Seminário de operações unitárias - Tamisação

Prévia do material em texto

Tamisação 
O que é a tamisação 
 A tamisação ou peneiramento, como também é 
conhecida, pode ser descrita como uma operação 
unitária que tem como finalidade a separação de sólidos 
granulados. Tais sólidos podem ser divididos em duas 
ou mais porções, em que cada porção as partículas 
sejam separadas de acordo com a uniformidade de 
tamanhos. A tamisação geralmente é realizada por 
peneiras, que podem ser de vários materiais, como 
plástico ou metal 
Objetivo do peneiramento 
 O objetivo do peneiramento é bastante simples e pode 
ser resumida como a seguinte frase “A tamisação tem 
como objetivo separar diferentes tipos de sólidos com 
base na granulometria”. 
Histórico 
 Tamis foi o primeiro método de separação de 
partículas. E mesmo antes de ser reconhecida como 
operação útil na indústria, as civilizações antigas já 
usavam as peneiras para separação. 
 O uso inicial era para separar impurezas dos grãos de 
trigo e cereais e para classificar areia/pedra de 
diferentes tamanhos de partículas. Também era 
utilizado na fermentação de pães e cerveja, para filtrar 
as misturas e retirar impurezas. 
 Uma das representações mais antigas é uma 
ilustração no egito antigo, e uma descrição da obra “de 
re metallica” de 1556 de Georgius Agricola (que cataloga 
o estado da arte da mineração, a refinação e a fundição 
de metais). Na segunda revolução industrial, os tamises 
começaram a ser apontados por engenheiros para uso 
no processo industrial. 
 Von Rittinger em 1867 propôs a fabricação de 
“peneiras de controle” (de análise ou de teste) com 
aberturas padronizadas distribuídas em série 
geométrica, começando com 75 micrometros e 
aumentando a relação entre as diferentes aberturas com 
raiz quadrada de 2. As aberturas das peneiras indicam 
o diâmetro do maior tamanho de uma esfera que passa 
por essa abertura. Uma esfera de 75 micrometros de 
diâmetro passa pela peneira de 75 micrometros. 
 
 
 
 
 
 
 
Tipos de peneira 
 A escolha da peneira ideal é necessária para a 
garantia de um resultado satisfatório e com qualidade, 
por isso, é importante considerar o tipo e o tamanho do 
material a ser peneirado, as especificações necessárias 
para o resultado desejado 
 As peneiras granulométricas são padronizadas pela 
tabela de abertura ABNT/ASTM/TYLER. Sendo que o 
número de abertura por polegada e chamado de 
“mesh”. 
 Quanto maior o mesh, maior o número de aberturas e 
mais fino deverá ser o grão para passar por ela, ou seja, 
para materiais mais grosseiros usa-se tamis de baixo 
“mesh” e para materiais finos utiliza-se tamis de maior 
“mesh”. 
 
 A imagem acima é a tabela de equivalência de 
abertura de malha e tamis de acordo com a 
Farmacopeia Brasileira. Nela podemos observar as 
medidas padronizadas para que as peneiras possam ser 
consideradas de série grossa ou fina. Além disso, ela 
permite que seja possível fazer a conversão entre os 
sistemas de padronização e as medidas em polegadas 
ou milímetros. 
 
 
Classificação das peneiras 
 A respeito de sua classificação, as peneiras podem ser 
classificadas em três tipos: 
 Grelhas: constituídas por barras metálicas dispostas 
paralelamente. 
 
 Crivos: constituídas por chapas metálicas planas ou 
curvas, perfuradas por um sistema de furos de várias 
formas e dimensão determinada. 
 
 Telas: constituídas por fios metálicos trançados 
geralmente em duas direções ortogonais, de forma a 
deixarem entre si "malhas" ou "aberturas" de dimensões 
determinadas, podendo estas serem quadradas ou 
retangulares. 
 
 Elas também podem ser classificadas de acordo com o 
seu movimento em duas categorias: 
 Fixas: a única força atuante é a força de gravidade e 
por isso esses equipamentos possuem superfície 
inclinada. Um exemplo são as peneiras DSM. 
 Móveis: podem ser rotativas ou vibratórias. Como 
exemplo temos as grelhas vibratórias. 
 
Como funciona, mecanismo e fundamentos 
 Para proceder com a tamisação, o tamise ou o 
conjunto de tamises devem ser submetidos à agitação 
(mecânica ou manual), sem qualquer tipo de pressão 
sendo exercido sobre o sistema, por um determinado 
tempo para que as partículas do diâmetro de interesse 
consigam migrar através dos poros. Sendo assim, as 
partículas mais finas conseguem transpassar o filtro do 
tamise enquanto as mais grosseiras ficam retidas 
 Em um processo de tamisação simples na qual o 
material de interesse é submetido apenas a um 
processo de peneiração, obtém-se uma separação mais 
grosseira em que só é possível conhecer os tamanhos 
da maior partícula que atravessa o filtro e o da menor 
entre as que não o fazem. 
 Já em um processo de tamisação com várias peneiras 
acopladas, há uma separação mais refinada dos sólidos 
de interesse. Os diferentes diâmetros dos tamises 
empregados na separação permitem um conhecimento 
apurado do diâmetro de cada grupo de partículas 
processadas. 
 
 
 
Aplicações na indústria Farmacêutica 
 
 A tamisação tem uma série de aplicações importantes 
na indústria farmacêutica, das quais destacam-se a 
uniformização dos pós farmacêuticos, como excipientes 
e insumos farmacêuticos ativos (IFA), a realização de 
análises granulométricas, nas quais ocorre 
caracterização do tamanho e granulometria dos 
materiais, podendo auxiliar imensamente no controle de 
qualidade de diversos produtos na área, tanto pela 
separação de impurezas quanto pela classificação do 
tamanho dos pós, como ocorre, por exemplo, na nona 
edição da farmacopeia portuguesa, em que há a 
distinção entre pós grossos, medianamente finos, finos 
e muito finos, a depender de qual porcentagem do 
mesmo passava por uma tamis de numeração 
específica. 
 Por fim, a tamisação também pode interferir na 
biodisponibilidade de fármacos, principalmente os de 
forma farmacêutica sólida, já que a mesma está 
fortemente relacionada com a solubilização do fármaco, 
que depende muito do tamanho do pó e granulometria, 
com pós mais finos possuindo geralmente uma maior 
área de contato e facilitando a solubilização. 
 Para trazer alguns exemplos de equipamentos 
industriais de tamisação e seu uso na indústria 
farmacêutica, compara-se três equipamentos diferentes, 
todos produzidos pela empresa Russel Finex, 
especializada na venda de maquinário desse tipo. 
 O primeiro dos três equipamentos é a 
Russell Compact Airswept Sieve™, o qual contém não 
só a câmara e a tamis, onde ocorre a tamisação, mas 
também um sistema de transporte pneumático, capaz de 
transportar o material do seu local de armazenamento 
até o equipamento. Dessa forma, reduz-se muito a 
chance da ocorrência de vazamentos ou contaminação 
pelo pó, o que torna o equipamento mais seguro e 
prático para os operadores. Permitindo uma rápida 
classificação e separação dos materiais, propicia um 
grande aumento na produtividade, sendo capaz de, nas 
palavras da empresa “classificação e transporte em uma 
única operação”. 
 
 
 
 Já o segundo aparelho, o 
Russell Compact Airlock Sieve™, tem como principal 
característica um sistema de fixação de câmara de ar 
capaz de uma contenção extremamente eficiente do 
material no interior, o que impede vazamentos durante a 
tamisação, protegendo os operadores de possível 
contato com o material. Seu uso mais comum é na 
tamisação de insumos farmacêuticos ativos (IFA), já que 
o risco de perda e vazamentos dos materiais é muito 
baixo, beneficiando tanto a produção quanto a 
segurança dos funcionários. 
 
 
 
 
Por fim, o Finex Separator™ é o aparelho mais 
indicado para a realização de uma separação mais 
precisa dos materiais durante o processo de tamisação. 
Muito utilizado para a classificação de materiais sólidos, 
seu sistema vibratório permite o acoplamento de até 
telas, permitindo a separação do material em até cinco 
frações de diferentes tamanhos, permitindo uma 
caracterização mais minuciosa do material utilizado.