Mezclado de Líquidos

Q.F. Bernard Claudio Delgado

Mezclado de Líquidos

Justificar la mezcla de líquidos en la Industria Farmacéutica

Comprender los fundamentos del mezclado de líquidos en la Industria Farmacéutica

Seleccionar equipos y procedimientos adecuados para obtener mezclas líquidas.

Mezclador Estático KENICS Series

Mezclador Cónico de Tornillo AMIXON MT

Agitadores

Importancia del mezclado

Lograr una Distribución Uniforme de componentes líquidos miscibles, líquidos insmiscibles o de sólidos en líquidos.

Soluciones y Jarabes: soluciones concentradas, alta viscosidad (mezcla de líquido-líquido o sólido líquido)

Emulsiones y cremas: mezcla de líquidos no miscibles.

Suspensiones: sólidos insolubles en líquidos.

Grado de Mezcla

La variabilidad se cuantifica a través de la desviación estándar de la media de un número de muestras determinado.

Índices de mezclado:

Parámetros utilizados para caracterizar el

grado de mezcla alcanzado, es decir el grado de homogeneidad:

Desviación estándar…

Mecanismo de Mezclado

Transporte de masa

Flujo turbulento

Flujo laminar, y

Difusión molecular

1. Transporte de Masa o Volumen

Similar a mezcla por convección de polvos.

Movimiento de cantidades grandes de material de una posición a otra.

Uso de paletas o mezcladores

2. Mezclado por Turbulencia

Son consecuencia del movimiento aleatorio de las moléculas cuando se ven forzadas a desplazarse de manera turbulenta

Cambios constantes de velocidad y dirección del movimiento.

La turbulencia inducida es un mecanismo de mezclado muy efectivo

3. Mezclado Laminar

Para materiales muy viscosos

Agitaciones suaves

Puede estar adyacente a flujos turbulentos en la superficie de vasos (uso de bafles)

Flujo Lamimar y Turbulento

4. Difusión Molecular

4. Mezclado por Difusión Molecular

En líquidos miscibles siempre que existe un gradiente de concentración: del más concentrado a la zona de menor concentración.

Se aplica a líquidos en reposo y en mezcla de flujo laminar.

Si el fenómeno sucede en un tiempo suficiente, resulta un mezclado completo.

Aplicaciones: Geles, mezclas con

fluidos viscosos.

MECLADORES

De Propulsión:

Tangencial Axial Radial

Materiales de flujo rápido. No viscosos

MEZCLADORES DE TURBINAS

Pueden usarse para líquidos más viscosos.

Paletas fijas que fuerza al fluido hacia la parte superior.

Preparación a gran escala de Emulsiones y cremas.

Móviles de agitación: Tipo hélice (1,3,8) Tipo planos (2,5,6) Tipo hélice inclinado (4,7)

MEZCLADORES EN LINEA (Estáticos)

Diferentes compartimentos

Permiten mezcla continua

Para líquidos muy fluidos

Campos de velocidades en el depósito de agitación con agitación axial (A) y radial (B)

Mezclador turbo cruzado

Mezclador Vertical

Para agitación muy delicada.

Mezcladora Planetaria doble

Líquidos muy viscosos

Disolución de sólidos

Mezclador de Cintas

Para mezcla de sólido - líquidos

Selección del Agitador

La viscosidad del flujo es uno de los diferentes factores que influyen en la selección del tipo de agitador. PROPULSORES: para viscosidades del fluido inferiores a 3

Pa s (3000cp) TURBINAS: pueden usarse por debajo de unos 100 Pa s

(100000 cp) PALETAS MODIFICADAS como los agitadores tipo ancla se

pueden usar desde más de 50 Pa s hasta unos 500 Pa s (500000 cp)

AGITADORES HELICOIDALES y de tipo banda se suelen usar desde arriba de este intervalo hasta cerca de 1000 Pa s y se han utilizado hasta para más de 25000 Pa s. Para viscosidades mayores de unos 2.5 a 5 Pa s (5000 cp) o más, los deflectores no se necesitan porque hay poca turbulencia.

Pa s: Pascal/segundo = Kg/m.s cP: centipoise, valor de viscosidad dinámica. Agua a 20°C =1 cP