Tecnologia e legislazione farmaceutica I - essiccamento

Essiccamento

Essiccamento è il processo di eliminazione di una sostanza volatile da una non volatile. Può essere termico e non termico (estrazione con solvente, assorbimento con solidi quali silice colloidale, assorbimenti con liquidi quali acido solforico).

Nella maggioranza dei casi, il solvente da eliminare è l'acqua, che possiamo ritrovare in diversi stati, ovvero, come acqua di cristallizzazione (legata chimicamente al soluto e difficile da eliminare); acqua di adsorbimento (o contenuto di umidità all’equilibrio con l'ambiente esterno) e acqua esterna (impregnata nel materiale).

Il processo di evaporazione dell'acqua prevede un iniziale immissione di calore con aumento della tensione di vapore e una successiva immissione di calore che non determina aumento della temperatura, ma il passaggio dallo stato liquido a quello di vapore che viene poi trasferito all'ambiente esterno (il calore serve quindi per vincere le forze intermolecolari tra liquido e sostanza da essiccare).

L'essiccamento è influenzato da alcuni parametri quali la temperatura, vuoto, la percentuale di vapore nel liquido che circonda la sostanza. Il tipo di essiccamento da operare dipende dal tipo di materiale da trattare, dalla quantità del prodotto, dalla termolabilità e dal grado di essiccamento che si vuole raggiungere.

Il trasferimento di calore

Può avvenire in 3 modi:

• Convezione: trasferimento di calore di un fluido caldo (liquido o gas) ai materiali con cui viene a contatto
• Conduzione: trasferimento di calore tra un corpo caldo (generalmente un metallo) al materiale da essiccare (il tutto avviene per contatto diretto)
• Irraggiamento: trasferimento di calore sotto forma di radiazione elettromagnetica (può avvenire anche nel vuoto)

La velocità di trasferimento termico è inversamente proporzionale alla distanza fra la fonte di calore e la massa da essiccare; varia in relazione alla superficie esposta alla fonte di calore, alla grandezza e alla struttura delle particelle (particelle porose si essiccano più velocemente rispetto a quelle dense e ricche di pori).

Classificazione delle apparecchiature usate per l'essiccamento

3 modi di classificazione:

• In base alla continuità del processo: continuo o discontinuo
• In base al tipo di trasferimento di calore: convezione, conduzione e irraggiamento
• In base al movimento del materiale da essiccare: a letto statico e a letto fluido (materiale in movimento)

Essiccamento di polveri e granulati

Il trasferimento di calore può avvenire per conduzione, convezione e irraggiamento. È utile per migliorare la conservabilità (minor rischio di contaminazione microbica) e le caratteristiche di scorrimento.