Tecnologia e legislazione farmaceutica I - filtrazione

dove K (coefficient di permeabilità; dipende dale caratteristiche del filtro e del cake che si deposita) =

e3/ 5(1-e)2 S02

DP: differenza di pressione agli estremi del capillare

A: Area del filtro

n: viscosità del liquido

L: lunghezza del capillare

e: porosità dello strato filtrante

S0: area superficiale specifica del materiale che si deposita sul filtro.

Per essere ancora più precisi, l equazione diventa:

v = dV/dt = DP x A / n x (a x W/A + R)

dove, DP: differenza di pressione agli estremi del capillare

A: Area del filtro

n: viscosità del liquido

a: coefficiente di resistenza specifica del cake

W: peso del cake secco

R: resistenza del filtro (trascurabile generalmente nella cake filtration, ma essenziale nella

chiarificazione).

Dalle leggi suddette si deduce che:

a) Un aumento di pressione e/o area del filtro determina un aumento proporzionale della velocità

di flusso

b) Il deposito di particelle solide fa aumentare lo spessore del letto filtrante: se durante il processo

la pressione rimane costante, la velocità di filtrazione tende a diminuire

c) La velocità di flusso è inversamente proporzionale alla viscosità ( che può essere diminuita

alzando la temperatura)

d) La resistenza del cake è funzione del suo spessore e del suo grado di impaccamento (ciò

significa che la velocità di flusso è inversamente proporzionale alla quantità di cake depositato)

Caratteristiche di un filtro

Capacità : quantità di solidi sospesi (espressa in grammi) che il filtro è in grado di trattenere prima dell’

intasamento completo.

Efficienza: precisione nella ritenzione dei solidi sospesi in una certa dimensione

Grado di filtrazione: dimensione dei pori più piccoli e quindi delle particelle più piccole che il filtro può

rimuovere

Porosità: rapporto percentuale tra il volume totale degli spazi vuoti ed il volume totale del filtro;

maggiore è la porosità, maggiore è la portata.

Tipi di filtro

Filtri di profondità: presentano una spessa matrice fibrosa, granulare o sinterizzata al cui interno si

trova un casuale e complicato sistema di spazi vuoti e pieni. In questi filtri la parte solida è trattenuta sia

in superficie che in profondità, hanno tempi di occlusione lunghi e sono molto utilizzate per grandi

quantità di solido. Non sono però in grado di garantire a pieno la ritenzione della parte solida, la quale

potrebbe attraversare gli spazi vuoti attraverso un aumento della pressione; inoltre sn fragili e non

sempre rigenerabili. Es di materiali: lana, cotone, carta, vetro ecc.

Filtri di superficie (o a schermo): presentano una matrice sottile e omogenea di fibre polimeriche.

Con il loro utilizzo, la parte solida è trattenuta solo in superficie e non va all interno (effetto setaccio), e