido entre y salga es una turbina. El fluido entra

atravesando un filtro (Si atravesase unas resistencias sirve para desecar).

Funcionamiento: El aire entra por parte inferior, atraviesa orificios de parte

inferior de la cámara. Entra a velocidad adecuada para mantener movimiento de las

partículas (suben y bajan). Así se realiza la mezcla y homogeneización.

Ventajas:

- Poco tiempo para la mezcla y homogeneización.

- Se puede mezclar apreciables volúmenes de polvos.

Inconvenientes:

- Requiere de tamaño de partícula igualado (Porque si son muy grandes,

requiere mayor velocidad).

- Se producen aglomeraciones de los polvos imposibilitando la mezcla y

homogeneización.

- Mas Caros.



FLUIDIZACIÓN

Es una forma de trabajar con los sólidos finamente divididos en unas

condiciones de trabajo similares a como se trabaja con los fluidos.

Es una operación en la cual se crea un lecho granular con las partículas en

movimiento que fluyen como si fuera un líquido en ebullición.

Lecho estático + Fluido gaseoso → Lecho Fluido

Así se crea un sistema sólido-fluido con similares características y propiedades a

las que tiene un fluido.

Esta forma de trabajar fue inventada en 1921 por un alemán, Winkler, que la usó

para la gasificación de C. Pero no se usó hasta 20 años después, en 1940 en USA, que se

usó para el craking catalítico de los gases petrolíferos.

Hoy tiene múltiples aplicaciones en distintos ámbitos por sus múltiples ventajas.

En principio se le llamó fluidificación pero era incorrecto porque eso se refiere

al paso de un sistema sólido a un sistema líquido, y precisamente esto, no es lo que pasa.

Hoy se llama Fluidización, Lecho Fluido o Lecho Turbulento.



Bases Teóricas de la Formación

de un Lecho Fluido.

Si sobre un cilindro colocado verticalmente, con su base agujereada, colocamos

las partículas de un sólido, a eso se le llama lecho estático, y va a ocupar un volumen VT

constituido por el V de las partículas del sólido mas el V de los huecos interparticulares

que serán mayores o menores dependiendo del tamaño y forma de las partículas.

VT = VS + VH

A la suma de los huecos se le llama porosidad del lecho y es la relación entre VH y VT.

Porosidad ε = VH / VT

Si a través de los orificios de la base hacemos pasar un fluido, el fluido por el

roce con las partículas va a perder fuerza. Si usamos un manómetro diferencial veremos

la diferencia de Presión del fluido antes y después de entrar el fluido.

Gradiente de P = ∆P / h

Esta pérdida de P depende de muchos factores. Según la Ecuación de Kozeny-

Carman, la pérdida de carga sería igual a:

∆ P = K · V0 · η · (1 - ε ) 2

h d · ε3 · g

V0 → Velocidad del fluido a la entrada.

K → Constante que depende de tamaño, forma y distribución de las partículas.

η → Viscosidad del aire (Función de la temperatura).

d → Diámetro medio de las partículas.

g → Gravedad.



ε → Porosidad del lecho.

1 - ε → Compacidad.



La compacidad máxima será 1 y se dará cuando ε = 0. La ε es función de la

densidad del lecho y la densidad del sólido.



Características esenciales en la

Formación de un Lecho Fluido.

Suponemos un recipiente metálico cilíndrico colocado verticalmente, y con la

base agujereada. Si colocamos en él partículas de un determinado tamaño, esto

constituye un lecho estático, nos interesa la viscosidad del aire y la porosidad.

Si sobre el lecho estático hago llegar un fluido a través de los orificios de la base

del cilindro, dependiendo de la velocidad que lleve el fluido pasarán distintas cosas.

A. V0 = No pasa nada.

B. V1 = Velocidad muy pequeña. El fluido no tiene fuerza suficiente y se limita

a pasar por los espacios interparticulares y no pasa nada entro del lecho. El

fluido roza con las partículas del sólido por lo que va a perder F (Pérdida de

carga), saldrá con menor velocidad. η y ε siguen siendo las mismas.

C. V2 = Velocidad un poco mayor. El fluido atraviesa el lecho y pierde carga

por los roces. Las partículas se mueven algo, suben y bajan y se reorganizan.

La perdida de carga del fluido se debe, además del roce, a la F que emplea en

subir y bajar las partículas. η y ε siguen sin variar, sólo ha habido

elevaciones estáticas de las partículas.

A V1 y V2 se denomina LECHOS ESTACIONARIOS

D. V3 = Mayor velocidad. La fuerza del fluido se iguala al peso de las

partículas. Van a aumentar η y ε. El fluido va a perder carga. A esta fase se

le llama Fase de Prefluidización.



E. V4 = Velocidad aun mayor. La velocidad del fluido al entrar es mayor que el

peso de las partículas, va a mover las partículas continuamente. Tendrán

movimientos al azar, elípticos y continuos. Las partículas se individualizan

de forma que no contactan entre ellas, ni con la rejilla de la cámara. El fluido

pierda carga y las partículas que lleva envueltas caen, pero como entra fluido

nuevo vuelven a subir, por eso están las partículas continuamente subiendo y

bajando. El movimiento de las partículas recuerda a un líquido en ebullición.

La viscosidad es mucho mayor que la inicial y la ε también es mucho mayor.

Ya tenemos formado el lecho fluido. Se le llama LECHO FLUIDO DENSO.

F. V5 = Velocidad mucho mayor. La fuerza del fluido será capaz de mantener

las partículas pequeñas que pesan menos, arriba, y las partículas grandes

quedarán abajo. Se diferencian dos fases:

1. Fase diluido → Partículas Pequeñas (η >>>).

2. Fase densa → Partículas Grandes (ε >>>).

G. V6 = Velocidad de la ostia. La viscosidad aumenta tanto que las partículas se

arrastran fuera del recinto. FASE DE TRANSPORTE NEUMÁTICO.

El Punto B se corresponde con la velocidad de Prefluidización y el punto C con

la Velocidad crítica que es la velocidad a la que se inicia el lecho fluido. El punto D se

corresponde con una velocidad límite a partir de la cual, cualquier aumento de velocidad

significaría que romperíamos el lecho y pasaríamos a transporte neumático.

El punto D se corresponde también con la ε máxima = 1, porque τ = 0.



Para que se produzca un lecho fluido, el fluido tiene que entrar a una velocidad

con un valor entre velocidad crítica y velocidad límite. Para cada producto habrá una

velocidad crítica y una Velocidad límite distinta, ya que tendrán características y

propiedades distintas. Habrá que determinarlas para cada producto (experimentalmente).



Características de los Lechos

Fluidos.

Ventajas:

1. Hay un gran desarrollo superficial del sólido porque las partículas estarán

individualizadas. Se darán mejor las transferencias de calor y materia. Estos

intercambios de calor y materia vienen regulados por dos leyes:

a. Ley de Fourier, cuando se transfiere calor.

b. Ley de Fick, cuando se transfiere materia.

Ambas leyes siguen la siguiente ecuación:

dQ / dt → Velocidad a la que se transfiere el calor o la materia.

K → Constante que depende del material con el que trabajemos.

S → Superficie de intercambio.

dA → Diferencia de calor o diferencia de materia entre fluido y sólido.

dl → Espesor del fluido que está rodeando a la partícula en el lecho fluido.

Interesa que dl sea pequeño para que aumente la velocidad de transferencia.



2. En el lecho fluido hay un alto grado de turbulencia con respecto a un lecho

estacionario.

3. Posibilidad de un trabajo de forma continua. Contacto continuo porque en el

lecho fluido se transfiere calor o materia continuamente, y por toda la masa del

sólido ya que las partículas están individualizadas.

4. Tienen múltiples aplicaciones debido a su gran rendimiento, mezcladoras,

desecadoras....

Inconvenientes.

1. Hay que preparar el sólido antes de ponerlo en el lecho: Tamaño

determinado homogéneo...

2. Durante la formación del lecho pueden aparecer bolsas, se rompería el

lecho, lo cual influiría en la operación que estemos haciendo.

Aplicaciones del Lecho Fluido.

Son múltiples. Para operaciones de transferencia de calor, materia o ambas a la

vez. Siempre debe haber: Material de soporte, Fluido Gaseoso, Algo que se transfiera →

Portador.



Dispositivo.

Mezcladores Neumáticos, Vistos en tema Anterior.

EXTRACCIÓN

Definición: Operación galénica general cuyo objetivo es separar los principios

activos que se encuentran dentro de la droga, principios activos naturales o de

síntesis.

Va a formar parte por tanto de las operaciones de separación, es una Separación

con Transferencia de Materia.

Operaciones que tienen en común con extracción “separación con transferencia

de materia” son Tamización, Mezcla y homogeneización y Filtración.

La droga puede ser Natural o Artificial, y en esta droga habrá mas componentes

que nos interesan como principios activos naturales como alcaloides, heterósidos, etc, y

también habrá sustancias inertes, que no nos van a interesar, como gomas. Otros serán

sistemas perjudiciales. Ejemplo: Clorofila.


APLICACIONES DEL LECHO FLUIDO

Transferencia:

Soporte o sustrato

Vehículo Portador Operación

T. Calor Sólido granularGas Calor DesecaciónGas Frío Refrigeración

T. Materia SólidoDividido

Gas SólidoDividido Mezclado de

sólidos y homogeneización

Granular Granular

T. Calor y Materia

Sólido Pulverulento Gas

Líquido Adhesivo + Calor Granulación

Sólido granular o Forma

FarmacéuticaGas

Líquido Cobertura +

CalorCobertura (Grageas)

Pág. 81


Nos centramos en la extracción para obtener un preparado galénico con

principios activos únicamente y, por otro lado, obtengo el resto de la droga = Residuo

de la extracción.

La extracción puede ser de tres tipos:

a. Destilación.

b. Mecánica.

c. Mediante disolventes.

Extracción Mediante

Disolventes.

Primero hay que tratar la droga así:

- Dividirla: Para que aumente superficie y hacer extracción mejor.

- Desecarla.

Posteriormente usaremos un disolvente que será especifico para el p.a. o

principios activos.

Así obtendré un líquido donde tendremos p.a. disuelto (Preparado galénico). A

este preparado galénico se le llama Líquido Extractivo. Aparte nos va a quedar un

residuo de la extracción que se le llama Marco de la Extracción.



MODALIDADES DE EXTRACCIÓN POR DISOLVENTEDROGA DISOLVENTE MODALIDAD

Sólido Líquido Sólido-LíquidoLíquido (Con p.a.) Líquido Líquido-Líquido

A. LÍQUIDO-LÍQUIDO: Para separar antibióticos. Son dos líquidos

inmiscibles, como caldo de cultivo con p.a. y disolvente con mayor afinidad por

el p.a.

B. SÓLIDO-LÍQUIDO: El disolvente se tiene que seleccionar en función de los

principios activos. El método de extracción tiende siempre a hacerse con el

mínimo tiempo y el mínimo disolvente posible, para así conseguir la máxima

cantidad.

Sólido-Líquido.

Métodos en R.F.E.

Métodos en R.F.E.Maceración

SimpleMúltiple

En Batería

PercolaciónSimple

En Batería

MACERACIÓN

Simple.



Se realiza a temperatura ambiente (15-25 ºC). Los recipientes generalmente

usados son de cristal, y de gran superficie. La droga, previamente dividida y desecada se

coloca en el recipiente y en contacto con disolvente.

R.F.E. especifica el disolvente, la cantidad y el tiempo de extracción para cada

droga.

Este procedimiento, es estático.

Múltiple.

Se fracciona la cantidad de disolvente y se va haciendo actuar sucesivamente.

Así se consigue extraer mas cantidad de p.a., es decir, Mayor Rendimiento.

En Batería.

Se fracciona el disolvente y la droga.



PERCOLACIÓN

Se parte a Temperatura ambiente (15-25 ºC).

Simple.

La droga se pone en contacto con pequeña cantidad de disolvente y se deja en

reposo. Estamos humedeciendo la droga y posteriormente se colocará en el percolador.

Es procedimiento es Dinámico.

Se van poniendo en capas la droga humedecida y el líquido extractivo va

pasando, por ello, es dinámico.

En Batería.

Se fracciona la droga y el disolvente, y se obtiene mayor rendimiento.



Métodos NO en R.F.E.

EXTRACCIÓN EN CONTRACORRIENTE.

Permite extracción en Continuo. Es un Extractor Industrial (Especie de Túnel), y

dentro habrá cinta sin fin que ira trasladando la droga y el disolvente va circulando en

sentido contrario, así se va extrayendo los p.a.

La droga se pondrá en contacto con disolvente puro al ir al contrario y permitirá

máxima extracción.

Preparados Galénicos Obtenidos

por Extracción.

Concentración: Cantidad de p.a. que hay en el preparado galénico en

comparación con la cantidad de p.a. en la droga de partida.

Disolvente = El que habitualmente se utiliza.



1.- Digestión, Infusión, Cocimientos No en R.F.E.

Presentan Menor Concentración.

Técnica: Digestión, Infusión, Cocimiento.

Disolvente: Agua.

2.- Tinturas. (Transparencia de la R.F.E.)


PREPARADOS

TÉCNICA DISOLVENTE CONCENTRACIÓN

TEMPER.

Digestiones Digestión Agua Menor 50-60 ºCInfusiones Infusión Agua Menor 100 ºC

Cocimientos Decocción Agua Menor 100 ºC

TinturasMaceración, Percolación, otras tecn.

Mezclas Hidroalcohólicas(50-80 % V/V)

Menor Ambiente(15 – 25 ºC)

Ext. FluidosMaceración, Percolación, otras tecn.

Mezclas Hidroalcohólicas(50-80 % V/V)

Igual Ambiente(15 –25 ºC)

Ext. BlandosEvaporaciónEvap-Deseca.

Humedad:20 – 25 % Mayor

Ext. SecosEvaporaciónEvap-Deseca.

Humedad:3 – 5 % Mayor

TÉCNICA TEMPERATURA TIEMPODigestión 50 – 60 ºC 30 – 40 minutosInfusión 100 ºC InstantáneaCocimiento 100 ºC 20 – 30 minutos

Pág. 87


Preparaciones líquidas que se caracterizan porque su concentración de p.a. va a

ser menor.

Técnicas: Maceración, Percolación, otras.

Disolvente: Mezclas hidroalcohólicas con un contenido alcohólico 20 30 % V/V

Temperatura: Ambiente (15 – 25 ºC).

Se recomienda en la R.F.E.:

o 1 parte de droga + 5 p. de disolvente.

o 1 p. de droga + 10 p. de disolvente.

3.- Extractos.

a. Fluidos: Tendrán consistencia líquida.

Concentración Igual.

Técnicas: Maceración, Percolación, otras.

Temperatura Ambiente.

Conservación: R.F.E. permite usar conservantes antimicrobianos.

b. Blandos: Consistencia Intermedia.

Se obtienen de Tinturas o Extractos Fluidos, a los que se elimina líquido

mediante evaporación-desecación (Concentración), obteniendo así extractos

blandos (20-25 %).

Le quitaremos líquido por concentración hasta que el contenido en humedad sea

del 20-25 %, así la concentración final será mayor.

c. Secos.



Se obtienen de Tinturas y Extractos Fluidos que son sometidos a concentración

hasta conseguir humedad comprendida entre 3-5 %.

Existen unos extractos secos valorados → Para usarlos debe contener una

cantidad de p.a. fijados en la R.F.E., así para conseguirlo:

- Si concentramos extracto seco es mayor de lo que dice en la R.F.E. Habría

que diluir adicionando un excipiente inerte.

- Si concentro extracto seco es menor de lo que dice R.F.E. Habrá que

concentrar, así se mezcla con extracto seco mas concentrado.

FILTRACIÓN



Definición: Operación Galénica General cuyo objetivo es separar las

partículas sólidas suspendidas en un fluido que generalmente es un líquido (aunque

puede ser gas).

Es una Operación de Separación con Transferencia de Materia.

La superficie filtrante permitirá que por sus orificios

penetren los líquidos, y los sólidos quede retenidos.

A los sólidos depositados se les llama TORTA, y al

líquido filtrado: FILTRADO.

Lo que normalmente se usa en tecnología farmacéutica es el líquido filtrado pero

no quiere decir que la Torta no se use nunca, puede tratarse de un p.a. de síntesis

(Cristalización).

Aplicaciones:

1.- Para Eliminar Impurezas de formas farmacéuticas líquidas. Ejemplo: Soluciones

para administración oral o bien los jarabes. En este caso se trata de una Filtración

Clarificante.

2.- Para Esterilizar Líquidos.

Soluciones de administración parenteral.

Soluciones de administración oftalmológica.

En este caso hablamos de Filtración Esterilizante.

3.- Purificación del Aire de aquellas zonas donde se prepara formas farmacéuticas.



Modalidades de Filtración.

A. Según el Mecanismo de Retención de Partículas.

o Filtración en Superficie.

o Filtración en Profundidad.

o Filtración por Formación de Torta.

B. Según el Tamaño de las Partículas Retenidas.

o Filtración Clarificante.

o Microfiltración.

o Ultrafiltración.

o Ósmosis.

C. Según Fuerza Impulsadora del Líquido.

o Filtración Hidrostática o por Gravedad.

o Filtración a Presión.

o Filtración a Vacío.

o Filtración por Centrifugación.

D. Según la Temperatura de Trabajo.

o Filtración a Temperatura Ambiente.

o Filtración en Frío.

o Filtración en Caliente.



A. Según el Mecanismo de Retención de Partículas.

Filtración en Superficie.

El filtro retiene sobre su superficie aquellas partículas con un diámetro superior

al poro.

Filtración en Profundidad.

Las partículas mas pequeñas queda retenidas en las paredes de los poros por un

mecanismo de Adsorción.

Filtración por Formación de Torta.

Se da en la mayoría de los filtros cuando llevamos un tiempo filtrando,

quedándose las partículas gordas retenidas y las pequeñas se acumularán en ella. El

problema es que se llegue a obstruir el filtro.



B. Según el Tamaño de las Partículas Retenidas.

Filtración Clarificante:

Partículas de tamaño elevado, mayor a 10 micrómetros. Siempre impurezas.

Microfiltración:

Se usa para Filtración Esterilizante. Elimina Microorganismos. (10 – 01 µm).

Ultrafiltración:

(0.2 – 0.002 µm). Permite obtener agua de uso farmacéutico. Podemos eliminar

Coloides, macromoléculas, microorganismos y virus, pero No sales minerales.

Osmosis Inversa:

(0.002 – 0.0003 µm). Permite eliminación de todo incluido las Sales Minerales.

Estudio Teórico de la Filtración.

Teoría de Carman: Obtuvo ecuación matemática que permite calcular la

velocidad de filtración para lo cual partió de dos premisas:

1.- Considera que los filtros están constituidos por unos poros similares a

canales de pequeño tamaño y situados paralelamente.

2.- Cuando el líquido pasa a través de los poros pasa sin turbulencias. Así sería

un flujo laminar.

Si el líquido que vamos a filtrar consideramos que es un Fluido Ideal, se puede

aplicar la ley de Fourier para fluidos ideales.



Así la velocidad de filtración es igual al volumen de líquido que filtra en la

unidad de tiempo.

Velocidad de filtración = dV / dt si el líquido es fluido ideal.

Aplicando Foruier esa velocidad será directamente proporcional a la intensidad

de la fuerza con la que el líquido atraviesa el filtro y aparte, inversamente proporcional a

la resistencia al paso del líquido.

Velocidad filtración = dV / dt = I / R = P / (RF + RT)

I = Presión con que el líquido pasa por el filtro.

R = Resistencia por el filtro RF y resistencia por la torta RT.

Así Carman obtiene finalmente ecuación con todos los parámetros:

dV / dt → Velocidad de filtración. Interesa que sea lo mayor posible.

P → Presión del líquido.

S → Superficie Filtrante.

η → Viscosidad.

W → Peso de la torta.

LT → Espesor de la torta.

LF → Espesor del material filtrante.

Según Carman:

1.- A medida que aumenta la fuerza con la que el

líquido pasa por el filtro, aumenta la velocidad de

filtración. Pero no en todos.



C. Según la Fuerza Impulsora del líquido.

Filtración Hidrostática o por Gravedad.

El propio peso del líquido hace que pase por el filtro.

Filtración A Presión.

Para conseguir mejor filtración, se acoplan unas bombas para dar presión.

Filtración A Vacío.

Interesa el vacío, estamos forzando.

Filtración Por Centrífuga.

Se somete líquido a fuerza centrífuga.

No siempre se va a dar esa relación directa, así va a depender:

- Del tipo de torta que se haya formado:

Al aumentar la P, aumenta dV / dt, pero llega un momento en el que no aumenta

mas, porque va aumentando la impermeabilidad, al aumentar la presión. Se llaman

Tortas Compresibles.



Otras donde se da la relación ↑ P - ↑ dV / dt, No modifican su permeabilidad, y a

estas se le llaman Tortas Incompresibles, normalmente usadas en filtración de principios

activos cristalinos.

2.- A medida que aumenta la superficie, aumentan el

número de poros, con lo que también aumenta dV /

dt.

Se colocan mas filtros a modo de lámina. Son los filtros acoplados. Filtros

prensa.

3.- A medida que disminuye la viscosidad, aumenta

dV / dt.

Para conseguir que disminuya la viscosidad:

- Mas sencillo: Diluir.

- Mejor aumentar temperatura.

D. Según la Temperatura de Trabajo.

La mas habitual es la filtración a temperatura ambiente.

La filtración en frío es para cuando tengamos algún componente volátil.

La filtración en caliente para cuando interesa disminuir la viscosidad.



4.- A medida que ↓ W (Peso de la torta) ↓ LT (Espesor

de la torta), → ↑ dV / dt.

Para evitar que aumente W, hacemos dos filtraciones, eliminando más partículas

con la primera y reduciendo aun más con la segunda.

Para disminuir LT, a nivel industrial los dispositivos están diseñados para que

periódicamente esa torta se vaya eliminando, y para ello: Filtros Prensa → Se lava la

superficie del filtro a contracorriente.

5.- ↓ LF (Espesor del filtro) → ↑ dV / dt.



Materiales Filtrantes.

Existe una alta variedad. Deben ser inertes, no llevar componentes que

reaccionen con el filtrado. Además no deformarse durante la filtración.

MATERIALES FILTRANTES SUELTOS.MATERIALES FILTRANTES SUELTOS.

Pueden Ser fibras y gránulos, constituidos por algodón, lana de vidrio, pasta de

celulosa, sílice, carbón vegetal...

Se utiliza con un portafiltros con un soporte perforado sobre el que

se colocan gránulos o fibras en capitas de mayor a menor tamaño de

partícula de abajo a arriba. Con esto conseguimos aumentar superficie de

filtración.

Actúan: Caso típico de filtración en profundidad, así retienen las partículas por

adsorción.

Uso: Limitado. Se utiliza principalmente cuando el líquido contiene pequeña

cantidad de sólidos.

MATERIALES POROSOS.MATERIALES POROSOS.

Material de distinta naturaleza con multitud de poros a través de los cuales se

filtra tanto en superficie como en formación de torta.



Pueden ser: de sílice, caolín o porcelana porosa, alúmina, metales sintetizados

(Aleación de níquel), pero destaca el Vidrio Fritado o Poroso, que son membranas de

vidrio de pequeño espesor con poros (R.F.E. tiene una monografía de este vidrio Fritado

o Poroso).

Estas membranas de vidrio están constituidos por dos tipos de vidrio distinto:

- VIDRIO DE BOROSILICATO “PIREX” de alta calidad y alto P. fusión.

Resiste altas temperaturas.

- VIDRIO DE PEOR CALIDAD CON BAJO P. FUSIÓN.

Para prepararlas se divide en trozos pequeños los dos tipos y se mezclan

formando Moldes, que se calientan. El calor funde el vidrio de bajo

P. fusión y el PIREX, está mientras intacto. Así todos los trozos de

buena calidad quedan unidos como con pegamento.

La industria permite separar membranas de vidrio con tamaño de poro

determinado y homogéneo.

Las membranas tienen alta utilización porque tienen ventajas:

· Permite esterilizar y por tanto podemos pasar distintos líquidos reteniendo

microorganismos.

· Son de fácil limpieza.

· Permite filtrar todo tipo de líquiodos independientemente del pH porque

permite pH más ácido como más básico.

En la monografía hay una tabla que refleja la disponibilidad de membrana

(tamaño de poro) y cual es su utilización para la filtración.


Vidrio: Diámetro de Poro Aplicación en T.F.< 2.5 F. Bacteriológica

40 – 100 F. Fina160 – 500 F. Clarificante (Liq. Extractivo)

Pág. 99


TEJIDOS O FIELTROS.TEJIDOS O FIELTROS.

Formado por hilos que se entrecruzan y dejan entre si pequeños orificios a través

de los que se filtra.

Se suelen utilizar cuando el líquido presenta una gran cantidad de sólidos. Se

utiliza por tanto para desconcentrar el líquido de gran constitución en sólidos, también

cuando lo que nos interesa es separar las partículas sólidas (Recuperar sólidos

suspendidos).

· Para desconcentrar: Se usan los de algodón, lana y seda. Tienen uso limitado,

se deben de cambiar continuamente porque se hinchan.

· También existen de celulosa y derivados, fibra de vidrio, acero inoxidable,

plata y fibras sintéticas como nylon, polipropileno, polisulfona, disulfuro de

polivinilideno (PVDF), y politetrafluoroetileno.

Los sintéticos tienen ventajas:

· No se hinchan.

· No se deforman.

· Se utiliza para aumentar la cantidad de líquido porque resisten pH mas

ácidos y más básicos.

MEMBRANAS FILTRANTES.MEMBRANAS FILTRANTES.



Son una especie de láminas más finas, son polímeros (Material polimérico) y

toda la superficie aparece cubierta de poros que presentan un tamaño homogéneo y con

distribución también homogénea.

Estas membranas filtrantes tienen gran cantidad de poros en su superficie, por lo

que prácticamente el 80 % de su superficie está constituida por poros por lo que se

deduce que la Superficie filtrante total es mas elevada y por tanto la velocidad de

filtración también lo es.

Aplicación de las membranas filtrantes:

o En filtración convencional (Filtración Clarificante).

o En Microfiltración (Para esterilizar soluciones)

o En Ultrafiltración (De uso farmacéutico para la purificación de

aguas).

Existen dos grupos en función de su composición:

Membranas Filtrantes Elaboradas con Derivados de CelulosaMembranas Filtrantes Elaboradas con Derivados de Celulosa

(Ésteres).(Ésteres).

Ésteres: Nitrocelulosa, Acetato de Celulosa y Mezcla de ambos.

Se caracterizan porque con ella la filtración es de dos tipos:

- Filtración en Superficie.

- Filtración en Profundidad (Adsorción) (Simultáneamente a la de superficie).

Utilización: Como son ésteres son de naturaleza hidrófila, por lo que se condiciona la

utilización.

- Para soluciones acuosas, fundamentalmente en las que incluimos Sueros.



- Pueden aparecer incompatibilidades con disolventes orgánicos por lo que 1º

habría que hacerle una prueba.

- Se utiliza mas en análisis clínicos y microbiología para purificar el medio de

cultivo, eliminar microorganismos.

Membranas De Fibras Sintéticas.Membranas De Fibras Sintéticas.

Las de mayor uso son las membranas de Policarbonato, aunque también existen

de nylon, polipropileno y politetrafluorcetileno. Las de policarbonato se utilizan mucho

en TF, son láminas de policarbonato que tienen distinto tamaño de poro según la

necesidad por el desarrollo industrial.

La industria tiene métodos distintos para obtener los poros. Ejemplo:

Se incide sobre la membrana neutrones que debilitan la unión del polímero,

luego la lámina se introduce en un líquido disolvente que disuelve los polímeros de los

lugares donde han incidido los neutrones.

Son de naturaleza hidrófoba fundamentalmente, por lo que se utilizan como

alternativa a la celulosa.

Ventajas:

1. Gran ....

2. Fácil limpieza.

3. Se pueden esterilizar.



Se hacen ensayos sobre las membranas filtrantes, lo hace mediante:

Determinación del punto de burbuja.

Determinación del Punto de Burbuja.

El objetivo es calcular el tamaño de poro máximo de la membrana, y comprobar

la integridad del filtro.

Lo hacen antes y después de filtrar para ver si la membrana es adecuada, no se

ha roto, y si lo que se ha filtrado es lo deseado o no.

Cómo se hace: Se coloca la membrana sobre un portafiltros, a continuación se

humedece la membrana filtrante:

De naturaleza hidrófila, se utiliza agua.

De naturaleza hidrófoba, se utiliza metanol.

El líquido se queda dentro de los poros de la membrana retenido debido a la T.

Superficial.

El ensayo consiste en aplicar presión sobre la membrana porque pretendemos

vencer la T. Superficial. Al principio utiliza poca presión y esta la aumentamos

progresivamente, hasta que llega un momento en el que la P permite que las gotas de los

poros aparezcan por debajo en forma de burbuja. La P que permite esto se llama Punto

de Burbuja y será mayor a la T. Superficial, porque la hemos vencido.

Con ese valor de P se va a unas tablas confeccionadas, por las casas comerciales

y buscamos el radio de poro en micrómetros que le corresponde a la P.



Si el valor de P es bajo, aumenta el radio, y por el contrario, si el valor de

presión es alto, disminuye el radio.

La integridad de la membrana se establece: Las casas comerciales han calculado

el punto de burbuja adecuado, y si coincide con el de la casa comercial, es porque está

bien, si no, es que se ha estropeado, conviene por tanto cambiar la membrana, ya que si

no se realiza este cambio, saldrá mal.

Para calcular el tamaño de poro exactamente, se usa una ecuación matemática:

2 γ · cos ϑ r = --------------

P

Existen tablas en las que directamente viene la equivalencia entre la P y el

tamaño de poro. Se comprueba si éste es igual al que indica el fabricante.

Sistemas De Filtración Industrial.

Están diseñados según los estudios de Carman para obtener la mejor velocidad

de filtración.

- Todos utilizan una superficie de filtración total grande.

- Se trabaja a P distinta a la normal (1 atm).

Consideramos dos de los sistemas de filtración industrial por ser mas utilizados:

FILTROS PRENSA.FILTROS PRENSA.

· Son de funcionamiento Discontinuo.



· Gran superficie de filtración por filtros acoplados.

· Actúan a sobrepresión.

Características Generales:

Si tenemos que filtrar un líquido con una elevada cantidad de sólidos

suspendidos usamos estos filtros. También se usan para recuperar el sólido al filtrar (Por

ejemplo, si el sólido es un p.a.). para filtrar líquidos volátiles (No podrían ser filtrados a

vacío). También adecuado para filtrar gases.

Existen dos modalidades de filtros prensa:

- Filtros prensa de Cámaras.

- Filtros prensa de Placas y Marcos.

Todos los filtros prensa en general son los mas utilizados en la industria, por ser no muy

caros y porque obtienen buenos resultados.

FILTROS PRENSA DE CÁMARAS.FILTROS PRENSA DE CÁMARAS.

La unidad fundamental de la filtración es la Placa Filtrante. Muchas unidades

juntas constituyen el filtro prensa.



Placa Filtrante: Placa metálica en la parte central con entrantes y salientes.

Es un soporte metálico. Va recubierta de tejido filtrante. En el centro de la placa hay un

orificio que está en el mismo lugar, en el tejido filtrante. Por este entra el líquido que

vamos a filtrar (Líquido Turbio).

En la parte inferior de la placa hay un conducto que comunica un orificio al

exterior. Por aquí sale el líquido ya filtrado.

La placa se coloca en posición vertical y se junta con otras de las mismas

características. Todo unido por tornillos. Todo el conjunto se denomina Filtro Prensa.

El orificio central coincide en todas las placas y se forma un canal, por el que

circula el líquido turbio. Además cada placa posee orificio en el lateral por el que sale el

líquido. El filtrado se recoge en un recipiente.

¿Cómo se efectúa la Filtración????

Hacemos un corte longitudinal al filtro prensa y vemos el interior de éste. Está

formado por muchas placas.

- Placa metálica.

- Tejido filtrante por ambos lados de la placa metálica.



- Entre las placas quedan espacios llamados Cámaras que es donde realmente

se produce la filtración.

La filtración se realiza a presión. El líquido penetra por el orifico central y se va

metiendo por las cámaras (espacios pequeños entre las placas). Entra por la parte de

arriba y debajo de las placas. Como va a presión, se encuentra con el filtro en la pared

de las cámaras. Las partículas sólidas quedan retenidas sobre la superficie de los filtros,

y se va formando la Torta. El líquido atraviesa el filtro y se encuentra en contacto con la

superficie metálica de la placa. Sale por el poro de salida.

Así llega un momento en que la cámara se llena de residuos sólidos (La torta).

Hay que parar la filtración para limpiar el filtro (Funcionamiento semidiscontinuo). Para

limpiarlo se introduce agua a presión que humedece las tortas. Para quitar las tortas

desarmamos el filtro y las quitamos.

Existe otra variedad de filtro prensa que se ideó después, para conseguir mayor

rendimiento: se prolonga el tiempo de filtración. Limpieza después de mayor tiempo

filtrando.

FILTRO PRENSA DE PLACAS Y MARCOS.FILTRO PRENSA DE PLACAS Y MARCOS.

Estructura muy parecida al anterior. La diferencia es el orifico de entrada del

líquido turbio, que se ha colocado en uno de los extremos superiores. Todo lo demás es

igual que el anterior.



Se introduce un nuevo elemento que forma parte del filtro: Marco. Igual que la

placa, pero hueco (Sin zona central). En el lateral superior tiene un orificio para la

entrada del líquido turbio.

Se colocan en posición vertical alternativamente marco-placa-marco-placa...

sujetos por tornillos.

En la parte superior se forma un canal por el que circula el líquido turbio. El

líquido filtrado sale por el lateral de las placas.

Lo que hemos hecho ha sido: Aumentar el tamaño de las cámaras.

Haciendo un corte longitudinal observamos:

o Placa metálica.

o Tejido filtrante que recubre ambos lados de las placas.

o Marcos.

o Orificio de entrada del líquido turbio.

o Orificio de salida del líq. filtrado sólo

en las placas (No en marcos)



· Funcionamiento:· Funcionamiento:

El líquido entra a Presión por la parte Superior. Entra a los marcos a gran

velocidad. Es lanzado contra la pared de las placas y se produce la filtración. Se va

formando la torta y el líquido filtrado escurre por la superficie de la placa metálica, y

sale por uno de los laterales inferiores de las placas.

Llega un momento en que se llenan de torta y hay que parar para la limpieza. Se

filtra un volumen mayor antes de filtrar.

No requiere personal especializado. No son filtros costosos ni tampoco su

mantenimiento, por eso es muy utilizado en TF.

FILTROS ROTATORIOS ó F. De tambor ó f. wolf.FILTROS ROTATORIOS ó F. De tambor ó f. wolf.

Requiere personal especializado. Mayor gasto y no en todas las industrias. Da

muy buenos resultados.

Funcionan a vacío (P < Pnormal) para forzar el paso del líquido a través del filtro.

Son de funcionamiento continuo. De manera constante, filtra y se va limpiando.

Se Usan para:

- Filtrar líquidos muy concentrados, con una elevada [ ] de partículas sólidas

en suspensión.

No se debe usar para:

- Líquidos volátiles o calientes. Se prefieren los filtros prensa.

- No si la torta que se forma es muy impermeable y la disminuye la velocidad

de filtración.

- No deben usarse si la torta que se forma es difícil de eliminar de la superficie

de filtración.



Estructura de estos Filtros:

Cilindro de dimensiones muy grandes (Nivel

industrial) y la superficie está constituida por una malla

metálica recubierta por tejido filtrante. Se introduce en un recipiente grande donde se

encuentra el líquido turbio.



Funcionamiento:

Dentro va girando. En el centro del cilindro está el Eje de Giro y un Motor.

La filtración ocurre en la zona del cilindro que está dentro del líquido turbio. Es

filtración a vacío. Desde dentro se ejerce vacío y el líquido turbio pasa a través de los

poros y se introduce en el cilindro. La torta se forma alrededor del cilindro. El líquido

que filtra y está dentro del cilindro pasa por un sistema de conducción fuera del

dispositivo.

Para mantener funcionamiento hay una conducción externa que permite la

entrada continua de líquido turbio. El líquido turbio contiene partículas sólidas. Nos

interesa que estén suspendidas en el líquido. Por ello en el líquido hay agitadores que le

dan movimiento a las partículas. Se forma la torta y se va separando gracias a un

raspador. Las impurezas (se tiran) y la torta compuesta por p.a. se guarda.

El filtro gira. Se limpia. Se usa agua en la zona de lavado para humedecer la

torta. Sigue girando el cilindro y llega a zona de deshidratación. Se seca un poco la torta

para después eliminarla. Se somete a una corriente de aire. La última etapa es Descarga.

Se elimina físicamente la torta que se ha formado por raspador (Cuchilla).

El tejido filtrante debe ser resistente para no alterarse. Los trozos de torta se

recogen por un sistema de cinta sin fin.



FILTRACIÓN MEDIANTE CENTRIFUGACIÓN.FILTRACIÓN MEDIANTE CENTRIFUGACIÓN.

Fuerza de Centrifugación (Rotación Directa) → W2 = Velocidad de Giro.

R = Radio de Giro.

- Centrífugas con eje muy grande (↑ R) y ↓ W: Centrífugas de Cesta.

- Eje de giro con ↓ R y ↑ W2 : SUPERCENTRÍFUGA. A menor R, mayor

fuerza de centrifugación.

La Supercentrífuga tiene forma alargada, por eso también se llaman centrífugas

Tubulares. Su altura es de 1 – 1.5 metros, porque el eje de giro es muy estrecho (10 cm),

pero gira a una velocidad muy grande. Se consigue un rendimiento elevado (50 l/h).

La Operación de filtración se da

por la parte de abajo, por ahí entra el

líquido que queremos filtrar, se somete a

una fuerza centrífuga elevada. El líquido

es lanzado contra las paredes, y por tanto

se van a adherir las impurezas a la pared.

El líquido sin partículas, queda en la

zona central de la centrífuga.

Por el centro superior sale el

líquido clarificado.

El sólido va mezclado también

con líquidos formando un barro, y sale

fuera del dispositivo por la parte inferior,

pero por los laterales.



• Centrífugas de Cesta:

Estos dispositivos se usan para Filtración Clarificante.



OTRAS MODALIDADES DE FILTRACIÓNOTRAS MODALIDADES DE FILTRACIÓN

Son más específicas. Modalidad según tamaño de partícula:

- Ultrafiltración: 0.2 – 0.002

- Ósmosis Inversa

Ambas permiten, entre otras aplicaciones, obtener agua purificada. Se puede obtener por

procedimientos distintos:

- Intercambio iónico.

- Filtración (Ultrafiltración y ósmosis inversa).

Se usan para elaborar fórmulas farmacéuticas.

El agua purificada presenta pureza química. También se conoce como desmineralización o desionización.

Estos dos procedimientos obtienen el filtrado por un mecanismo de Presión.

UltrafiltraciónUltrafiltración

Con este procedimiento podemos separar del líquido que filtramos, sólidos

suspendidos, coloides, microorganismos (incluso virus) y productos o sustancias sólidas

de elevado PM como por ejemplo macromoléculas, aunque estén solubilizadas.

Se usan membranas especiales: Filtros o membranas de Ultrafiltración. Son

membranas semipermeables y ultrafinas (Menos de 1 mm de espesor, que retienen

sustancias y dejan pasar otras. Atraviesan lo poros:

- Líquidos.

- Sólidos disueltos de bajo PM.

El tamaño de poros es el que hace que una sustancia atraviese o no. Estas

membranas semipermeables permiten filtración pero para ultrafiltrar es necesario

aplicar presión que va desde 0.3 atm – 7 atm según características del líquido y el tipo

de membrana.



Materiales de estas membranas de Ultrafiltración.

- POLÍMEROS. Fundamentalmente sintéticos:

o Acetato de Celulosa.

o Polisulfona.

o Poliamida (Nylon).

Estas membranas poliméricas:

Tienen buena resistencia, pudiendo ser usadas con calor.

Se puede usar cualquier tipo de líquido, como ácido, básico,

oxidante y reductor. La excepción es el acetato de celulosa

que no resiste pH elevado.

- MATERIALES MINERALES:

o Materiales cerámicos.

o Óxidos de aluminio.

Aplicaciones de Ultrafiltración.

- Para Concentrar Soluciones. Ejemplo: En Farmacia para concentrar

soluciones de antibióticos y vitaminas.

- Para Purificación. Ejemplo: Solución medicamentosa, emulsión fluida y para

agua.

- Para Eliminar algún componente de un líquido. Ejemplo: Proteínas o

microorganismos.



Mecanismo de Ultrafiltración.

Es una filtración Tangencial, no perpendicular.

Sobre la membrana paralelamente a ella, va circulando el líquido que vamos a

filtrar llamado alimentación. Este irá a una determinada presión (0.3 – 7 atm). En este

líquido podemos encontrar sólidos en suspensión, sólidos disueltos y partículas

coloidales.

Todo lo que pueda pasar a través de la membrana, pasará!!!

Pueden atravesar el líquido y sólido disueltos de bajo PM, y a esto se le llama

Permeado.

Lo que no pueda pasar formará la Torta pero en el dibujo se ve que no existe

torta, sino que lo que no ha sido filtrado sigue avanzando obteniendo así el

Concentrado, que llevará sólidos en suspensión, macromoléculas disueltas, coloides,

líquido. Esta forma es mas similar a la ósmosis, cambiando la membrana.



ÓSMOSIS INVERSA.ÓSMOSIS INVERSA.

También emplea membrana de filtración, pero las presiones de este sistema

serán mayores que las de Ultrafiltración, y la membrana únicamente deja pasar las

moléculas de líquidos limpios. Serán pues Membranas Semipermeables que dejan pasar

sólo el líquido, incluso los iones quedan retenidos.

Proceso Osmótico.

Cada compartimiento se llena con líquido distinto, y

así en A se introduce una solución con agua y ClNa, y en B

se introduce sólo agua.

De forma espontánea el agua tiende a pasar a la forma mas concentrada y en A

estará entrando agua, luego se irá diluyendo, pero también estará aumentando su

volumen y se irá aumentando la P, y llegará un momento en

el que la presión que ejerce el agua haga que se anule el

flujo de agua de B hasta A. Así se habrá alcanzado el

equilibrio osmótico.

Al valor de presión al cual se ha alcanzado el equilibrio osmótico se llama

Posmótica.

Ahora para que el agua pase de A hasta B habrá que

aplicar P sobre A que tendrá que ser una P superior a la

Posmótica, y ocurrirá que los iones quedarán retenidos en la

membrana y pasará el líquido.



En este sistema lo más importante son las membranas, y se ha comprobado que

son capaces de retener hasta el 100 % de partículas de tamaño coloidal (ejemplo:

microorganismos) y también que 95-99 % de sustancias minerales son retenidas.

Se suelen usar para obtener:

- Agua purificada que realmente es desionizada.

- Agua potable de uso farmacéutico a partir de agua de mar. O sea, que sirve

para desalinizar.

- Concentrar soluciones.

Composición de Membranas de Ósmosis Inversa.

Acetato de Celulosa.

Se mezclan distintos materiales como:

o Monoacetato de celulosa.

o Diacetato de celulosa.

o Triacetato de celulosa.



Poliamidas Aromáticas.

Grupos carbonilos libres polares están tapizando la membrana, así al intentar

pasar líquido, como por ejemplo agua, no pasa libremente sino va pasando formando

puentes de hidrógeno entre grupos carbonilo y agua, y así Irán pasando las moléculas de

agua de enlace a enlace. Este mecanismo es de Difusión Molecular.

Puede dar problemas la urea que podría pasar porque lleva características

parecidas al agua. También iones como el sodio, pero estos no pueden pasar porque casi

siempre están solvatados.

Si los iones por exceso de presión se desolvatarán, si pueden pasar por estar

sueltos, luego hay que controlar la presión.

Tipos o Sistemas Membrana para Ultrafiltración y Ósmosis Inversa.

Disposición en Sistemas Industriales.

Membrana de Fibra Hueca.

El grosor de la fibra presenta un diámetro interior de 42 micrómetros y un

diámetro exterior de 85 micrómetros, luego son ultrafinas.

Se agrupan por millones y se colocan en un dispositivo, en una especie de

cilindro donde tendrá lugar la filtración.



De esta manera se consigue una superficie de filtración enorme. Se usa mas para

el agua.



Cartuchos de Filtración.

Emplean membrana en Espiral. Se separan las membranas con otra y se van

enrollando.

Eficacia de Separación de Partículas.

Como viene en frances y ye ne pagle franchute, traduzco lo evidente:

0 → Pas d`élimination.+ → Élimination faible.+ + → Élimination plus ou moins importante.+ + + → Élimination totale ou presque totale.


Echangeurs dìons

Ósmosis Inversa Ultrafiltración Destilación

Sales minerales + + + + + (1) 0 + + + Moléculas orgánicas + (2) + + + (3) + + (3) + + +

Coloides 0 (2) + + + + + + (3) + + + Partículas no dissoutes 0 + + + + + + + + +

Microorg. y Virus 0 + + + + + + + + + Pirógenos 0 + + + + + + + + +

Pág. 121


(1) → 80 – 98 % selon la taille des ions.(2) → Les substances organiques ionices peuvent étre retenues.(3) → La rétention nést totale qu´à partir dúne certaine masse moléculaire (de

lórdre de 300 pour lósmose inverse et de 10.000 pour lúltrafiltration).

DESECACIÓN

Definición → Operación Galénica General que tiene como principal objetivo

eliminar de una sustancia sólida el líquido que contiene aplicando para ello, calor.

Podemos hablar de dos tipos de desecación a nivel de T.F.:

1.- Desecación de Sólidos.

El producto de partida es sustancia sólida (Droga de origen natural por ejemplo,

o bien p.a. obtenido por síntesis química). Estos sólidos contienen humedad. Separamos

el sólido del líquido.

2.- Desecación de Líquidos.

El material de partida es líquido de gran volumen. En líquidos va a contener una

determinada cantidad de sustancia sólida, y el sólido se encontrará solubilizado o

suspendido.

- Sólido Solubilizado:

o Líquido extractivo.

o Solución medicamentosa.

- Sólido suspendido:

o Suspensión Farmacéutica.

En realidad, estamos Concentrando Líquidos.



En esta operación se produce transferencia de Materia y Energía.

Para eliminar la humedad, aplicamos calor (Transferencia de energía). Podemos

usar aire caliente, resistencia eléctrica. Las moléculas de líquido que están en sólido,

pasan a vapor y pasan al aire que hay rodeando al sólido.

VENTAJAS:

1.- Menor Volumen. Se facilita envasado y transporte.

2.- Se refiere a materiales sólidos que contiene un medicamento (Droga,

excipientes o p.a. de síntesis). Todas se desecan 1º, ya que esto hace más fácil el trabajo

de pulverización o demás operaciones galénicas que después realicemos. Facilita

Tamización y Mezcla (Se consigue mezcla homogénea).

3.- Capacidad de deslizamiento de los productos sólidos. Capacidad de flujo

elevado, que facilita el llenado de cápsulas o sobreunidosis, reduciendo errores de dosis.

4.- Mejora las características de estabilidad y conservación de todas las

sustancias que se usan para preparar una forma farmacéutica. Ejemplo: Droga natural

con humedad, favorece crecimiento de m.o. y las fermentaciones que estos produzcan.

Otro ejemplillo: Principios activos de síntesis. El agua de los cristales puede provocar

reacciones de hidrólisis y se puede deteriorar el p.a.

Estudio Teórico de la Desecación.

ESTUDIO DE LA ESTÁTICA DE LA DESECACIÓN.

Consideramos aquellos factores que inciden en la desecación que van a estar

relacionados o dependen de la naturaleza del material a desecar.

ESTUDIO DE LA DINÁMICA DE LA DESECACIÓN.



Cinética de desecación. Veloc. con que transcurre la operación u otros factores.

ESTUDIO DE LA ESTÁTICAESTÁTICA DE LA DESECACIÓN.

Si el material a desecar es una droga, es importante conocer el tipo de estructura

de tejidos. Tener en cuenta también la permeabilidad de las células.

Si se trata de p.a. de síntesis, es importante conocer cómo se comporta esa

sustancia ante la humedad (Higroscópicas, Delicuescentes [se solubilizan],

Eflorescentes [ceden humedad].

Otros factores en común con ambos (es decir, en común con p.a. y droga), es su

sensibilidad al calor (Temperatura), y humedad (en cuanto a cantidad de humedad, ya

que a mayor cantidad, mayor tiempo de desecación, y en cuanto a tipo de humedad).

Tipo de Humedad.Tipo de Humedad.

a) Agua Ligada → La que forma parte de la estructura del sólido.

b) Agua de Adsorción → Agua que tiene el sólido en Equilibrio con Humedad

Ambiental.

c) Agua Libre → Exceso de Humedad que tiene un sólido.

ESTUDIO DE LA DINÁMICADINÁMICA DE LA DESECACIÓN.

1.- Etapas de la Desecación (Mecanismo).

En la superficie de un sólido tenemos agua superficial y en el interior agua

interna. Hay que quitar las dos. El sólido es una estructura porosa con multitud de

canalículos.



1ª Etapa: Inducción.1ª Etapa: Inducción.

El calor primero llega a superficie y ésta agua va pasando a vapor. Esto pasa a

una determinada velocidad, que es llamada Velocidad de Evaporación.

Llega un momento en que el calor pasa al interior de sólido y el agua interna

pasa a vapor.

Esta agua interna sale fuera por un mecanismo de difusión simple. La Velocidad

es la de Difusión. Conforme transcurre desecación, las dos velocidades se igualan, la de

Difusión y Evaporación.

2ª Etapa: V. Inducción = V. Evaporación.2ª Etapa: V. Inducción = V. Evaporación.

A este periodo se le llama Periodo de Desecación Constante. Interesa que esto

dure el mayor tiempo posible.

3ª Etapa: Disminuye la Velocidad de Difusión.3ª Etapa: Disminuye la Velocidad de Difusión.

La responsable de esto es la superficie del sólido, ya que se pone dura y se va

formando costra que va tapando los poros. Esta 3ª etapa es de Velocidad Decreciente.

La humedad que puede quedar dentro del sólido se llama Humedad Residual.



dW Velocidad de Desecación = - --------- dt

Si es de 1er orden depende de la W (humedad) que quede en el sólido.

B → C : Velocidad de Desecación constante.

C → D : Disminuye la velocidad de desecación.

Punto C → Marca el momento en que la velocidad de desecación comienza a descender

porque se forma una costra.

2.- Etapas de la Desecación (Mecanismo).

1. Grado de Volatilidad (m) y Estado Higrométrico del aire (e).

2. Temperatura de Desecación.

3. Recirculación y Recalefacción del Aire.

4. Transferencia de Calor.

Grado de Volatilidad (m) y Estado Higrométrico del aire (e).



El grado de volatilidad (m) mide el número de moléculas de vapor de agua que

pasan a aire (se evaporan) en unidad de tiempo.

Para conseguir un mayor rendimiento interesa que tenga un valor elevado.

nº moléculas (H – h)m = ------------------- = K · S · -----------------

unidad tiempo P

K es la constante de proporcionalidad. ↑ K - ↑ m

El valor de esta constante depende de que agitemos o cambiemos el aire por

uno nuevo.

Agitamos Aire ↑ K.

Cambiamos Aire ↑ K.

S es Superficie de Exposición del sólido.

↑ S - ↑ m

Dividiendo el sólido - ↑ S

Extendiendo el sólido (Sobre bandejas metálicas) - ↑ S

P es Presión del dispositivo de desecación.

Si la P es menor a la normal, aumentamos el rendimiento, y ↑ m mejorando la

volatilidad, disminuyendo también el punto de ebullición del líquido. Mejor trabajar a

vacío.

H es la Tensión de Vapor a Saturación.

Esto es el nº máximo de moléculas de vapor de agua que puede caber en el aire

que se usa para desecar (aire de la estufa).

h es Tensión de Vapor en un Momento Dado. El nº de moléculas de vapor de agua en

aire en un momento dado.



↑ (H-h) - ↑ m

interesa que el aire nunca llegue a saturarse de humedad. Si se saturan H = h, y

por tanto, (H-h) = 0, y m = 0.

Estado Higrométrico del aire (e):

nº que resulta de dividir por H la Tensión de Vapor en un momento dado.

he = ------

H

Este parámetro se determina antes, durante y después de desecar.

0 < e < 1

Así conseguimos que la desecación se realice de forma completa.

El objetivo es conseguir que e ≠ 0,1.Veamos que pasaría en ambos casos si no

conseguimos dicho objetivo.

e = 0

Para que se de este caso H debe ser Muy Alta, y h debe ser muy baja. Como el

aire no tiene humedad, la extrae con mucha rapidez. Se consigue un m muy alto. La

costra del sólido se forma muy rápidamente, y queda mucha humedad residual dentro

del sólido. Conclusión: el aire debe tener cierta humedad.

e = 1

H = h, con lo que estaría el aire saturado. (H – h) = 0.

Temperatura de Desecación.



A mayor Temperatura, mayor H, con lo que e ↓.

A nivel Experimental se usan Temperaturas ≥ 50 ºC.

A nivel de Tecnología Farmacéutica: Desecamos drogas y p.a. de síntesis, y

habrá algunos que sean Termolábiles, volátiles, que sufran coagulación o degradación.

Para evitar problemas, en TF se trabaja entre 20 – 40 ºC.

Recirculación y Recalefacción del Aire.

Como regular humedad y temperatura para desecar? Se dispone de

representaciones graficas llamadas diagramas Psicrométricos que se usan para regular

humedad y temperatura.

Humedad de aire → h

Temperatura del aire → Tª

Vemos dos curvas en el diagrama preelaborado. En la 1ª curva (Humedad

relativa 100 %) indica que el aire está saturado.



Hay otra (Humedad relativa 90%) y esto indica que el aire no está saturado del

todo.

Usamos estos puntos de referencia.

La 1ª forma de trabajo es hacerlo con Tª elevadas. El punto H de la gráfica dice

que el aire usado para trabajar tiene una t5 ↑↑↑ y h1 con algo de humedad. Ese aire

paulatinamente se enfría y capta vapor (Pierde Tª y gana h). Esta forma de trabajo

permite desecación rápida, y el problema es que no se puede usar en sustancias

termolábiles y que queda WR considerable.

Otra forma de trabajo es usar aire a t1= 40 ºC, y con una humedad pequeña como

puede ser h1. Esto sucede en el punto B de la gráfica.

El aire entra, cede calor al sólido y coge humedad, y cuando sale nos

encontraríamos en el punto C de la gráfica. Este punto C se caracteriza por t2 (↓ que t1) y

h2 (↑ que h1).

Este aire que sale se recicla, y para ello hay que tratarlo. Normalmente se

recalienta, y estamos ahora en el punto D, de modo que tiene t1 y h2, entra en cámara y

pasa lo mismo que antes. La Ventaja es que es aplicable a cualquier material y extrae

humedad con buenos resultados.



Hay una forma mas usada en aparatos de tipo continuo (↑ rendimiento), en el que

el aire se recicla de modo que no sólo se recalienta, sino que además se le quita

humedad. En estos aparatos:

t1 = 40 ºC t2 = 20 ºC y h1 = 30 – 35 % humedad h2 = 60 – 65 % humedad

El dispositivo es más caro y se suele adaptar para equipos de vacío.

Transferencia de Calor.

Siempre hay dos elementos, uno que recibe y otro que cede calor.

t1 >>> t2 Esta diferencia de temperatura debe mantenerse durante toda la transmisión.

A mayor diferencia de temperatura, mayor velocidad de transferencia.

Esta transferencia de calor se puede realizar por tres mecanismos:

CONDUCCIÓN.

CONVECCIÓN (La más usada. El aire caliente actúa como emisor).

RADIACIÓN (Supone el empleo de radiaciones electromagnéticas del tipo IR y

Microondas.



Mecanismos Para Realizar La

Transferencia De Calor.

CONDUCCIÓN.

Característico de cuerpos estacionarios. Se produce la transferencia de calor

desde una pared metálica caliente (calefactada) que es el emisor del calor hasta un

sólido que es el receptor.

La transferencia de calor se da molécula a molécula de un cuerpo hasta llegar a

otro sólido donde también se transfiere molécula a molécula por conducción.

El calor se transfiere perpendicularmente del emisor al receptor.

Una ecuación matemática permite obtener la cantidad de calor que se transfiere

en la unidad de tiempo (Q): LEY DE FURIER.

Cantidad de calor transferida dt Q = = - K · A · Unidad de tiempo dx

El signo negativo indica que la transferencia de calor se produce siempre de

zonas calientes a zonas frías.

K = Constante característica de cada material llamada CONDUCTIVIDAD TÉRMICA.

A = Superficie de contacto del sólido con el emisor de calor.

dt = Diferencia de Tª que existe entre la pared metálica y el sólido que vamos a desecar.

dt = t1 – t2, siendo:

t1 = Tª Emisor (Pared)

t2 = Tª Receptor (Sólido)



dx = Distancia que recorre el calor desde la pared al sólido.

Interesa que Q sea ↑. Podemos actuar sobre unos parámetros para conseguirlo:

- ↑ K usando conductores metálicos. Amianto no conduce, luego no se debe

usar nunca.

- ↑ A, si el sólido está bien divido y extendido.

- ↑ dt. Hacer que la Tª de la pared siempre sea mayor que la del sólido

impidiendo que se igualen porque si no se detiene.

- ↓ Distancia. El sólido debe estar lo mas cerca posible de la pared.

Para que se produzca la desecación, es necesario prolongar calentando hasta que

la Tª sólido = Tª ebullición del líquido. Entonces el líquido se evapora. Para ello hay

que controlar el calor que llega al sólido.

Puede ocurrir que la Tª ebullición sea muy alta y el sólido se podría alterar. Para

evitarlo se trabaja en vacío, a Presión mas baja de lo normal, con el mismo dispositivo.

Esta disminución de la P hace que disminuya el punto de ebullición del líquido que

queremos evaporar.

A vacío, la diferencia de temperatura se hace mas grande, con lo que la cantidad

de calor transferida es mayor. Por estos dos motivos Reducimos el tiempo de

desecación.

CONVECCIÓN.

Se usa aire caliente para la transferencia de calor. El aire caliente es el emisor y

el receptor, el sólido húmedo. Las moléculas de gas (aire) llevan el calor al sólido, lo

van calentando poco a poco.



Cuando el calor llega dentro del sólido gracias al mecanismo de convección, la

transmisión de este calor dentro del sólido se realiza por un mecanismo de conducción.

Lo más importante es la Tª del aire y la humedad de éste. Normalmente se parte

de aire caliente y levemente húmedo. Durante la desecación se va enfriando y captando

humedad.

Existen dos formas de realizar la Convección.

1.- Convección Natural.

Forma que tiene el aire de trasmitir el calor. El aire lleva calor al sólido de forma

espontánea. El aire se mueve en sentido ascendente y descendente debido a la diferencia

de densidades del aire: Aire muy caliente y aire que se está enfriando está mezclado.

Este movimiento ascendente y descendente es necesario para desecar.

2.- Convección Forzada.

Se usa la mayoría de las veces. Se aumenta el movimiento ascendente-

descendente que posee el aire espontáneamente. Se usa ventilador. Se consigue

incrementar el contacto de aire con el sólido y así aumentar la velocidad de la

desecación.

Dispositivos Industriales de Desecación por Convección.

Se diferencian según cómo se produzca el movimiento del aire en el sólido:

1.- En algunos dispositivos, el sólido está inmóvil dentro de él. El aire caliente se

desplaza sobre el sólido paralelamente. Dispositivo de Funcionamiento Discontinuo:

Hay que sacar sólido desecado e introducir otro.

Este tipo de dispositivo se como “LECHAGE” o secado por ...........



2.- El movimiento del sólido y del aire es en cocorriente (en la misma dirección).

Funcionamiento Continuo.

3.- Movimiento en Contracorriente.

El aire se desplaza paralelamente al sólido en direcciones contrarias. El

rendimiento es mayor porque el aire seco se pone en contacto con material ya desecado

y extrae mas humedad.

4.- Corrientes Cruzadas.

Característico en secaderos por Fluidización (Se forman lechos fluidos para

desecar).

RADIACIÓN.

Se usan radiaciones electromagnéticas. Se selecciona λ, siendo para IR. (3 µm –

0.3 mm) y para Microondas (3 – 30 cm).

Se usan estas radiaciones porque poseen efectos térmicos: Al incidir la radiación

sobre el sólido que queremos desecar, una parte se refleja, otra parte se transforma en



calor porque produce un aumento del movimiento cinético de las partículas que

constituyen el sólido, y una última parte atraviesa sin hacer nada.

Radiaciones Infrarrojas.

Se emiten sobre el sólido empleando lámparas de IR.

- Ventajas:

o Penetran en el interior del sólido y lo desecan de forma uniforme. La

humedad sale desde dentro del sólido. La costra no se forma (aunque

puede que si al final) y por ello se consigue sacar mas humedad. El

rendimiento es mayor a otros métodos.

o Se puede desecar el material a baja temperatura, lo cual es ideal para

materiales termolábiles.

- Inconvenientes:

o Tienen poco poder de penetración. Por ello hay que dividir el sólido

mucho para que disminuya su grosor y así penetren por completo las

radiaciones.

Radiaciones Microondas.

Las que se usan en medicina y Farmacia presenta λ = 12 cm. No afectan a la

integridad del material ni de las personas sobre las que se usan.

Son capaces de atravesar aire, vidrio y plástico.

Son reflejadas por los metales.

Son absorbidas por el agua y las sustancias con humedad (Sólido).

Las sustancias con humedad absorben microondas y se produce calor. En el

sólido hay moléculas de agua: Muchos Dipolos.



Llega la radiación: Parte se absorbe y crea un campo magnético que provoca la

orientación de los dipolos de agua y la oscilación de éstos. Al oscilar provoca mucha

energía cinética y esta se transforma en calor. Por esto se usan para calentar,

descongelar alimentos o desecar.

Producen desecación uniforme del material.

La ventaja que presentan con respecto a los IR. es que poseen mayor poder de

penetración.

- Aplicaciones de Microondas en Tecnología Farmacéutica:

o En la cadena de fabricación de formas farmacéuticas sólidas de

administración oral como granulados para desecarlas. Se usa

secadero que lleva microondas y se hace en vacío. A temperatura

baja y tiempo bajo se hace mas rápido.

o En la cadena de envasado de polvos farmacéuticos. Desecación con

microondas y a vacío.

o En la cadena de fabricación de inyectables. El envase de cristal se

deseca. Las ampollas se lavan y se secan. Este secado se realiza por

microondas y vacío. Después se llenan las ampollas con la solución

inyectable en condiciones de esterilidad y cerrado. Por último se

envasan.

o En secado por Liofilización (Técnica específica de desecación de

líquidos). Antes se hacía por conducción, y ahora por radiaciones

microondas obteniendo mayor rendimiento. Disminuye el tiempo de

desecación.



Dispositivos De Desecación.

DESECACIÓN DE SÓLIDOS

Se clasifican en dos grupos de acuerdo a su funcionamiento:

A) DISCONTÍNUOSA) DISCONTÍNUOS

El sólido permanece inmóvil dentro del dispositivo. Las condiciones de la

desecación pueden variar. Posee rendimiento bajo.

B) CONTÍNUOSB) CONTÍNUOS

Se caracteriza porque el sólido se mueve dentro del dispositivo. Las condiciones

de trabajo fijadas anteriormente, no varían, permanecen constantes. Tiene mayor

rendimiento. Son dispositivos mas costosos que requieren personal especializado.



A) DISCONTÍNUOSA) DISCONTÍNUOS

Todos son Armarios o Estufas de Desecación.

1.- Funcionan por Ventilación.1.- Funcionan por Ventilación.

1.A. Sin Vacío.

Sin Circulación Forzada de Aire.

Con Circulación Forzada de Aire.

Renovación Total.

Renovación Parcial.

Circulación Total.

1.B. Con Vacío.

2.- Funcionan por Fluidización.2.- Funcionan por Fluidización. Se crea un lecho fluido dentro del

dispositivo.

1.A. Sin Vacío.

Con Circulación Forzada de Aire.

- Todos trabajan a Presión Normal.



- Transferencia de calor por convección (Se usa aire caliente para desecar).

- Es una convección forzada y para ello se usa un sistema de ventiladores.

La diferencia entre las estufas es la utilización del aire que se de en cada una, ya

que las hay de renovación total de aire, y otras de renovación parcial.

El rendimiento y el coste de la operación también es distinto según la estufa.

Estufa de Renovación Total.

La desecación se realiza en la parte

central. Tiene bandejas metálicas sobre las

cuales se deposita el sólido bien extendido.

El calor debe llegar de forma uniforme. Las

bandejas tienen agujeros, de forma que

parece que están tamizadas.

El aire entra al dispositivo por un

lateral. Este aire debe tener un grado de humedad no excesivamente alto. Hay unos

ventiladores (Convección Forzada) que hacen que el aire vaya a mayor velocidad.

También existe una resistencia eléctrica que calienta el aire. Se evapora el

líquido y pasa al aire. Se vuelve más frío y más húmedo.

En la renovación total el aire entra y sale y se renueva totalmente. Al ser

convección forzada se consigue desecar mas rápidamente.

Se han hecho modificaciones para aprovechar (reciclar) el aire.

Estufa de Renovación Parcial.

En la parte superior, una parte del

aire escapa de la cámara y otra parte se

recicla ya que se introduce en un conducto



que tiene la pared del dispositivo. El aire a reciclar pasa por un deshumificador

quitándole humedad y vuelve a entrar.

Estufa de Circulación Total.

Es la de mayor rendimiento y la mas

utilizada. El aire se recicla varias veces. Esto

supone menos costes, además se trabaja a

menores temperaturas y se consigue extraer

bastante humedad.

1.B. Con Vacío.

La presión es por debajo de la normal. El punto de ebullición del líquido a

evaporar se reduce, con lo que la temperatura a utilizar para desecar es menor,

obteniendo el mismo resultado. Son adecuadas para sustancias termolábiles y oxidables.

Su diseño es el siguiente:

Son estufas de desecación con forma esférica. En la zona central se hace la

desecación. El sólido se deposita sobre bandejas metálicas bien extendido. La

transferencia de calor es por convección, utilizando una resistencia eléctrica debajo de

las bandejas. No se utiliza aire caliente para desecar. Tiene conectada una bomba de

vacío para disminuir la Presión. La humedad puede llegar a la bomba de vacío, y para

evitar esto se usa un

deshumidificador o



condensador. Da un Rendimiento. Bastante bueno aunque sea de funcionamiento

Discontinuo.

2.- Funcionan por Fluidización.2.- Funcionan por Fluidización.

Se forma un lecho fluido dentro del dispositivo para conseguir eliminar la

humedad. Hay que crear un lecho fluido, y para esto necesitamos partículas sólidas y

aire caliente, y por esto, la transferencia de calor es por conducción. Se necesita de un

sólido con humedad.

El aire deseca el sólido y forma el lecho fluido. El aire posee doble función.



Es un sistema de funcionamiento discontinuo. La zona central con forma de

embudo realiza la desecación, gracias a la formación del lecho fluido. Este sólido debe

de cumplir una serie de características:

- Tamaño reducido (División, pulverización) ya que si no, no se forma el lecho.

- Se utiliza para granulados.

El aire entra por un tubo lateral. Este aire entra con un grado de humedad X, y

sufre un proceso de filtración para que no contamine. Pasa por una resistencia eléctrica

que le da la temperatura adecuada. Debe de entrar a una determinada velocidad para que

forme ese lecho:

VCRÍTICA < VAIRE (Forma el lecho fluido) < VLÍMITE (Transporte neumático).

Al formarse el lecho fluido, las partículas sólidas van a estar separadas. Toda la

superficie de la partícula es apta para recibir todo el calor. Se consigue un mayor

contacto del aire con el sólido y una mayor transferencia de calor, por tanto, se reduce el

tiempo de desecación, y también la temperatura de desecación, lo que lo convierte en un

Sistema Ideal para Sustancias Termolábiles.

La humedad del sólido va al aire que se renueva continuamente. Hay un

ventilador que aspira el aire para que vaya saliendo. Hay un filtro por el que pasa el aire

y retiene las partículas sólidas que podrían escapar.

Es de Funcionamiento Discontinuo, pero a pesar de esto tiene alto rendimiento.

Hay una modificación para que sea de funcionamiento continuo y aumentar el

rendimiento, aunque el funcionamiento sigue siendo igual.



B) CONTÍNUOSB) CONTÍNUOS

Todos cumplen:

- Sólido móvil.

- Condiciones constantes. No se ajustan cada cierto tiempo.

- Rendimiento elevado.

1.- Funcionan por Ventilación.1.- Funcionan por Ventilación.

1.A. Túneles de Desecación.

Horizontales.

Cinta sin fin.

Vagonetas o Carretillas.

Cadenas Transportadoras.

Verticales

Cinta sin fin.

1.B. Secaderos Rotatorios.

2.- Funcionan por Fluidización.2.- Funcionan por Fluidización.



1.A. Túneles de Desecación.

De mayor utilización. De mayor tamaño, se hace una transferencia de calor por

conducción. El sólido se mueve, por tanto podemos tener modelos donde el aire se

desplaza paralelamente al sólido y en el mismo sentido, conocido como Cocorriente, o

modelos donde el aire se desplace paralelamente al sólido, pero en sentido contrario,

conocido entonces este sistema como Contracorriente, y este ultimo tiene mayor

rendimiento, y por tanto, es mas frecuente.

Según la disposición del túnel, aunque el funcionamiento sea el mismo, tenemos:

- Horizontal:

o Cinta sin fin.

o Vagonetas o carretillas.

o Cadenas transportadoras.

- Vertical:

o Cinta sin fin.

Cinta sin fin (Horizontal).

El material entra y lo desplaza por todo el túnel desecándose y saliendo por la

parte inferior. El movimiento del aire es en contracorriente. Este aire es previamente

calentado. Circula sobre el material y sale por la parte inferior húmedo y frío.



Vagonetas o Carretillas (Horizontal).

Dispositivo en COCORRIENTE:

Dispositivo en CONTRACORRIENTE:

Cinta sin fin (Vertical).



DESECACIÓN DE LÍQUIDOS

Partimos de un líquido con elevado volumen que contiene un sólido que puede

estar solubilizado o suspendido.

El líquido puede ser:

1. Líquido extractivo.

Este lo podemos reducir en cantidad. Lo concentramos obteniendo Extractos que

pueden ser:

o Blandos (20 – 25 % Humedad)

o Secos ( 3 – 5 % Humedad)

2. Solución con p.a.

Podemos concentrarla.

3. Solución con p.a. o también Suspensión con p.a.

Esto lo hacemos con el propósito de recuperar el p.a.. para quitar la humedad y

el líquido hay que evaporar y desecar mucho. Se combina la desecación de sólidos y

líquidos.

Todos los dispositivos hacen que la desecación sea de funcionamiento Continuo.



1.- Técnicas que hacen Desecación a Tª Superior a la1.- Técnicas que hacen Desecación a Tª Superior a la

Ambiente.Ambiente.

Desecación Mediante Rodillos.

Cada vez menos utilizada. Obtenemos sólidos con estructura en forma de

escamas dándoles gran solubilidad al sólido obtenido. Si con esto preparamos una f.f.

líquida, se hace sin problemas. Si es para una f.f. oral, cuando llega al estómago se

disuelve fácilmente pasando gran cantidad de p.a. a circulación sistémica.

Nebulización o Atomización.

2.- Técnicas que utilizan una Tª Inferior a la Ambiente..2.- Técnicas que utilizan una Tª Inferior a la Ambiente..

Liofilización o Criodesecación.

Permite obtener inyectables.

Nebulización o Atomización.

Es una técnica de desecación de líquidos que utiliza temperaturas elevadas.

Consiste en dividir el líquido a desecar en gotas de tamaño pequeño y ponerlo en

contacto con aire caliente que evapora el líquido. Como consecuencia se obtiene un

producto sólido desecado caracterizado por tener un tamaño de partícula reducido, como

el de los polvos farmacéuticos. Va a tener una forma esférica o uniforme.

Su nombre hace alusión al tipo de sistema disperso que se forma en la

desecación. Este sistema recibe el nombre de nube constituida por un líquido que es la

fase interna y el aire que es la fase externa.

También se conoce como atomización, y esta denominación hace alusión al

tamaño de las gotas de líquido. Hay que conseguir un diámetro de la gota ≤ 500 µm.



También se puede denominar secado por pulverización ya que cuando desecamos el

materia lo dividimos sen la misma operación.

Ventajas:

- Se aplica en alimentación y T.F.

- Se utiliza aire muy caliente. La temperatura debe estar comprendida entre

120 – 200 ºC. La desecación es instantánea, dura tan sólo unos segundos. Se

divide el líquido en gotas muy pequeñas, por tanto aumentamos la superficie

de contacto. En pocos segundos desecamos totalmente. Esta técnica se puede

aplicar a sustancias termolábiles.

- Todos los dispositivos tienen un proceso continuo, por tato, elevado

rendimiento.

- Convección → Aire / N2 / O2 / CO2. el gas para desecar en caliente no tiene

porque se aire, sino puede ser una mezcla de gases específicos. Así con N2,

desecamos sustancias oxidables.

- Permite trabajar en condiciones estériles (Inyectables).

- Se obtienen sólidos (polvos) que tienen una gran solubilidad.

- Se obtienen partículas redondeadas, pequeñas, sin humedad, por tanto, tiene

alta capacidad de flujo. Son adecuadas para obtener formas farmacéuticas

que se clasifiquen en volumen como es el caso de las cápsulas, comprimidos,

bolsas unidosis.

Aplicaciones:

- Para desecar líquidos extractivos. Se obtienen extractos secos.

- Para obtener derivados de la sangre (Hemoderivados).



- Para recuperar o separar p.a. presentes en soluciones o en suspensiones.

Etapas de la Nebulización.

Son tres:

1.-1.- División del líquido a desecar en gotas muy pequeñas de tamaño similar a

los átomos, de ahí el nombre de atomización. En esta zona del dispositivo, de la que hay

muchas variaciones, es denominada Atomizador y es capaz de dividir el líquido en gotas

de tamaño ≤ 500 µm.

2.- Desecación. Para que se produzca esto, el líquido lo ponemos en contacto

con el aire caliente, de forma que el aire engloba el líquido formando la nube. El líquido

va hacia abajo y el aire hacia arriba, luego van en contracorriente.

3.- Separación del Sólido. El Sólido va cayendo a la parte de abajo del

dispositivo y se va separando totalmente desecado.

Dispositivo de Desecación.

La desecación se realiza en una cámara de desecación.

Tiene un conducto de alimentación. Este conducto hace llegar el producto a un

atomizador, que divide el líquido en gotas pequeñas dentro de la cámara de desecación.

El aire entra por abajo, y su movimiento es ascendente. Este aire o gas, nada más

entrar en el conducto se encuentra con un filtro de aire y con un calentador. Este aire

penetra a una cierta velocidad en la cámara, y esto se consigue gracias a un sistema de

ventiladores que hacen que el aire salga de forma laminar, sin turbulencias, y de esta

forma engloba al sólido formando la nube.



Una vez desecado todo el líquido, las partículas sólidas van cayendo hacia la

parte de abajo.

Todos estos dispositivos son de funcionamiento continuo. El producto desecado

cae en una cinta transportadora, tornillo sin fin que lo va sacando del dispositivo. El aire

no se recicla, se va renovando totalmente.. el aire de dentro lo extraemos fuera, y para

esto usamos ventiladores. Ese aire puede que en esa salida se lleve consigo partículas

pequeñas de sólido, y para ello, en la parte final del dispositivo hay un ciclón que separa

partículas sólidas del aire húmedo que podría transportar, cayendo las partículas a la

cinta transportadora llevándolos fuera del circuito.

Atomizadores o Sistemas de Alimentación.

Se relacionan uno u otro en función de las características de viscosidad del

líquido a desecar.

Hay principalmente de dos tipos: Boquillas a Presión (Se suele seleccionar

cuando el líquido tiene baja viscosidad) y Discos Rotatorios o Atomizadores



Centrífugos (Este tipo se aplica para líquidos de elevada viscosidad. Para

suspensiones muy concentradas o líquidos pastosos).

Boquillas a Presión.

Para un fluido.Para un fluido.

Tubo de vidrio, arriba más ancho, abajo más estrecho, dejando dos orificios

en la punta de la boquilla. El líquido a P entra en la parte de arriba, y abajo se encuentra

con dos orificios muy pequeños por donde sale. Sale en forma de gotas pequeñas. Si

utilizamos un líquido muy viscoso este se puede obstruir. Tiene un funcionamiento en

contracorriente.

Para dos fluidos.Para dos fluidos.

Dos tubos de vidrio concéntricos. El central es muy estrecho, y es por donde

circula el líquido. Por el concéntrico circula el aire a desecar a presión. El aire y el

líquido van en la misma dirección, formando la nube en la parte de abajo.

Discos Rotatorios o Atomizadores Centrífugos.



Es una plataforma que gira a una determinada velocidad generando F.

Centrífuga. La forma de esta plataforma varía.

Disco Plano.

En la parte de abajo tiene un eje unido al motor. Por la parte de arriba cae un

líquido que se extiende en la superficie en forma de láminas. Cuando llega al filo del

disco sale hacia fuera en forma de gotas pequeñas.

Disco de Taza. (Apuntes del año pasado)

El líquido entra por la parte superior y cuando llega al borde se dispersa.

Disco de Placas. (Apuntes del año pasado)

El líquido se desplaza por cada placa.

Rotor de Dispersión. (Apuntes del año pasado)

Tiene un rotor que gira a gran velocidad.

De Múltiples Orificios.

El líquido se lanza hacia las paredes y sale por los orificios.



Desecación Mediante Rodillos.

Los Dispositivos son Secaderos de Rodillos o Secaderos de Tambor.

Esta técnica es distinta por la forma de usar el líquido. Este se extiende en

láminas muy finas y de gran superficie, no se forman pequeñas gotas, de manera que

disminuye el espesor, así el líquido presenta Mayor Superficie Específica, Mejorando

así la Transferencia de Calor y Materia. De esta manera conseguimos que:

o Aumenta Velocidad de Desecación.

o Tiempo de Desecación es muy corto.

Todos los Dispositivos son de funcionamiento continuo. Para realizar la

técnica, el dispositivo debe de contar:

- Cilindro de Grandes Dimensiones (Pueden haber uno o dos cilindros). Son

de materiales resistentes como Acero Cromado, que no cede partículas y así

el material a desecar no se contamina.

- Debe tener un movimiento rotatorio que se lo da un eje de giro.

- Debe existir un sistema de calentamiento que se encuentra en su interior,

suele ser:

Vapor de Agua a Presión.

Fluido Caliente.

- La Transferencia de calor es por Conducción.

- El Vapor de Agua calienta el cilindro hasta alcanzar Temp. de 120 - 170 ºC.

• El líquido llega al cilindro por medio de un sistema de alimentación que puede ser

variado: El líquido llega a la superficie del cilindro y se distribuye sobre la superficie

formando una fina película → Desecación Rápida del producto sobre la superficie del



Cilindro. Para eliminar el Sólido de la superficie se usa un Sistema de Eliminación

(Cuchillas). Este sistema es de Funcionamiento Continuo.

El Sólido final tiene forma de escama, con una estructura porosa que hace

aumentar su velocidad de Disolución (Aumenta Solubilidad). También tiene una buena

presencia.

Tipos de Secaderos.

Tipos de Secaderos

Según Número de Rodillos1 Solamente

Dos Cilindros que giran en sentido contrario. Aumenta el Rendimiento.

Según Sistema de AlimentaciónTipo Inferior Alim. por Inmersión

Alim. por SalpicaduraTipo Superior Tolva de Alimentación

Secadero de Rodillo por INMERSIÓN (Alim. Inferior).

El líquido está en la parte inferior, en unos recipientes. Una parte de los cilindros

está inmersa en estos recipientes.

En ocasiones también habrá agitadores para así conseguir que las partículas se

mantengan en suspensión. Vista Frontal y de corte longitudinal:



Secadero de Rodillo de SALPICADURA (Alim. Inferior).

Aquí los rodillos no están entro de los recipientes. Aquí tenemos unas escobillas

que se mojan y salpican el líquido al rodillo, formando así la película.

Se usan cuando el líquido tiene poca consistencia, poca viscosidad.

Secadero de Rodillo con TOLVA DE ALIMENTACIÓN (Alim. Superior).

Existe una tolva de alimentación que lleva el líquido y se deposita sobre los dos

rodillos. Se usa cuando los líquidos son muy Viscosos y Aumenta mucho la

Concentración de Sólidos.



Secadero de Rodillo a VACÍO (Alim. Superior).

También se puede realizar la desecación a bajas presiones, y así se consigue

desecar a menores temperaturas. Se usa para productos que son termolábiles.



Liofilización o Criodesecación.

Utiliza temperaturas bajas por debajo a la temperatura ambiente. Recibe varios

nombres: Criosublimación, Criodesecación y Liofilización.

Con esta técnica desecamos un sólido que tiene humedad mediante congelación

del líquido y eliminación del mismo mediante vacío.

Su nombre de liofilización se debe a que lio (afinidad por los líquidos). Al sólido

desecado tiene afinidad por los disolventes, al ser muy soluble. Criodesecación

(Desecación por frío).

Aplicaciones.

Son fundamentalmente centrados en la desecación de multitud de sustancias con

el objeto de conservarlas adecuadamente y mantener su estabilidad. Con esta técnica

conseguimos productos prácticamente secos, la humedad residual que puede quedar es

de 1 – 0.5 %. Las sustancias que se desecan son:

· Origen humano como son el plasma y los derivados de la sangre. Se desecan

tejidos, incluso córneas.

· Origen animal y vegetal, como pueden ser antígenos para la fabricación de

vacunas, enzimas, antibióticos, vitaminas y extractos procedentes de polvos.

· De origen sintético como son los principios activos obtenidos por

biotecnología y son costosos de obtener.

· Para desecar y conservar microorganismos, incluso seres vivos.



Ventajas:

- Baja humedad que va a quedar en el sólido liofilizado, lo cual le confiere

mucha estabilidad.

- Obtenemos un sólido muy poroso, muchos canalículos en su estructura.

Aumenta solubilidad.

- Al trabajar a baja temperatura, muchas veces inferior al punto de

congelación del líquido, podemos desecar sustancias termolábiles y

sustancias volátiles.

- Podemos trabajar en condiciones de esterilidad.

- Trabajamos al vacío, por tanto podemos desecar sustancias oxidables.

Inconvenientes:

- Elevado coste de los dispositivos y de su mantenimiento.

- Se produce un gran gasto energético, no todas las industrias pueden afrontar

este gasto.

- Elevado tiempo, como término medio dura 24 horas.

Etapas de la Liofilización.

1.- Congelación.

Se pasa el líquido a estado sólido (Hielo). Se trabaja a una temperatura por

debajo del punto de congelación. Se trabaja a P normal.



2.- Sublimación o Desecación Primaria.

Tenemos el hielo, y entre medias de esto, las partículas que contenía el líquido.

Este hielo pasa de sólido a gas. Se trabaja a Presión muy baja. Hay que elevar la

temperatura. Con este proceso eliminamos casi toda la humedad del sólido, pero queda

algo, por eso hay otra etapa.

3.- Desecación Terciaria.

Eliminamos todos los restos de humedad que puede haber en el sólido. Aumenta

la temperatura, eliminando toda la humedad, y obtenemos un sólido liofilizado muy

poroso, aumentando su solubilidad, y con una humedad de (1 - 0.5 %), lo que le

confiere mucha estabilidad.

A la hora de sublimar se aumenta la temperatura, y para esto usamos el diagrama

de fases del agua:



Partimos del agua líquida o sólida, para congelar disminuimos la temperatura

hasta que pase todo a estado sólido. En la sublimación, el sólido pasa a gas, y para

conseguir esto hay que bajar la presión por debajo del punto triple del agua.

Estudiamos cada fase con detenimiento.

1.- Congelación.

Es la primera etapa, y si no se realiza adecuadamente no se consigue la

liofilización. Partimos de un líquido que contiene un sólido y lo vamos a pasar a hielo.

El líquido a desecar contiene agua y una serie de sustancias mezcladas con esta como

son sales minerales, productos orgánicos, derivados de plantas, células... son muy

complejos, son soluciones coloidales (Muy complejas en cuanto a composición).

Para congelar, la temperatura debe ser muy inferior, su punto de congelación de

estas soluciones coloidales son mucho más pequeñas que la del agua pura. Estas

soluciones coloidales se llaman Mezcla Eutéctica, porque presenta un punto de

congelación diferente al que presenta cada una de las sustancias que las compone. A la

temperatura a la que congela la mezcla eutéctica se le llama Temperatura Eutexia.

Cada solución tiene una temperatura eutexia.

Se congela de la siguiente forma: La Tª que se utiliza para la congelación tiene

que ser 20 ºC por debajo de la Tª Eutexia, así trabajamos con mayor seguridad para que

todo se congele.

a) No puede quedar nada de líquido porque luego esto lo vamos a calentar. El

líquido no congelado, pasa a ebullición cuando se calienta, formando espuma y

no pudiéndose quitar totalmente la humedad. La congelación debe ser total.

b) La congelación debe ser rápida, y esto se debe a que:



i. Si congelamos células de forma rápida, el agua que contiene esta

célula queda intacta. Si congelamos lentamente, se rompe el

equilibrio osmótico saliendo el agua hacia fuera, la célula

acabaría arrugándose y sufriendo plasmolisis. Mejor calentar

rápidamente.

ii. Al congelar el agua pasa a cristales de hielo. Si la congelación se

hace de forma rápida, los cristales tienen tamaño pequeño y

forma regular, tienen gran superficie, y esto facilita la

sublimación.

iii. Para corregirlo podemos utilizar ayudantes o coadyuvantes, que

reciben el nombre genérico de soportes de la liofilización. Los

más utilizados son azúcares, polialcoholes o glicocola.

En el dispositivo de congelación aparecen unas sustancia que provocan frío. Se

denominan sustancias frigoríficas. Pueden ser gases muy enfriados o líquidos con bajo

punto de ebullición. Algunos de los más utilizados por la industria farmacéutica son:

- Nieve carbónica (CO2 Sólido). Se mezcla con éter o con cloroforma para que

aumente la transferencia de frío. Nos da una Tª entre – 80 / - 100 ºC.

- N2 Líquido. Puede conseguir temperaturas de hasta – 190 ºC.

- Hidrocarburos: Isopentano, Propano. Con estos mezclamos N2 líquido, y las

Tª que se pueden alcanzar son – 150 / - 180 ºC.



¿Dónde se efectúa la congelación? Vemos los Dispositivos.

Las tres etapas se suelen hacer en el mismo dispositivo, el liofilizador industrial.

En muchas ocasiones se utiliza una cámara de congelación aparte del liofilizador Indus.

Liofilizador Industrial.Liofilizador Industrial.

Se pueden hacer todas las etapas. La congelación se hace en una cámara de

desecación, en la que hay bandejas metálicas y sobre ellas se coloca el líquido. El

líquido se introduce en pequeños volúmenes en unos frascos. Estos frascos están

parcialmente tapados por arriba.

Para congelar hay que aplicar baja Tª con estas sustancias frigoríficas. Por

debajo de las bandejas hay un sistema de tubos por donde circulan estas sustancias. Con

pequeños volúmenes, la congelación es más rápida.

Otra forma es utilizar una cámara específica de congelación. La cámara tendría

una forma muy variada, paredes muy gruesas para mantener el frío, la zona central se

llena del líquido a refrigerar. Encima se colocan las bandejas con los frascos. Para que

la congelación sea rápida, total y, tener mayor superficie se hacen modificaciones en la

posición de los frascos, se mueven y la congelación es mayor.



Una forma de congelar es someter a los frascos a congelación Lenta (Dibujo de la

izquierda) o Rápida (Dibujo de la derecha). Un cilindro le da un movimiento y conforme van

girando el líquido a congelar se va pegando a las paredes (Lenta). En la rápida se le da

vueltas sobre una plataforma que gira y por el lateral se le va dispersando el líquido que

enfría sobre el frasco. La rápida suele ser para grandes volúmenes.

Liofilizador Industrial:

2.- Sublimación o Desecación Primaria.

Se pretende eliminar rápidamente toda la humedad. Partimos de un producto en

forma de hielo y debe de pasar a vapor de agua. Se modifica P y T. La P hay que

reducirla de 760 mmHg hasta 0.1 mmHg. Así se realiza la sublimación. Hay que elevar

ligeramente la temperatura, o sea, calentamos. Hay que calentar porque la sublimación



va a ser un proceso endotérmico y necesita un aporte externo de energía en forma de

calor. El proceso toma el calor del hielo, y el producto congelado tiene cada vez menor

temperatura, sufriendo así un sobreenfriamiento. Para hacer la sublimación, al ser menor

la temperatura, hay que disminuir la P mucho para evitar la rotura de la bomba, y

también ponemos una resistencia eléctrica que nos de el calor para conseguir la

sublimación, ya que, como hemos comentado anteriormente, este proceso es

Endotérmico.

Cuando hemos dicho que calentamos, nos referimos a un ligero aumento de la

temperatura, supone calentar hasta – 40 ºC. Así conseguimos eliminar toda la humedad

del sólido. Sale mucho vapor caliente de los frascos. Este vapor sufre una condensación

(Pasa a estado líquido) y así lo vamos separando. Para la condensación necesitamos frío.

En la zona de sublimación la temperatura será de – 40 ºC. En la zona de condensación

hay una Tª = - 60 ºC. Estas diferencias se deben de mantener constantes durante todo el

proceso.

A nivel práctico tenemos el liofilizador industrial, donde distinguimos tr3s partes

fundamentales:

- Cámara de desecación.

Aquí hay posibilidad de realizar todas las etapas, que son: Congelación,

sublimación (Siempre se hace aquí) y desecación secundaria.

- Cámara de Condensación.

- Sistema de alto vacío.

Cámara de Desecación.Cámara de Desecación.

Partimos del producto congelado metido en frascos y puesto sobre bandejas.

Estos frascos están tapados parcialmente por un tapón de caucho ya que hay una



sublimación. Hay que calentar para hacer la sublimación, y este calentamiento se puede

hacer:

· Conducción: Resistencias eléctricas situadas bajo las bandejas. También se

puede hacer con tubos con líquidos de calentamiento por debajo de las bandejas con

agua caliente.

· Radiación: Se pueden usar radiaciones infrarrojas o bien Microondas siendo

estas últimas las más usadas.

Hay que aplicar vacío para disminuir la P. hay que utilizar una bomba o varias

bombas. La primera es de tipo rotatorio que hace un pre-vacío. Luego hay otra

denominada de difusión (Su vacío es más intenso). Es un sistema bastante costoso.

El vapor de agua pasa hacía una zona, este se condensa.

Cámara de Condensación.Cámara de Condensación.

El vapor se condensa al encontrar un medio más frío. Esta cámara tiene líquidos

o gases que producen enfriamiento. Uno de los líquidos más baratos es el alcohol

refrigerado que da buenos resultados. De esta forma eliminamos la humedad, y también

evitamos que esos vapores lleguen a la bomba de vacío y la deterioren.

3.- Desecación Terciaria.



Tenemos el producto sólido casi totalmente desecado, pero puede tener agua

pegada a su estructura como puede ser agua de cristalización, agua de constitución.

Entonces se hace una desecación secundaria aplicando calor. Trabajamos en un margen

de Tª que no deteriore el producto, es decir entre 30 ºC – 60 ºC. La presión que se suele

mantener es la de vacío, es decir, de 0.1 mmHg.

Cuando el agua es difícil de extraer, se puede llegar hasta valores de P = 0,005

mmHg. Al final tenemos un producto sólido denominado Liofilizado que es soluble y

muy estable. La cantidad de humedad residual es de 0.5 - 0.1 %.

Esto lo podemos hacer en el liofilizador industrial. En la cámara de desecación

se sigue aumentando la Tª hasta 30 – 60 ºC, y la P de esa zona se mantiene o se puede

aumentar.

Problema: Es un proceso lento de 10 – 12 horas (Laborioso y largo). Se cierran

herméticamente las tapaderas y obtenemos los frascos con el producto liofilizado

dentro.

Si queremos que la liofilización sea más rápida, acoplamos el liofilizador a una

estufa de desecación específica (Se hace la desecación secundaria).



Liofilización. Fase de Desecación Secundaria:

Estufa de Desecación:

Bandejas con el sólido a desecar en frascos. Se aplica calor y hacemos vacío por

una bomba que hay abajo (En estas estufas se favorece el vacío). Mas abajo hay

bandejas con sustancias absorbentes de humedad, así la desecación es más rápida. Se

utiliza el P2O5-, y así se deseca más rápidamente.

En estos dispositivos de liofilización se realiza un control de la T y la P.

· VACUÓMETROS: Permiten controlar la P. Van unidos a un sistema de registro

gráfico.



· SONDAS TERMOMÉTRICAS: Dispositivos de medidas de T muy sensibles. Se

adaptan o se pegan a las bandejas, y la Tª suministrada es la que tiene la bandeja en cada

momento. En los frascos se mide la Tª y esa es la Tª adquirida por el producto. Esto

puede ir dentro del frasco o pegado fuera.

Gráfica de control de P y T:



Solución de Cloruro sódico (Agua y NaCl). La temperatura de congelación o

Eutexia de esta solución es de –21.2 ºC ya que adicionamos NaCl al agua. Pretendemos

una temperatura de – 41.2 ºC para que todo congele. Lo llevamos hasta una P de 1 atm.

(760 mmHg).

Tª → La línea de Tª del frasco y de las bandejas van paralelas. La transferencia

de Energía está haciéndose bien.

1.- Al congelar la P sigue constante. Va disminuyendo la Tª, y esto hace que la

Tª de bandejas y producto baje hasta 0 ºC formando como una meseta, luego baja hasta

que se alcanza la T a la que congela la solución. Esto se debe de hacer de la forma más

rápida posible.

2.- Sublimación: Hacemos un vacío de inmediato. Hay que calentar un poco,

hasta unos – 30 ºC para hacer la sublimación, intentando mantener constante la

Temperatura.

SISTEMAS DISPERSOS LÍQUIDOS

GENERALIDADES

A veces los medicamentos están formados por un solo componente presentando

una estructura homogénea que es lo que se llama SISTEMA SIMPLE, que puede ser

sólido, líquido.... pero lo normal es que el medicamento tenga varios componentes de tal

forma que presentaría una estructura heterogénea, aunque pudiendo parecer homogénea,

así pueden tener componentes líquidos, sólidos, semisólidos y se llama SISTEMA

COMPUESTO. En el Sistema Compuesto encontramos componentes de distintos tipos,



así puede que los componentes internos sean distintos, a estos se les llama FASES

(Componentes intermedios) y están separadas por una barrera que recubriría a cada uno

y a estas barreras se las llama INTERFAR, y a todo el conjunto se le llama SISTEMA

DISPERSO:

DISPERSIÓN: Operación que consiste en interponer una o varias fases en el

interior de otra que las envuelve totalmente de tal manera que las características del

sistema recuerda a las características de fase que las envuelve.

Estamos Uniendo, y por ello es contrario a la división, pero esto no es realmente

una unión porque las fases internas las hemos dividido.

Se produce un gran aumento de superficie porque las fases se dividen para

unirse, se ha dado una división de cada uno de los componentes.

Las fases reciben distinta denominación:

Fase Interna Fase que queda dentro Fase Dispersa (Envuelta) Fase Abierta Fase Externa Fase que envuelve Fase Dispersante (Fuera) Fase Cerrada Medio de Dispersión

Parámetros.

1Grado de dispersión =



Reciproco del tamaño medio de las partículas en la fase interna, y así cuanto

menor sea el diámetro, mayor es el grado de dispersión; así habrá que dividir mas.

Superficie Específica:

Superficie que ocupa 1 cm3 de fase interna expresado en cm2.

Supongamos una partícula de fase interna de 1 cm. Cada cara mide 1 cm (L).

S = L2 x 6 (Caras)

Pero si el cubo se divide por la mitad:

L2

S = x 6 x 8 = L2 x 6 x 2 2

Si en lugar de dividir el lado en dos partes de partiese en 10: 2 L

S = x 6 x 1000 = L2 x 6 x 10 10

Así, cuando la división del lado del cubo sea en n partes:

S = L2 x 6 x n

Así por ejemplo: L = 1 cm → S = 12 x 6 = 6 cm2



Pero si L / 1000 → S = L2 x 6 x 1000 = 6000 cm2 con lo que se aumenta la Se.

Es decir, que mediante la dispersión se consigue un gran aumento de la

superficie específica.

Ventajas:

- Se facilita la administración de las fármacos en las diversas vías de

administración.

Ejemplo:

· Vía Oral: Es más fácil administrar un fármaco en solución o en suspensión que

sólido.

· Vía Tópica: No es lo mismo poner un polvo sobre la piel que un forma

semisólida o líquido como una emulsión.

· Vía Parenteral: Un sólido sería imposible y si el sólido se dispersa dando una

suspensión de diámetro de partícula pequeño, se podría administrar por vía parenteral.

- Mejora la Biodisponibilidad del fármaco por el gran incremento de

superficie que sufre el fármaco.

Cuanto mas incremento de superficie, mas contacto entre el fármaco y zona de

absorción, siendo mas importante para aquellos fármacos insolubles o poco solubles.

Si el fármaco es soluble, el tamaño es todavía mas pequeño y la absorción será

mas rápida y el fármaco llegará antes a la biofase, así se consigue una mas rápida

respuesta terapéutica.



- Se pueden enmascarar las características organolépticas desagradables de los

fármacos haciendo que el fármaco sea la fase interna del sistema y así a este fármaco se

le puede envolver con algo que sea mas agradable.

Así por ejemplo: Se quiere administrar aceite de ricino que tiene mal sabor, mal

palabilidad. Supongamos también parafina líquida que también tiene mala palabilidad.

Como ambos son lipofílicos, se pueden mezclar con agua, y así tendremos dos líquidos

no miscibles con los que podremos preparar una emulsión de forma que el agua será la

f. Externa, añadiendo antes al agua un edulcorante, un colorante, saborizante.

Así cuando llega al estómago, por el pH y enzimas se rompe la emulsión y la

parafina o el aceite de ricino pueden ejercer su acción.

Clasificación de Sistemas

Dispersos.

I. Teniendo en cuenta si se pueden separar o no las fases:I. Teniendo en cuenta si se pueden separar o no las fases:

1.- Monofásicos u Homogéneos.

Aquellos en los cuales No se distinguen las fases que contienen y No se pueden

separar por procedimientos fisicoquímicos.

El tamaño de partícula es menor a 1 nm.

F. Interna: Sólida, Líquida o Gas.



Se dividen en dos grupos: Soluciones Moleculares y Soluciones Iónicas.

· Soluciones Moleculares: Constituidos por una fase interna no ionizable, como por

ejemplo glucosa: Solución de azúcar en agua.

· Soluciones Iónicas: La F. Interna si es ionizable. Ejemplo: Cloruro sódico en agua

(Suero fisiológico).

2.- Polifásicos o Heterogéneos.

Distinguimos dos grupos:

a) Dispersiones Coloidales o Sistemas Dispersos Miscelares.

= 1 nm – 1 micra.

Fase Interna: Sólida.

b) Dispersiones Groseras.

mayor a 1 micra.

II. Ostwald.II. Ostwald.

Combina las distintas fases.


Sólido Líquido GasSólido Polvos Sol. Coloidal o Susp Humo

Líquido Inclusión Emulsión Niebla

Gas Inclusión Espuma Gas

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III. De acuerdo con la forma y tamaño de las partículas de F.I.III. De acuerdo con la forma y tamaño de las partículas de F.I.

MONODISPERSO INCOHERENTE INCOHERENTE

POLIDISPERSO COHERENTE COHERENTE

· Monodispersos o Isodispersos: Fase interna formada por partículas de igual

forma o tamaño.

· Polidispersos o Heterodispersos: Fase interna formada por partículas de igual

forma pero distinto tamaño.

Se pueden clasificar según la estructura interna de la dispersión:

· Sistemas Incoherentes: En la Fase interna no contactan las partículas entre

ellas. Siempre hay espacios. Ejem.: Emulsiones y Suspensiones.

· Sistemas Coherentes: En las fase interna contactan unas partículas con otras,

formando una especie de armazón, un enrejado, una estructura compartimentada, a

veces tridimensional. Así por Ejem. Geles y Emulsiones Isotónicas. No hay una neta



diferenciación entre la F. Interna y Externa porque la F. Externa queda dentro de las

celdillas.

Aspectos Teórico-Prácticos de la

Dispersión o Factores que

Intervienen.

1.- Grado de Dispersión.1.- Grado de Dispersión.

En general lo que interesa es que disminuya lo máximo posible la F. Interna

porque se facilita la interposición y se favorece la Biodisponibilidad.

Así que hay que conseguir que el tamaño medio de partícula sea el menor, pero

hay límites. Hay sustancias donde No interesa, porque se puede dar la aparición de

barros o lodos debido a que el tamaño sea mas pequeño. Por ejemplo: Si disolvemos

Azúcar en agua para obtener jarabe simple el azúcar interesa que tenga un tamaño

cristalino tremendamente pequeño.

2.- Temperatura.2.- Temperatura.

Interesa que sea alta porque a mayor temperatura menor viscosidad y

conseguimos mejor interposición. Se mejora la Biodisponibilidad. Se aumenta la

cantidad y velocidad de la dispersión pero hay excepciones, porque existen sustancias

que se disuelven mejor a baja temperatura como son las sales cálcias.



3.- Adición de Coadyuvantes.3.- Adición de Coadyuvantes.

Ayudan o hacen mas estable el sistema disperso, así se pueden añadir por

ejemplo:

· Solución alcohólica de Yodo → El yodo se disuelve mal y por eso se adiciona

IK que es un coadyuvante de solubilidad.

· Cafeína: Su solubilidad se favorece con salicilato sódico o benzoato sódico.

· Caso de una suspensión: Son sistemas dispersos inestables, y para coadyuvar

en su estabilidad se añaden sustancias viscosizantes que hacen mas estable el sistema

disperso, ejemplo: Mucílagos.

· Caso de las Emulsiones: Para prepararla se usan determinadas sustancias que

son los agentes tensioactivos que disminuyen tensión interfacial entre los líquidos en

suspensión y así favorece la formación de las emulsiones. Ejemplo: ATA.

4.- Agitación.4.- Agitación.

Necesaria para preparación de prácticamente todos los sistemas dispersos,

porque se consigue dividir el componente que va a constituir la F. Interna y además que

la fase que una fase se transfiera al seno de la otra. Así por ejemplo, si tenemos agua y

aceite, y los dejamos en reposo se van a separar netamente según las densidades, pero si

aplicamos una energía de agitación, uno de los líquidos se divide en pequeñas partículas

y se distribuye en el seno del otro líquido. Así se ha dado un incremento de superficie de

contacto de los líquidos. S1 < S2.



Se debe a la aplicación de una energía que además de consumirse en dividir a los

líquidos también es usada para cambiar la tensión interfacial, de modo que:

∆E = ∆S · γ

∆E = División, transformación.

∆S = Superficie de contacto de las dos fases.

γ = Tensión Interfacial.

Así, ∆E = ∆S · γ nos lleva a que para la preparación de un sistema disperso

siempre hay que aplicar una Energía.

Cuanto mayor es la E que aplicamos mayor será el incremento de superficie de

contacto que sufra el sólido, pero para que la E que tenga que aplicar sea menor, y el

incremento superficial sea constante podré disminuir γ , porque podemos decir que:

∆S = ∆E / γ

Adicionando un agente Tensioactivo podremos disminuir γ .

Pero para conseguir una interposición de fases habrá que aplicar una fuerza

mecánica que agite las fases aumentando la superficie de contacto de forma que una

fase quede mas dividida e interpuesta en el seno de la otra.

Así, sin esta fuerza inicial no se puede dar sistema disperso, y así la agitación es

imprescindible.

La Agitación Consiste: Crear unos movimientos violentos irregulares en el seno

de una masa fluida para la división de una de las fases y su incorporación en la otra, y

que se haga con un mínimo de tiempo y energía. Se realiza con unos sistemas de

agitación llamados agitadores que son unos artificios manuales o mecánicos mas o



menos perfeccionados capaces de realizar esa acción mecánica necesaria para que se de

la transferencia y división de la materia.

Sistemas de Agitación:

A. Manuales.

1.- Varilla de Vidrio → Recta o en forma de Tirabuzón, siendo esta última la

forma que consigue dividir e interponer las dos fases de manera mas eficaz.

B. Mecánicos.

1.- Pendulares → Péndulo que oscila dentro de un recipiente.

2.- De Barboteo → Una corriente de gas que incide en un recipiente

produciendo ese movimiento.

3.- Mezcladores de Flujo → Descarga tangencial y simultanea de las fases

(2 dos mas fluidos) que se tratan de mezclar en un mismo recipiente.

4.- Vibradores Ultrasónicos.

5.- Agitadores Magnéticos → Pequeñas barras metálicas envueltas en

plástico y que se colocan dentro del recipiente donde se quiere agitar. El recipiente va

sobre una plataforma que debajo lleva un imán giratorio que transmite el movimiento a

las barrillas.

6.- Rotatorios → Característicos porque todos

llevan un rodete que va solidario a un eje que le transmite un

movimiento de rotación. El rodete puede tener distintas

formas haciendo que existan diferentes tipos de agitadores rotatorios. Entre ellos vemos:



a) Muy Revolucionados:

- De hélice: Como barcos, llevan paletas que girarán a

mas revoluciones. Tienen movimiento axial donde el líquido se

mueve en igual sentido que el eje agitado. A causa de este

movimiento axial, en el recipiente se forma un cono y se puede

por ello incluir mas burbujas de aire formando espuma que no

interesa.

Puede tener también flujo tangencial paralelo a la superficie

interna donde se da la agitación. A veces llevan cortacorrientes

(Dispositivo para cambiar el flujo a nuestro interés).

Los de hélice se usan para líquidos con poca viscosidad y

bajo contenido en sólido. Son económicos; Bajo Consumo y Elevado Rendimiento.

- Agitadores de Turbina: Llevan un eje de giro que termina en un

rodete con 2, 4 o más placas. Estas placas pueden ser rectas o bien curvas. Al girar

transmite un flujo radial porque al girar choca con el contenido y por efecto de la fuerza

centrífuga, lanza a las partículas hacia fuera, las cuales

chocan con la superficie interior del recinto y así se

dividen y se dirigen de nuevo al rodete. Pueden llevar

también contracorrientes.

Aplicación: Para líquidos de elevada viscosidad

y para el caso en el que queramos mezclar líquidos con

elevada concentración de sólidos. A veces para mejorar

la transferencia de materia se asocian agitadores en el



mismo eje como hélice y turbina, consiguiendo con el de hélice un flujo axial

descendente y lo cogerá el otro que estará debajo es decir el de turbina, dándole un flujo

radial.

- Agitador de Cono: Como rodete tiene un tronco de cono que si va solo

irá con la base menor arriba y la mayor abajo creando un flujo radial pero

la fuerza centrífuga de las que choquen con la parte superior será menor

que las que choquen con la parte mayor favoreciendo la separación.

A veces llevan dos bases de cono, una inferior y otra mas arriba. Se

sitúan de forma que están mas próximas las bases mas pequeñas. Se usan

para mezclar papillas.

- De Disco: Constituido por un solo disco o dos, produce flujo

tangencial. Los rodetes pueden ser de superficie plana o bien tener entrantes y

salientes que aumenta los rozamientos de las fases que vamos a interponer.

- Centrífugos: Gran interposición de fases. Están constituidos por dos

tubos

huecos que suelen tener mas diámetro arriba y

luego se van estrechando y crean un flujo radial. El



líquido entra por la parte superficial y salen por la parte inferior. Esto favorece la

interposición de fases.

b) Poco Revolucionados.

- De Paletas: En ángulo recto o bien en ángulo no

recto

que los hace mas versátiles. Llevan cortacorrientes que pueden

modificar el flujo tangencial.

- De Ancla: Trabajan a pocas r.p.m. Se usan para líquidos tremendamente

viscosos y su rendimiento es bajo. Crean un flujo tangencial y

están en su recipiente perfectamente adaptado al rodete.

A veces los agitadores se mezclan y forman un agitador de

ancla y paleta.

c) De Velocidad Intermedia.



- Planetarios: Es como un agitador de paletas modificado. Son planetarios

porque las paletas tienen movimiento de rotación y movimiento de translación. El

rodete puede ser uno o dos. Si ponemos sólo una paleta, pueden existir zonas muertas.

· Agitadores (Generalidades).

1. Generalmente se pueden usar en el mismo recipiente, todos excepto de ancla y

rotatorios, pero el recipiente es cilíndrico y se prefiere que termine en forma cóncava al

interior, para que genere mejores corrientes.

2. El eje puede tener situación normal, menos normal o inclinada, dependiendo

del tipo de flujo que queramos.

3. El llenado del recipiente se hará hasta una altura equivalente al diámetro del

recipiente.

SOLUCIONES VERDADERAS



Tienen distinta denominación. En países anglosajones se le llama disoluciones, y

en España se llaman Soluciones. Las Soluciones Verdaderas son distintas de soluciones

coloidales y soluciones extractivas.

Definición:Definición:

Sistemas Dispersos Monofásicos u Homogéneos donde el diámetro medio de

las partículas de la Fase Interna es menor de 1 nm.

Fases: Generalmente la F. Interna es la sustancia activa que puede quedar al

estado molecular o iónico y es lo que se llama Soluto.

La F. Externa, que es el vehículo, se le llama Disolvente.

Ambas fases pueden ser sólidas, líquidas o gases.

Importante:

- F.E. Líquida / F.I. Sólida → Ejemplo: Inyectables, Colirios.

- F.I. Sólida o Líquida / F.E. Semisólida → Ejemplo: Pomadas.

- F.E. Sólida / F.I. Líquida o Sólida → Ejemplo: Supositorios.

La preparación de Soluciones Verdaderas es una de las operaciones mas usadas

en T. Farmacéutica porque constituyen o es para obtener una forma farmacéutica

terminada, como por ejemplo: Jarabe colirio, gotas oftálmicas, inyectables...

Pero otras veces la preparación de soluciones verdaderas no nos lleva a preparar

una f. Farmacéutica sino a Mejorar, a embellecer, como es el caso de soluciones para

recubrimiento de f. Farmacéuticas como grageas, o también para prolongar la acción de

una forma farmacéutica.



También unir partículas para conglutinación como por ejemplo píldoras.

Características de las Soluciones

Verdaderas Líquidas.

Organolépticamente son líquidos límpidos, Claros, transparentes. Límpidos

transparentes con variada viscosidad y densidad. Se caracterizan porque difunden,

dializan y filtran y las partículas de la F.I. no son visibles ni siquiera con la ayuda del

microscopio electrónico. Tienen propiedades coligativas que dependen de la

concentración del producto y en este sentido el soluto puede conseguir en el disolvente

que aumente la P osmótica.

Ventajas:

Sirven para resaltar la importancia de este tema.

1. Se facilita la ingestión de los fármacos con respecto a ese fármaco sin forma

farmacéutico o en forma sólida.

2. Permite una cómoda Dosificación o posología.

3. Buen fraccionamiento de la dosis dando una dosis exacta.

4. Se pueden conseguir características organolépticas más agradables que las que

pueda tener el principio activo, así añadiendo aromatizantes, saborizantes, haciendo más

agradable la ingestión.

5. Se pueden atenuar las acciones irritativas que pueda tener un fármaco.

Ejemplo: Fármaco con p.a. irritante para la mucosa gástrica. Un comprimido con este

p.a. se sitúa en un sitio concreto de la mucosa y puede irritarla. Si administramos un



fármaco líquido y además agua, se tapizaría toda las mucosa y el daño sería inferior ya

que no se produciría esa irritación en una zona concreta.

6. Se pueden administrar sustancias sólidas que mezcladas pueden formar un

Eutéctico (Mezcla de dos sólidos, como por ejemplo: Alcanfor y mentol, y se licuan).

También sustancias higroscópicas.

7. Debido al tamaño de partícula de la fase interna (Iónico o molecular),

rápidamente entra en contacto con la biofase y presenta una Biodisponibilidad mas

elevada y más rápida.

Inconvenientes:

1. Un fármaco en forma de solución aumenta tremendamente el volumen y si

aumenta el volumen disminuye la manejabilidad.

2. En medio acuoso se dan mas reacciones con lo cual el fármaco es menos

estable, pero esto se puede paliar preparando soluciones extemporáneas como por

ejemplo amoxicilina en jarabe.



Aplicaciones de las Soluciones

Verdaderas.

Posee múltiples aplicaciones:

1.- Como Forma Farmacéutica Terminada para la administración por cualquiera de

las vías de administración del organismo. Ejemplo:

- Vía Oral: Jarabes, gotas, elixires, vinos y vinagres medicinales.

- Vía Tópica: Lociones.

- Vía Oftalmológica: Colirios, gotas.

- Vía Nasal: Gotas rinológicas.

- Vía Ótica: Gotas óticas.

- Vía Parenteral: Inyectables en solución.

- Vía Rectal: Enemas.

- Vía Laringológica: Gargarismos, colutorios.

2.- Como un Estadio Intermedio para preparar formas farmacéuticas. Así se pueden

preparar:

a) Soluciones para recubrir f.f. como comprimidos.

b) Soluciones con sustancias aglutinantes para obtener formas farmacéuticas

intermedias.

Y más preparaciones...



Fundamento Teórico.

I. PUNTO DE VISTA ESTÁTICO.

Expresión de la Solubilidad.

Expresión de la Concentración.

II. PUNTO DE VISTA DINÁMICO.

Velocidad de Disolución.

Nos interesa desde el punto de vista estático, porque al recibir una receta

debemos saber interpretar la receta y saber interpretar la farmacopea. También nos

interesa el punto de vista Dinámico por s incidencia en aspectos biofarmacéuticos .

I. PUNTO DE VISTA ESTÁTICO.

a. Expresión de la Solubilidad.

Términos Descriptivos Vol. Aprox. de disolventes en mililitros por gramo de sustancia, a Tª = 15 – 25 ºC

Muy Soluble Inferior a 1Fácilmente Soluble De 1 a 10Soluble De 10 a 30Bastante Soluble De 30 a 100Poco Soluble De 100 a 1.000Muy Poco Soluble De 1.000 a 10.000Prácticamente Insoluble Más de 10.000

R.F.E.: La expresión se hace teniendo en cuenta el volumen aproximado de

disolvente en mililitros necesarios para disolver 1 gramo de sustancia a Tª = 15 – 25 ºC.

Parcialmente soluble por R.F.E.: Si de una mezcla hay componentes solubles y

otros no solubles se dice que la mezcla es parcialmente soluble.

Miscible por R.F.E.: Aquellos líquidos que se pueden mezclar en distintas

proporciones, como por ejemplo Agua con Etanol anhidro.



b. Expresión de la concentración.

R.F.E.: Para definir la concentración se emplea la expresión por ciento, y así se

puede emplear:

Por ciento en m/m → Porcentaje de masa en masa o lo que es lo mismo, gramo

de soluto que hay en 100 g de disolución. Ejemplo: g soluto / 100 g disolución.

Por ciento en V/V → Volumen de soluto / 100 ml de disolución.

Ejemplo: Solución Yodo al 2 % en m/m. Quiere decir que lleva 2 g de yodo por

100 g de disolución.

Otro Ejemplillo: Solución alcohólica al 30 % V/V

Además la R.F.E. alude a ppm → masa respecto a masa. Sin embargo, la R.F.E.

admite otras formas de expresión aunque menos usuales como m/V (Gramos de soluto

en 100 ml de disolución).

II. PUNTO DE VISTA DINÁMICO.

Velocidad de Disolución. Desde el punto de vista Tecnológico: Según la

velocidad de disolución nosotros vamos a preparar nuestros medicamentos. Por

ejemplo: un jarabe con sustancia activa poco soluble, aumentaremos su solubilidad con

un agitador revolucionado. Si preparamos unas cápsulas con una sustancia activa poco

soluble, para diseñar esas cápsulas tiene que adicionar un coadyuvante de solubilidad

para que el p.a. sea más soluble.

Se pretende mejorar la Biodisponibilidad.



Disolventes.

Soluto (p.a.) F.I. = Sólido, Líquido y Gaseoso.

Disolvente o Solvente F.E. = Sólido, Líquido (Más interesante) y Gaseoso.

Disolventes: Se clasifican en dos grupos, Polares o Hidrófilos y Apolares o

hidrofóbicos. Otros autores incluyen un grupo mas en la clasificación, el de los

Semipolares.

POLARES = ↑ ε APOLARES = ↓ ε

Ejemplo: Agua. Cuando el disolvente polar tiene además mucha ε, será capaz

además de disolver sustancias con mas polaridad. Los Disolventes apolares disolverán

sustancias con polaridad más baja.

ε es una propiedad aditiva, porque podré elegir una mezcla de disolventes que

tenga la ε más idónea para disolver mi producto.

Polares:

-- Agua.Agua.

-- No Acuosos e Hidromiscible:No Acuosos e Hidromiscible:

oo Alcoholes: Alcoholes:

Etanol

oo Polialcoholes:Polialcoholes:

Glicerina

Propilenglicol

Butilenglicol

oo Éteres de alcoholes:Éteres de alcoholes:

Polietilenglicoles



APolares:

-- Aceites Vegetales:Aceites Vegetales:

Aceite de Almendras.

Aceite de Cacahuete.

Aceite de Oliva.

Aceite de Maíz, Soja, Ricino, ... Etc.

-- Esteres de Síntesis:Esteres de Síntesis:

Oleato de Etilo.

Miristato de Isopropilo.

Benzoato de Bencilo.

Carbonato de Etilo.

-- Aceites Minerales:Aceites Minerales:

Parafina Líquida.

-- Disolventes Orgánicos:Disolventes Orgánicos:

Éter.

Cloroformo.

Acetona.



AGUAAGUA

Disolvente por excelencia, y más usado por ser natural, económico, fisiológico,

es decir, características que la hacen ser el disolvente más usado.

↑ ε tanto que es de 80.1, por ello es buen disolvente de sustancias apolares

porque reduce la fuerza de unión entre los iones de signo contrario y así favorece la

disolución de sustancias.

Q · Q´ Ley de Coulomb → F =

ε · d2

A medida que aumenta ε, menor será F (Fuerza de unión entre iónes).

Características del Agua.

- Pequeño tamaño molecular por lo que se puede introducir en las redes

cristalinas y favorecer la disolución.

- Fuerte dipolo por lo que tiene la propiedad de poder solvatar iones, los

cuales no se pueden unir (Solvatar).

- Capacidad de formar puentes de hidrógeno.

A veces todas estas características se vuelven en contra, porque a veces, al ser

tan buen disolvente puede, por ejemplo, arrastrar sustancias inertes o tóxicas de una

droga a la que se le practique una operación de extracción.



Además pueden dar fenómenos fermentativos. A veces puede hinchar la

membrana celular con lo cual puede retener p.a. que nos interesan. Las soluciones

acuosas son fácilmente atacables por microorganismos.

AGUA PARA USO FARMACÉUTICOAGUA PARA USO FARMACÉUTICO

- Agua Purificada.

- Agua para Preparaciones de Inyectables.

o A Granel.

o Esterilizada.

- Agua para Diluir Disoluciones Concentradas para

hemodiálisis.

- Disoluciones Inyectables de Agua Tritiada (3H).

- Otros Tipos de Aguas:

o Agua reactivo preparada por destilación.

o Agua exenta de amonio.

o Agua exenta de nitratos.

o Agua exenta de partículas.

o Agua para cromatografía.

Agua Purificada

En una oficina de farmacia, hospital, industria farmacéutica, no se usa agua del

suministro público sino un agua que sea pura desde el punto de vista químico y pura

desde el punto de vista bacteriológico. Así la R.F.E. habla de ella:



Definición: Agua destinada a preparación de medicamentos que no deben ser

necesariamente estériles y exentos de pirógenos, salvo excepción justificada y

Autorizada.

Se obtiene por intercambio iónico, destilaciones o por cualquier otro método.

Disponemos de agua potable que puede ser dura o blanda, y para pasar de un

agua a otra:

Agua Potable Dura

Monopermutación Así quitamos iones

Descalcarización Ca2+ y Mg2+

Destilación

Agua Potable Blanda Bipermutación

Osmosis Inversa

Agua Destilada Agua Purificadao Desionizada Equivalen

Carente de iónes y carente de soluciones volátiles.

Características (R.F.E.): Incoloro, insípido, límpida e inodora.

Ensayos R.F.E.:

Por ejemplo de pH: Examinar una disolución que contenga 0.3 ml de una

disolución saturada de cloruro de potasio R por cada 100 ml de agua a examinar.

El pH de esta disolución es de 5.0 a 7.0.

Ensayo de sustancias oxidables: Calentar a ebullición durante 5 minutos

una mezcla de 100 ml del agua a examinar, 10 ml de ácido sulfúrico diluido R y

0.1 ml de permanganato de potasio 0.02 M. La disolución mantiene un color

rosa débil.



Conservación R.F.E.: En envase bien cerrado, de un material que no altere las

propiedades del agua, condiciones que previenen el desarrollo de Microorganismos y su

contaminación.

Etiquetado del agua: R.F.E.: Cuando proceda, la etiqueta indica que la sustancia

es adecuada para la preparación de disoluciones Para Diálisis.

¡¡Todo esto lo encontrará usted en las transparencias de clase!!

· Usos:

- Para lavado de frascos siempre que no vayan a ser usados para contener

gérmenes pero con una carga controlada.

- Para preparación de soluciones orales.

- Para análisis.

- Para obtener agua de mejor calidad como para inyectables.

Agua para Preparación de Inyectables.Agua para Preparación de Inyectables.

Agua purificada pero Bidestilada, estéril y ausente de pirógenos sin endotoxinas.

Definición según R.F.E.: El agua para preparaciones inyectables es el

agua destinada a la preparación de medicamentos de administración

parenteral cuyo vehículo es acuoso (agua para preparaciones inyectables a

granel) y para disolver o diluir sustancias o preparaciones de administración

parenteral inmediatamente antes de su utilización (agua esterilizada para

preparaciones inyectables).



- A Granel: El agua para preparaciones inyectables a granel se obtiene a partir

de agua potable o de agua purificada que se destila en un aparato en el cual

las partes en contacto con el agua son de vidrio neutro, de cuarzo o de un

metal adecuado. Este aparato está equipado con un dispositivo eficaz para

evitar salpicaduras. El aparato debe producir agua exenta de pirógenos y es

esencial asegurar su correcto mantenimiento. La primera porción del

destilado, obtenida cuando el aparato empieza a funcionar, debe rechazarse.

El destilado se recoge y conserva en condiciones que eviten el crecimiento

de microorganismos y cualquier otra contaminación.

El agua para preparaciones inyectables a granel es un líquido transparente,

incoloro, insípido y exento de pirógenos.

- Agua Esterilizada para preparaciones de inyectables: El agua esterilizada

para preparaciones inyectables es agua para preparaciones inyectables a

granel distribuida en enormes envases adecuados, que se cierra y esterilizan

por el calor, en condiciones tales que el agua permanece libre de pirógenos.

Los envases utilizados para el envasado de agua esterilizada para

preparaciones inyectables son de vidrio o de otro material adecuado, que

satisfaga los requisitos propios del país en el que se utilice el producto.

Examinada en condiciones apropiadas de visibilidad, el agua esterilizada

para preparaciones inyectables es transparente, incolora y está prácticamente

exenta de partículas en suspensión.



Agua para Dilución de Disol. Concent. paraAgua para Dilución de Disol. Concent. para

HemodiálisisHemodiálisis

Definición → El agua para dilución de las disoluciones concentradas para

hemodiálisis se obtiene a partir de agua potable por destilación, por ósmosis inversa,

por intercambio de iones o por cualquier otro procedimiento adecuado. Las

condiciones de preparación, de transferencia y de conservación se diseñan de modo

que el riesgo de contaminación química y microbiana sea mínimo.

Cuando no se dispone de agua obtenida por uno de los métodos citados

anteriormente, puede emplearse agua potable para la diálisis a domicilio. En estos casos,

es conveniente tener en cuenta su composición química, que varía considerablemente de

una localidad a otra, y proceder a los ajustas necesarios del contenido iónico de modo

que la composición final de la disolución diluida corresponda al uso previsto.

También es conveniente tomar en cuenta la posible presencia de residuos

procedentes del tratamiento del agua (por ejemplo cloraminas) y de hidrocarburos

halogenados volátiles.

Los métodos siguientes pueden utilizarse para controlar la calidad del agua para

dilución de disoluciones concentradas para hemodiálisis, para determinar la

composición química y para detectar la posible presencia de contaminantes, con los

límites que se recomienda respetar.



Características ⇒ Líquido transparente, incoloro e insípido.

Disolución Inyectable de Agua TritiadaDisolución Inyectable de Agua Tritiada

((33H).H).

Definición → La disolución inyectable de agua tritiada (3H) es agua para

preparaciones inyectables en la que una parte de las moléculas de agua contiene

átomos de tritio en lugar de los átomos de protio (1H). La disolución puede haberse

isotonizado por adición de cloruro de sodio. El tritio puede obtenerse por irradiación

del litio con neutrones. El preparado contiene no menos del 90,0 % y no más del

110.0 % de la radiactividad debida al tritio declarada en la fecha que figura en la

etiqueta.

Características ⇒ Disolución transparente e incolora.

El tritio tiene un periodo de semidesintegración de 12.3 años y emite radiación

beta.

Identificación → Registrar el espectro de emisión de la radiación beta siguiendo

las indicaciones del ensayo “Pureza del radionúclido”. Este espectro no difiere

significativamente del obtenido con una preparación patrón de agua tritiada. La

preparación patrón de agua tritiada pude obtenerse en los laboratorios reconocidos



oficialmente por la Autoridad competente. La energía máxima de las partículas beta es

de 0.019 MeV.

Radiactividad (Ensayo) → Determinar la radiactividad de la preparación a

examinar mediante un contador de centelleo líquido, como se describe en la monografía

de Preparaciones Radiofarmacéuticas.→

Conservación y Etiquetado aparece en Preparaciones Radiofarmacéuticas.

Falta Otros Tipos de Agua, que no se donde aparece. Mirar Apuntes!!!!

Disolventes No Acuosos E Disolventes No Acuosos E

Hidromiscibles.Hidromiscibles.

Cuando no se usa agua, será porque hay algún tipo de problema en su uso, y se

usan valga la redundoncia, otros disolventes.

Estos disolventes no acuosos e hidromiscibles se usan cuando el fármaco se

quiere administrar como solución y no es soluble en agua.

También se emplean cuando el fármaco si es soluble en agua pero se inactiva

rápidamente.

Cuando la solución que se prepara del fármaco en el agua es mas biodisponible,

rápidamente se disuelve y rompe los esquemas posológicos de la forma farmacéutica, y

por ello se disuelve en otro líquido distinto al agua, donde le fármaco tarda mas en

absorber y también tarda más en aparecer la respuesta terapéutica.

· Características:

- Deben ser buenos disolventes.



- Deben mantener disuelta la sustancia el tiempo requerido.

- No deben tener actividad fisiológica, no producir irritación, no

sensibilización ni alergias.

- No debe tener acción farmacológica.

- Deben ser estables y compatibles con todos los componentes de la fórmula.

- Deben ser atóxicos.

- Si se usan para inyectables, deben ser capaces de soportar la elevada Tª que

requiere la esterilización.

- Deben tener una viscosidad adecuada para que se puedan filtrar y facilitar la

administración.

Alcoholes. Alcoholes.

Alcoholes: Etanol Anhidro y Etanol de 96 º.

Se realizan mezclas de alcoholes (Mezclas hidroalcohólicas).

• Aplicaciones:

- El alcohol queda incluido en la propia f.f.: Elixires.

- Para preparar la propia f.f., aunque después se elimina: Granulado

efervescente.

- Para Disolución de Esencias Naturales o de Síntesis: Aromatizantes,

Coadyuvantes de f.f.

- Conservador, inhibidor de bacterias y mohos ( % V/V > 10)

- Desinfectante bactericida (% V/V 60-90)

- Disolvente en preparaciones extractivas (% V/V Hasta un 85)

- Disolvente el líquidos de administración oral (% V/V Variable)

- Disolvente en películas de recubrimiento de formas sólidas (% Variable)



Polialcoholes. Polialcoholes.

Glicerina.

Definición → El glicerol contiene no menos del 98.0 % y no más del

equivalente al 101.0 % de propano 1,2,3-triol, calculado con respecto a la

sustancia anhídra.

Características: Líquido Viscoso, untuoso al tacto, incoloro o casi incoloro,

transparente, muy higroscópico, miscible con agua y alcohol, poco soluble en

acetona, prácticamente insoluble en éter y en grasas y aceites esenciales.

Conservación: En envase hermético.

Aplicaciones:

- Para formar f.f. orales: Cápsulas gelatinosas rígidas y elásticas.

- Para jarabes. V. Oral.

- Para soluc. Colutorios, gargarismos.

- Para colirios, gotas, pomadas. Esto por v. Ocular.

- Para f.f. rectales.

- Para f.f. vaginal: Óvulos.

- Por Vía tópica en cremas, pomadas.

- Por vía parenteral para inyectables.

Propilenglicol.

Definición → El Propilenglicol es el (RS)-propano-1,2-diol.



Características: Líquido viscoso, transparente, incoloro, higroscópico, miscible

en agua y alcohol.

Conservación: En un envase hermético.

Éteres de Alcoholes (Polietilenglicoles – PEG). Éteres de Alcoholes (Polietilenglicoles – PEG).

Son éteres formados a partir de Óxido de Etileno y Agua.

Son polímeros con distinto grado de polimerización y dependiendo de él, son

líquidos, semisólidos o sólidos.

APolares:

Aceites Vegetales:

Aceite de Oliva.

Definición → El aceite de oliva es el aceite graso obtenido a partir de las

drupas maduras de Olea europaea L., por expresión en frío o por cualquier otro

procedimiento mecánico apropiado.

Características: Líquido transparente, límpido, amarillo o amarillo-verdoso de

olor característico, prácticamente insoluble en alcohol, miscible con éter y éter de

petróleo.

Cuando se enfría, empieza a enturbiarse a 10 ºC y solidifica en forma de masa

mantecosa a 0 ºC aproximadamente.

Conservación: En un envase bien lleno y bien cerrado, protegido de la luz.



Etiquetado: La etiqueta indica:

- Si procede, que la sustancia es adecuada para la preparación de f.f.

destinadas a la administración por vía parenteral.

- El nombre y la concentración de cualquier antioxidante que se haya añadido.

Aceite de Oliva (Refinado): Es el ácido graso obtenido por refinado de

aceite de oliva crudo. Sus características son: Es Límpido, transparente, insoluble en

alcohol, soluble en éter o petróleo. Ensayos: Índice de acidez, Índice de peróxidos,

Insaponificable.

Aceite de Oliva (Virgen): Se utiliza para inyectables , pero no se usa por

los nódulos que forma al no ser fisiológico. Es un vehículo doloroso.

Ésteres de Síntesis:

1) Oleato de Etilo.

2) Miristato de Isopropilo. Oficiales.

3) Benzoato de Bencilo.

4) Carbonato de Etilo.

Tienen ventajas sobre el aceite. Oleato de Etilo:

- Composición química definida.

- Menor viscosidad que el aceite de oliva: Facilita la formación de la f.f. y

preparación del líquido inyectable.

- Más fácil la administración con este vehículo: Fluye mejor por el orificio de

la aguja.

- Miscible con el alcohol.



- Mayor poder disolvente que el aceite: Para preparar soluciones inyectables

con fármacos que no son solubles.

Inconvenientes:

- Se absorbe mas rápidamente: No sirve para preparar f.f. de Acción Retardada.

- Buen Disolvente del Caucho, por lo que se deberá prescindir de estos tapones.

- Autooxidable: Requiere de la presencia de antioxidantes para su

conservación.

En General, estos éteres se han introducido en TF por:

- Son disolventes mas estables a la oxidación que los aceites: Mas resistentes

al enranciamiento.

- Son disolventes que producen baja o poca irritación cutánea.

- Mayor afinidad fisiológica que los aceites.

- Absorción mas fácil.

Aceites Minerales:

Parafina Líquida.

Definición → Es una mezcla purificada de hidrocarburos saturados líquidos

obtenidos a partir del petróleo.

Características: Líquido oleoso, incoloro, límpido, desprovisto de fluorescencia

a la luz del día; Prácticamente insípido; prácticamente insoluble en agua, en éter e

hidrocarburos y poco soluble en alcohol.

La U.S.P. distingue tres tipos de parafina:

1. Parafina Sólida.



2. Parafina Blanda que es semisólida y que se le llama

vaselina o vaselina frilante???.

3. Parafina Líquida que se le llama aceite de vaselina o

aceite mineral.

Parafina Sólida:

Definición → La parafina sólida es una mezcla de hidrocarburos saturados

sólidos purificados generalmente obtenida de las ceras de parafina bruta durante la

producción de aceites de petróleo.

Características: Masa incolora o blanca, prácticamente insoluble en agua,

fácilmente soluble en éter y en cloruro de metileno, prácticamente insoluble en alcohol.

La sustancia fundida no presenta fluorescencia a la luz del día.

Conservación: En envase bien cerrado y protegido de la luz.

Disolventes Orgánicos:

1) Éter.

2) Cloroformo. Oficiales.

3) Acetona

Son de administración Tópica, Solo Vía Tópica.



SOLUCIONES COLOIDALES

Definición: Sistemas Dispersos Polifásicos o Hetereogéneos formados por la

interposición o Dispersión de un Sólido en el seno de un Líquido, con la condición de

que el tamaño de partícula de la F.I. debe estar comprendido entre 1nm - 1µm.

Todas las Dispersiones Coloidales o Pseudosoluciones (No son Soluciones

Verdaderas porque el tamaño de partícula de la F.I. es > que la exigida por las S.V.)



También son llamadas Dispersiones Micelares porque a veces se preparan con

una F.I. de tamaño tan pequeño que se agrupa formando micelas.

También son llamadas Coloides (Por Gran en el Siglo XVIII) procedente del

Griego Kolla-gma, eidos – parecido, semejante: Porque quedan con consistencia

parecida a la cola.

Son totalmente distintos a los cristaloides, siendo estos s.v. de sustancias

cristalinas y agua.

Propiedades.

1.- Aspecto Líquido de Elevada Viscosidad.

2.- Si el Volumen o Espesor es pequeño, se presentan como transparentes, pero

si en el envasado se advierte un espesor grande son Turbios u Opacos.

3.- No Difunden, No Dializan: Las Partículas de la F.I. filtran pero al veces

ayudadas por calor.

4.- Las partículas de la F.I. son Visibles sólo a Ultramicroscopio. No aparecen

como puntos fijos, sino en movimiento browniano describiendo una trayectoria en zig-zag.

Parámetros Definitorios.

No viene definido ni por Temperatura, P o Concentración, sino que viene

definido por:

a) Tamaño de las Partículas de la F.I.

b) Forma de las Partículas de la F.I.

c) Estructura o Disposición que tengan las partículas de la F.I. en el Sistema.

El estado coloidal es un estado natural general de la materia, cada sustancia en

unas condiciones adecuadas las puede dar.



El término coloide se reserva para aquellas sustancias con marcada

predisposición para dar soluciones coloidales.

Clasificación Según Münzel.

1.- Según Forma de las Partículas de la F.I. y Viscosidad del Sistema

Coloidal.

a) ESFEROCOLOIDES: Las Partículas de la Fase Interna son Esféricas o

Isodiamétricas. Son soluciones coloidales de Poca Viscosidad. Las forman

los metales: Sílices...

b) LINEALCOLOIDES: La Fase Interna es Alargada, no Isodiamétrica. Son

soluciones coloidales con Elevada Viscosidad. Con el tiempo se hinchan,

aumentan su viscosidad. Puede que de ser un Sistema Incoherente pasa a ser

un Sistema Coherente: En la F.I. contactan unas partículas con otras,

formando un panal, enrejado llamado Gel, que se da cuando la concentración

de la F.I. es elevada, y la F.E. se interpenetra en la F.I., dando una estructura

parecida a una esponja.

2.-Según la Naturaleza de la F.I. y su Relación con la > o <

Estabilidad.

a) Inorgánicos: Coloides que son inestables fácilmente a pequeñas

concentraciones de electrolitos. Si se les priva de F.E. (Medio de

Dispersión) no son reversibles.

b) Orgánicos: Son estables a pequeñas adiciones de electrolitos. Si se les priva

del medio de dispersión y posteriormente se adiciona, son reversibles. Son

Coloides protectores porque protegen a los Coloides inorgánicos.



3.- Según la Afinidad de la F.I. por el Medio de Dispersión o F.E.

a) Liófilos o Hidrófilos: Hidrosoles.

b) Liófobos o Hidrófobos: Organosoles.

Si el medio de dispersión es agua, se llaman hidro.

4.- Según el Tamaño de las Partículas de la Fase Interna.

a) Moleculares: Constituidas por macromoléculas con elevado PM.

b) Micelares: Constituidas por partículas de F.I. pequeñas, tales que necesitan

reunirse varias partículas de F.I. para constituir F.I.

Generalmente, los esferocoloides son inorgánicos, liófobos, Micelares. Los

linealcoloides son liófilos, orgánicos y moleculares.

Coloides Liófobos.

Hidrófobos si el medio de dispersión es agua: Organosoles.

Llamados también suspensiones, son de menor importancia.

Sus Propiedades son:

- Tienen baja estabilidad: Se protegen con los liófilos.

- Se han utilizado c. Liófobos de oro para el diagnóstico de parálisis parcial,

de Ag como antisépticos, de sílice, Hg, Cu coloidal como anticanceroso.

- Muy sensibles cuando se le adicionan electrolitos.



Coloides Liófilos.

También hidrosoles o emulsiones.

Se caracterizan porque la F.I. está constituida por moléculas Linealcoloides

(Elevado PM).

- Son soles moleculares y tienen carácter orgánico.

- Están constituidos por partículas con elevada mojabilidad.

- Dan Sistemas de Elevada Viscosidad.

- Son poco sensibles a la adición de electrolitos: Concentraciones

relativamente elevadas no producen efectos de sensibilización, ni los altera.

- Son soles reversibles. Cuando se les priva de la F.E., si de nuevo se les

adiciona, se reconstruye totalmente la solución coloidal.

- Las partículas de la F.I. son menos visibles al ultramicroscopio que los soles

Liófobos.

- Utilidad o Aplicación de los Soles Liófilos:

Están relacionados con una serie de propiedades.

1.- Por su propia estabilidad frente a los electrolitos se utilizan como protectores

de los soles liófobos.

2.- A mayor Concentraciones de F.I., son capaces de dar geles, que se aplican en

TF como excipientes de pomadas y cremas.

3.- Para obtener otra f.f. porque pueden coacervar, envuelve una s.a. y da

microcápsulas.



4.- Tiene propiedades adherentes, aglutinantes: Para obtener f.f. granulados

(Obtenidos por conglutinación), comprimidos, píldoras.

5.- Hay sustancias poco solubles: Se obtienen micelas que ayudan a la

solubilización micelar.

- Propiedades de los Soles Liófilos.

a) Son protectores sobre los liófilos.

b) Pueden sufrir la Coacervación.

a. Simple.

b. Compleja.

c) Gelificación.

d) Solubilización Micelar.

a) Protección sobre Soles Liófilos.

Por estudios electroforéticos, se sabe que las partículas de un medio de

dispersión, están cargadas y generalmente de carga negativa. Si en el medio de

dispersión tenemos varias partículas cargadas con el mismo signo, entre ellas surge una

repulsión, hay prevalencia de fuerzas repulsivas sobre las fuerzas atractivas.

Cuando se de esa prevalencia las fuerzas repulsivas vencen a las

atractivas: aunque los sistemas dispersos líquidos tienden a una estabilidad TD



uniéndose (Porque ese sistemas por si mismo es inestable), las fuerzas repulsivas no

permiten que se unan.

Si a la dispersión se le adicionan electrolitos, rápidamente se equilibran o anulan

las cargas negativas, no existe prevalencia de fuerzas atractivas y repulsivas. Las

partículas del sol coagulan, precipitan, el sistema se rompe y esa situación es

irreversible. A veces, un sol liófobo coagula sólo con los iones que cede el vidrio que

contiene a este sol.


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