viernes, 4 de mayo de 2012

Mezclado

El mezclado se da mediante tres etapas:

•Movimiento convectivo
• Mezclado por difusión
• Mezclado por cizalla
Movimiento convectivo

• Implica un movimiento de masas relativamente.
• Este movimiento puede consistir en la inversión
        del lecho de polvo completo, en caso de mezcladores de volteo o bien puede producirse por arrastre mediante una hélice, mediante un tornillo sin-fin, etc.


Mezclado por difusión
• Se debe al movimiento aleatorio ndividual de las partículas.

Mezclado por cizalla Planos de deslizamiento en la masa de polvo en el interior del mezclador.


•Factores que intervienen en el Proceso

Tamaño de las partículas:
•El tamaño de las partículas condiciona la relación entre las fuerzas de cohesión, dependientes de la superficie de las partículas, y las fuerzas inerciales y gravitacionales que dependen de la masa de las mismas.
A menor tamaño de las partículas, las fuerzas de cohesión aumentan.
Forma y rugosidad de las partículas
Densidad de las sustancias
Proporción de los componentes de la mezcla  
Formación de cargas eléctricas
SEGREGACION Y MEZCLADO
Ocurre cuando las partículas se separan debido a diferencias en su tamaño, forma, o densidad. El mezclado por otra parte, es lo opuesto a la segregación. El proceso de mezclado ocurre cuando una colección de partículas es homogenizada o múltiples ingredientes son mezclados para obtener un producto uniforme.

REOLOGIA DE SÓLIDOS

REOLOGÍA DE SÓLIDOS:
Estudia los Factores que determinan las propiedades de flujo de los sólidos. Métodos de evaluación de las propiedades de flujo: métodos angulares, flujo a través de orificios, determinación de fuerzas de cizalla, compactación.

  • El Angulo de reposo: 
    Se define como la arcotangente del cociente altura (2 cm) dividido por el radio medio (cm). 
    En donde:
    ángulos de 25º-40º indican una fluidez de excelente a adecuada
      de 41º-55º de aceptable a pobre
     de 56º- >66º de muy pobre  
  •  
  • VOLUMEN APARENTE
Tiene como objetivo determinar, bajo condiciones definidas, tanto los volúmenes aparentes, antes y después de sedimentar, como la capacidad de sedimentación y las densidades aparentes de sólidos divididos: 

Expresión de los resultados:
•a) Volúmenes aparentes:
•- volumen aparente antes de sedimentar o volumen bruto, V0 mL:
•- volumen aparente después de sedimentar o volumen sedimentado (Vf ) V1250 ó V2500mL:
•b) Las densidades aparentes se expresan como sigue:
•- densidad aparente antes de sedimentar o densidad del producto bruto
•(densidad de llenado) m/V0 (g/mL):
•- densidad aparente después de sedimentar o densidad del producto compactado 
•(densidad golpeada) m/V1250 ó m/V2500 (g/mL) 
•b) Las densidades aparentes se expresan como sigue:
•- densidad aparente antes de sedimentar o densidad del producto bruto 
•(densidad de llenado) m/V0 (g/mL)
•- densidad aparente después de sedimentar o densidad del producto compactado 
 •(densidad golpeada) m/V1250 ó m/V2500 (g/mL):

ÁNGULO DE REPOSO
   •Se define como la arcotangente del cociente altura (2 cm) dividido por el radio medio (cm).
•Según la USP 29
• ángulos de 25º-40º indican una fluidez de excelente a adecuada
•  de 41º-55º de aceptable a pobre
• de 56º- >66º de muy pobre a extremadamente pobre.

CAPACIDAD DE FLUJO


El ensayo de capacidad de flujo tiene por objeto determinar la capacidad de sólidos
pulverulentos para fluir verticalmente, bajo condiciones definidas
•Los resultados pueden expresarse de la siguiente manera:

•a) como media de las 3 determinaciones, si ninguno de los valores individuales se desvía del valor medio en más del 10%.



•b) como un intervalo, si los valores individuales se desvían del valor medio en más del 10%.



•c) como un tiempo infinito, si la muestra no llega a caer completamente.



Buenas propiedades de fluidez si su velocidad de flujo es > 10 g/s.
 

 por otra parte siempre se debe de tomar en cuenta el TAMAÑO DE PARTICULA, el cual se puede determinar por:

Determinación Microscópica: El método más utilizado en la industria farmacéutica se utiliza un microscopio con campos de contaje de tamaño definido, el micro dispone de tres objetivos de Nº siguiente 32, 10 y 40 estos objetivos corresponden a 200 a 62.5 y 15.5 um. Para realizar el ensayo se prepara una suspensión y se observa homogénea se hace un Frotis de la suspensión y se observa al microscopio, para determinar el tamaño de partícula se realiza todo el campo visual tomándose en cuenta las aglomeraciones mayor de partículas, luego se  cuenta cuantos cuadros ocupa el aglomerado una vez determinado el  tamaño en cuadros del mayor aglomerado se procede a multiplicar este  valor en cuadros correspondiente valor en um según el objetivo utilizado.
Por Sedimentación: Este método utiliza la sedimentación de las partículas en un líquido de sustancia relativamente baja (o viscosidad). Las partículas descienden independiente de su tamaño de grano de está velocidad de sedimentación pueden calcularse el tamaño de partícula aplicando la ecuación de Stokes.

•V= 2r2 x(d1-d2)g/ 9 n
•Por Elutriación: Este método se fundamenta en las diferencias de sedimentación según los diámetros de partículas este método utiliza un vehículo que puede ser un “gas o un líquido” y la fuerza de rozamiento retarda un grado diverso la caída de las mismas de manera que cada partícula alcanza una velocidad cte de caida que está en relación directa con su densidad y su diámetro y también de la densidad 

Análisis Granulométrico: Es el cual se utiliza un juego de tamices de  diferente abertura en este método el material se separa en dos componentes el residuo que es el que queda sobre el tamiz y 2 el  material pasado que es el que atraviesa el correspondiente tamiz, estas cantidades se las expresa en términos absolutos o relativos porcentajes.  

 
  
 

OPERACIONES UNITARIAS


¿QUÉ ES UNA OPERACIÓN UNITARIA?
Sucesión ordenada de operaciones físicas y químicas que transforman la materia prima en productos de interés a escala industrial. 
CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS.
       1. Flujo de fluidos.
       3. Mezclado.
       4. Separación: Destilación, extracción, absorción, adsorción, evaporación, cristalización, humidificación, secado, filtración y centrifugación.
       5. Manejo de sólidos: Compresión, molienda, tamizado y fluidización.  
6.- se
 

Flujo de Fluidos


El flujo de fluidos es:
El transporte de los materiales de un punto a otro, sin el cual no se podría integrar un conjunto de operaciones y procesos unitarios, que constituyen una secuencia de transformaciones físicas y  químicas en la materia prima  para la elaboración de un producto.
Los componentes de un sistema de flujo de fluidos  son:

Características del fluido: densidad, viscosidad, tensión superficial, peso molecular, etc.
Características de flujo. En cuanto a su velocidad: laminar, turbulento o en transición
En cuanto a su  cuantificación: volumétrico o masico.
Características de la tubería: tamaño o diámetro nominal, espesor de la pared o número de cédula
Material de fabricación: acero, aluminio, PVC, etc.; lo liso o no de la tubería (rugosidad )
¿Que es un fluido ?
         Es una sustancia que no mantiene permanentemente una distorsión o deformación. Es toda sustancia que toma la forma del recipiente que lo contiene 
EL NUMERO DE REYNOLDS (Re)

Nos habla del regimen con que fluye un fluido, lo que es fundamental para el estudio del mismo propiedades físicas del fuido, su velocidad y la geometría del ducto por el que fluye y esta dado por: 

                   D r V2
•Re=  _________________

• 

•                         m

•Donde:

•  D es el diámetro interno

•  V es la velocidad

•         r es la densidad

•         m es la viscosidad


•Re es un valor dimensional.

•Un flujo laminar posee un Re < 2000

•Un flujo turbulento  tiene un Re > 4000
Los fluidos que poseen valores de Re entre 2000 – 4000 se consideran fluidos críticos, puesto que es difícil conocer  su comportamiento real.
  
Cuando un líquido  fluye en un tubo y su velocidad es baja, fluye en líneas paralelas a lo largo del eje del tubo; a este regimen se le conoce como flujo laminar". Conforme aumenta la velocidad y se alcanza la llamada velocidad
       crítica", el fujo se dispersa hasta que adquiere un movimiento de torbellino en el que se forman corrientes cruzadas y remolinos; a este regimen se le conoce como flujo turbulento". El paso de regimen laminar a turbulento no es inmediato, sino que existe un comportamiento intermedio indefinido que se conoce como regimen de transicion"



 
 
 Fluidos tixotrópicos 
su viscosidad disminuye al aumentar el tiempo de aplicación del esfuerzo cortante, recuperando su estado inicial después de un reposo prolongado
EJEMPLOS:
las pinturas, el yogur , las tintas de impresión, la salsa de tomate, algunos aceites del petróleo, el nylon.
  
Fluidos reopécticos 
En los cuales su viscosidad aumenta con el tiempo de aplicación de la fuerza y vuelven a  su estado anterior  tras un tiempo de reposo  
EJEMPLOS : el yeso  y la arcilla bentonítica.

Tipos de fluidos:

Newtonianos: la viscosidad de estos fluidos se mantienen constantes y no depende del tiempo de aplicación de la fuerza.
No newtonianos: su viscosidad no es constante y depende del tiempo de aplicación de la fuerza.