2. Filtracion

• Filtración


  Separación de partículas sólidas suspendidas en un fluido (líquido o gas), con el fin de purificar el fluido, o bien para recuperar el sólido en cuestión
• Aplicaciones de la filtración en la industria farmacéutica


  • Clarificación de líquidos
  • Filtración esterilizante de líquidos
  • Tratamiento de aire
• Separación gruesa


  • Para eliminar partículas que representan un porcentaje significativo en la masa de fluido
• Clarificación


  • Para separar partículas que representan un porcentaje menor al 0,01 % del total del líquido pero producen un aspecto turbio
• Filtración esterilizante


  • Para retener la totalidad de las bacterias presentes en el líquido (diámetro de poro de 0,22 m)
• Tamaño de poro requerido para retener


  • Todas las bacterias (0,22 micras)
  • Todas las bacterias coliformes (0,45 micras)
  • Todas las partículas transportadas por el aire (0,8 micras)
  • Todas las partículas no vivientes consideradas peligrosas en fluidos intravenosos (1,2 micras)
• Mecanismos de filtración


  1. Impacto por inercia

  2. Intercepción por difusión browniana

  3. Intercepción directa o "efecto tamiz"

  4. Adsorción
• Impacto por inercia


  Una partícula que se desplaza siguiendo la trayectoria del fluido en dirección a una fibra del filtro tiende a conservar la dirección de su movimiento debido a su masa, mientras que la corriente fluida se mueve alrededor de la fibra. La partícula choca con la fibra y queda adherida a ella por efecto de interacciones de diversa índole.
• Intercepción por difusión browniana


  Las partículas muy pequeñas suspendidas en un fluido chocan aleatoriamente con moléculas del fluido, oscilando hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la trayectoria, desviándose frecuentemente de la corriente fluida. La probabilidad de choque de la partícula contra una fibra del filtro es alta.
• Intercepción directa o "efecto tamiz"


  Las partículas con un tamaño mayor que el diámetro de poro de un filtro quedan retenidas dado que es imposible su penetración a través de éste. También las partículas más pequeñas que el diámetro de poro pueden quedar retenidas si son alargadas o irregulares.
• Adsorción


  Proceso en el que intervienen interacciones químicas y electrostáticas entre las partículas y el medio filtrante. Partículas mucho más pequeñas que el diámetro de poro pueden ser retenidas al quedar fijadas o adheridas al material filtrante.
• Clasificación tradicional de filtros


  • Filtros de superficie
  • Filtros de profundidad
• Clasificación moderna de filtros


  • Filtros de poros fijos indeformables
  • Filtros de poros deformables
• Filtros de poros fijos indeformables


  Filtros cuyos poros no cambian de diámetro por acción del diferencial de presiones entre el afluente y el efluente. Si se fuerza el paso del fluido a través de un filtro de este tipo, una vez taponado, puede romperse pero no se aumenta el tamaño de los poros.
• Filtros de poros deformables


  Al aumentar la diferencia de presiones entre el afluente y el efluente se aumenta el tamaño de los poros. Incluye fieltros, placas de amianto, lanas de vidrio, papel filtro y otros materiales fibrosos.
• Tipos de filtros de poros deformables

  • Filtros de ovillo
• Formas de establecer el grado de retención


  • Grado de retención nominal
  • Grado de retención absoluta
  • Valor Beta
• Grado de retención nominal


  Valor arbitrario en micras asignado por el fabricante que indica la retención de un determinado % en peso de partículas de un contaminante con tamaño igual o mayor a ese valor. No es comparable entre fabricantes.
• Grado de retención absoluta


  Diámetro de la partícula esférica rígida de mayor tamaño que puede penetrar un filtro bajo condiciones de ensayo especificadas. Sólo aplicable a filtros de poros fijos indeformables.
• Valor Beta


  Cociente entre el número de partículas de un tamaño determinado y mayores en el afluente y el número de partículas de ese tamaño y mayores en el efluente. Permite definir la eficiencia de retención porcentual.
• Para que un filtro pueda considerarse adecuado para realizar una filtración esterilizante, debe tener un valor Beta de por lo menos 10000 a 0,22 micras
• Prefiltración


  Uso de prefiltros con un tamaño de poro mayor al del filtro final, para prolongar la vida útil del filtro final y reducir el costo de operación de la filtración
• En filtración esterilizante también puede emplearse un prefiltro de 0,22 micras no estéril antes del filtro final de 0,22 micras, estéril
• Los prefiltros deben dimensionarse de acuerdo con su capacidad de retención y el área filtrante que presentan
• Valor Beta


  Valor de por lo menos 10000 a 0,22 micras o 10000 a 0,1 micras
• Prefiltración


  • Señales que indican saturación de un filtro:
  • Aumento de la caída de presión entre el afluente y el efluente
  • Disminución de la velocidad de filtración
• Prefiltros


  Tienen un tamaño de poro mayor al del filtro final, permitiendo que éste tarde más tiempo en saturarse y prolongando su vida útil
• Prefiltros


  • Deben dimensionarse de acuerdo con su capacidad de retención y el área filtrante que presentan
  • Son mucho menos caros que los filtros absolutos (0,22 m), por lo que se prefiere sobredimensionar un poco la prefiltración
• Volumen abierto


  Especificación del fabricante que indica la relación entre el volumen vacío capaz de dejar pasar el fluido y el volumen total del filtro
• Membranas filtrantes


  • Filtros de poros fijos indeformables
  • Caracterización: Grado de retención absoluta, Valores Beta a diferentes tamaños de partícula
• Materiales empleados en membranas

  • Éteres y ésteres de la celulosa
  • Teflón
  • Polisulfonas
  • Poliamidas
  • Policarbonato
  • Otros materiales
• Nylon 66, teflón y polisulfonas

  Materiales más recomendados debido a su alta resistencia mecánica, lo que permite plegarlas dentro de cartuchos, dando como resultado una mayor velocidad de filtración
• Filtración


  Separación de partículas sólidas suspendidas en un fluido (líquido o gas), con el fin de purificar el fluido, o bien para recuperar el sólido en cuestión
• Aplicaciones en Industria Farmacéutica


  • Clarificación de líquidos
  • Filtración esterilizante de líquidos
  • Tratamiento de aire
• Separación gruesa


  • Para eliminar partículas que representan un porcentaje significativo en la masa de fluido
• Clarificación


  • Para separar partículas que representan un porcentaje menor al 0,01 % del total del líquido pero producen un aspecto turbio
• Filtración esterilizante


  • Para retener la totalidad de las bacterias presentes en el líquido (diámetro de poro de 0,22 m)
• Tamaño de poro requerido para retener


  • Todas las bacterias (0,22 micras)
  • Todas las bacterias coliformes (0,45 micras)
  • Todas las partículas transportadas por el aire (0,8 micras)
  • Todas las partículas no vivientes consideradas peligrosas en fluidos intravenosos (1,2 micras)
• En la naturaleza existen bacterias con tamaños menores a 0,22 micras, pero están ausentes en ambientes controlados
• Mecanismos de Filtración


  • Impacto por inercia
  • Intercepción por difusión browniana
  • Intercepción directa o "efecto tamiz"
  • Adsorción