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OPERAÇÕES UNITÁRIAS 
ESTUDO DIRIGIDO – AV 1 
 
AULA 1 – INTRODUÇÃO AS OPERAÇÕES UNITÁRIAS 
1. O que é uma operação unitária e o que são operações unitárias? Porque são importantes? 
Operação unitária: etapa básica de um processo industrial na qual ocorre uma transformação 
física (não química) em um material. 
Operações unitárias: São o conjunto dessas etapas básicas usadas na indústria 
(farmacêutica, química, alimentícia etc.) para transformar matérias-primas em produtos finais. 
Importância: organizam, padronizam e facilitam os processos industriais. 
 
2. Como as operações unitárias são classificadas principalmente? Descreva as principais 
características e exemplos de cada classe. 
Operações de transferência de calor: Passagem de energia térmica de um corpo para outro, 
devido a uma diferença de temperatura. Esse calor pode ser transferido por condução, 
convecção ou radiação térmica. 
 
Operações de transferência de massa: Ocorre o deslocamento de componentes de uma fase 
para outra ou dentro de uma mesma fase devido a diferenças de concentração, pressão ou 
potencial químico. 
 
Operações mecânicas: Aplicação de forças físicas e no movimento de sólidos e fluidos. 
Envolvem fenômenos como quantidade de movimento, pressão, impacto, compressão, 
cisalhamento e gravidade. 
 
 
 
3. Como as operações unitárias são classificadas quanto a finalidade no processo? Descreva 
as principais características e exemplos de cada classe. 
 
 
 
 
 
 
 
AULA 2 - OPERAÇÕES UNITÁRIAS NO TRATAMENTO DE ÁGUA 
4. Descreva a estrutura química da água? 
Dipolo, facilidade em formar ligações de hidrogênio. 
5. Quais os 4 principais tipos de água, por qual métodos de tratamento de água são obtidos e 
para que produtos são aplicadas? 
Água Potável 
Como é obtida: 
- Tratamento de água de mananciais 
- Segue a legislação brasileira (parâmetros físicos, químicos, microbiológicos e 
radioativos) 
Aplicação: 
- Limpeza inicial de equipamentos 
- Etapas iniciais de processos 
- Base para produzir águas mais puras 
 
Água Purificada (AP) 
Como é obtida: 
- destilação 
- troca iônica 
- osmose reversa 
Aplicação: 
- Medicamentos não estéreis 
- Produtos de uso não parenteral 
 
Água Ultrapurificada (AUP) 
Como é obtida: 
- Combinação de processos: 
- Destilação 
- Troca iônica 
- Osmose reversa 
Aplicação: 
- Medicamentos mais sensíveis 
 
 
- Produtos que exigem alto grau de pureza 
- Pode ser usada em uso não parenteral e alguns casos mais exigentes 
 
 Água para Injetáveis (API) 
Como é obtida: 
- destilação ou processos superiores 
Aplicação: 
- Medicamentos injetáveis (parenterais) 
- Produtos estéreis 
 
6. A água passa por controle de qualidade? Quais controles são aplicados aos diferentes tipos 
de água? Sim. 
Potável → padrão de consumo 
Purificada → sem contaminantes relevantes 
Ultrapurificada → altíssima pureza 
API → estéril + sem endotoxinas 
7. Qual o fluxograma de um sistema de tratamento de água? 
 
8. Como ocorre a clarificação da água? 
Coagulação, floculação, sedimentação/decantação e filtração. 
 
9. Quais os três métodos mais utilizados para o tratamento de água? Descreva as principais 
características de cada um e equipamentos necessários. 
● Deionização/desmineralização: Consiste na substituição de íons presentes na água 
por outros íons fixos em uma resina. Não há necessidade de calor. Redução de custos. 
Facilidade de operação, manutenção e mobilidade. 
● Osmose reversa: passagem por membranas semipermeáveis contra o gradiente de [] 
por ação da pressão. • A osmose reversa retira praticamente todos os vírus, bactérias, 
pirogênio, moléculas orgânicas e 90 a 99% dos íons. A água assim preparada é usada 
na manipulação de medicamentos estéreis. 
 
 
 
● Destilação: Durante o processo de destilação a água, passando do líquido ao vapor e 
voltando para o líquido. Purifica a água química e microbiologicamente. Remoção de 
material orgânico. menor custo inicial. 
 
AULA 3 - OPERAÇÕES UNITÁRIAS DE SECAGEM 
10. O que é a secagem? E qual o objetivo da secagem? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. Por quais mecanismos a secagem acontece? Explique cada um. 
Condução: Transferência de calor por contato direto. O material entra em contato com uma 
superfície quente, o calor passa da superfície para o material e água evapora. Mais comum em 
sistemas fechados. 
Convecção: Transferência de calor através de um fluido em movimento (geralmente ar 
quente). Ar quente circula ao redor do material transfere calor para ele, água evapora e é 
levada pelo ar 
Exemplo: Secador de bandejas, Leito fluidizado, Spray dryer. 
Radiação: Transferência de calor por ondas eletromagnéticas (sem necessidade de contato ou 
fluido). 
 
12. Quais os tipos de umidade? Explique. 
Umidade livre: É a água que está fracamente retida no material. 
Características: Fácil de remover, evapora rapidamente, não está ligada à estrutura do material. 
Umidade ligada: É a água que está fortemente presa ao material. 
Características: Difícil de remover, precisa de mais energia (mais calor ou tempo), não evapora 
facilmente 
Umidade capilar: É a água que está retida nos poros do material, por forças capilares. 
Características: Fica “presa” em pequenos canais (poros), remoção intermediária (nem tão fácil 
quanto a livre, nem tão difícil quanto a ligada), depende do tamanho dos poros. 
 
13. Quais os métodos de secagem? Descreva detalhadamente como cada um acontece, as 
principais características e equipamentos necessários. 
Secador de bandejas: O material úmido é distribuído em bandejas ou prateleiras dentro de 
uma câmara. Ocorre a remoção da umidade pela circulação de ar quente pelas bandejas 
(evaporação). Muito utilizado em processos em batelada (materiais sólidos ou granulados). 
Secagem Convectiva. Secador de Bandejas: equipamento simples e de baixo custo, adequado 
para pequenas e médias produções. 
 
Leito fluidizado: Partículas sólidas são suspensas por um fluxo de ar quente, fazendo com 
que se comportem como um fluido. O movimento aumenta o contato entre o ar e o material, 
promovendo uma secagem rápida e uniforme. O ar úmido é eliminado do sistema e o produto 
seco é coletado. Secagem convectiva. Pode ser utilizado para revestir formas farmacêuticas. 
 
Spray drying (SECAGEM POR ATOMIZAÇÃO): Transforma líquidos, soluções ou suspensões 
em pó seco, por meio da pulverização do líquido em pequenas gotículas dentro de uma 
corrente de ar quente. Secagem por convecção. Alto custo. Não indicado para líquidos muito 
viscosos. 
 
Em tambor: Um tambor metálico aquecido gira lentamente, permitindo que o material líquido 
ou pastoso forme uma camada fina sobre sua superfície. A água presente no material evapora 
rapidamente devido ao aquecimento do tambor, resultando em um produto seco, geralmente 
em forma de flocos ou pó. Utilizado para remover umidade de materiais líquidos ou pastosos. 
Secagem por condução. 
 
 
 
Liofilização: Utilizada para remover a água de um material previamente congelado, por meio 
da sublimação do gelo sob condições de baixa pressão (vácuo). A água passa diretamente do 
estado sólido para o estado gasoso, sem passar pela fase líquida. Preserva produtos sensíveis 
ao calor. 
Etapas: 
• Congelamento 
• Vácuo 
• Secagem primária (sublimação) 
• Secagem secundária 
 
AULA 4 – MÉTODOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURA EVAPORAÇÃO:, 
SEDIMENTAÇÃO E CENTRIFUGAÇÃO 
 
14. O que são processos de separação de mistura? 
São etapas da engenharia química, farmacêutica ou de alimentos utilizadas para separar 
componentes de uma mistura, explorando diferenças em propriedades físicas ou 
físico-químicas, como tamanho de partícula, densidade, solubilidade, volatilidade, ponto de 
ebulição ou afinidade com um solvente. 
 
15. O que é evaporação, qual o objetivo e por quais técnicas ela pode ser feita? Descreva 
como cada uma acontece, as principais características e equipamentos necessários. 
É uma operação unitária que consiste em concentrar uma solução ou suspensão mediante a 
eliminação do solventepor ebulição. 
Objetivos: Concentrar uma solução ou suspensão formada por um soluto não-volátil e um 
solvente volátil produzindo um produto concentrado, que é o produto desejado. O vapor 
formado é condensado e depois descartado .Aumentar a estabilidade biológica e a vida de 
prateleira de produtos. Reduzir os custos de transporte e de estocagem devido à redução de 
volume do produto. 
Evaporador simples: Utiliza apenas 1 evaporador. O vapor gerado pela ebulição do líquido é 
condensado e descartado, não sendo reaproveitado no sistema. 
Evaporador de múltiplo efeito: utiliza vários evaporadores em série. Um evaporador é 
utilizado como fonte de calor para o evaporador seguinte. Dessa forma, ocorre 
reaproveitamento da energia térmica, reduzindo o consumo de vapor. 
Rotaevaporador: Utilizada para remover solventes de soluções líquidas por evaporação, 
utilizando um equipamento chamado evaporador rotativo. Permite a evaporação do solvente 
sob pressão reduzida (vácuo) e com aquecimento controlado. Aplicada para remover solventes 
de soluções, concentrar extratos, recuperar solventes...Limitado a pequenas ou médias 
quantidades. 
 
 
 
 
 
 
16. Como acontece a rotaevaporação? Qual equipamento utiliza e quais parâmetros são 
importantes? 
O equipamento permite a evaporação do solvente sob pressão reduzida (vácuo) e com 
aquecimento controlado. Evaporador rotativo. Pressão, rotação, aquecimento controlado e 
recuperação do solvente. 
 
17. O que é sedimentação e para que é aplicada? Como a sedimentação é classificada? 
Operação unitária de separação em que partículas sólidas suspensas em um fluido se 
depositam pela ação da força gravitacional, formando um líquido mais claro na parte superior 
um sedimento ou lama rica em sólidos na parte inferior. Remoção de areia, clarificação, 
preparação e estabilidade de suspensões farmacêuticas. Limpeza de matérias-primas, 
separação de sólidos em efluentes, eliminação de pó ou de partículas finas do ar. 
Classificação: 
 
 
18. Quais fatores influenciam na sedimentação? 
- Diferença de densidade 
- Tamanho da partícula 
- Viscosidade 
- Concentração da suspensão 
 
19. O que é centrifugação, como ela acontece e para que é aplicada? 
A centrifugação é uma operação unitária que tem por finalidade separar: 
- Materiais sólidos de líquidos; 
- Líquidos de densidades diferentes; 
- Concentrar moléculas de interesse. 
Acontece por força centrífuga. É aplicada na separação de amostras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
20. Como a centrifugação é classificada? Cite as centrífugas que podem ser utilizadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tipos: 
 
 
 
AULA 5 - MÉTODOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURA: FILTRAÇÃO E TAMISAÇÃO 
21. O que é tamisação e para que é aplicada? 
É uma operação unitária de separação e classificação de partículas sólidas baseada no 
tamanho das partículas. Método mecânico de separação sólido–sólido em que uma mistura de 
partículas é submetida a uma superfície perfurada, promovendo a classificação granulométrica. 
Utilizada para caracterização, calibração e classificação de pós. 
 
22. Para que serve e como acontece a determinação/análise granulométrica? Como os pós são 
classificados? 
Para garantir uniformidade e qualidade dos pós. É colocado 25g do pó no tamos com malha de 
maior aumento e deixado por 15min. Em agitação, apois isso verifica o tamis no qual ficou com 
a maior quantidade de pó retida e com base no tamanho da malha se tem a classificação. 
- Grosso (355) 
- Moderadamente grosso (250) 
- Semifino (180) 
- Fino (180 total) 
- Finíssimo (125 total) 
 
 
23. Quais as superfícies de peneiramento? E quanto ao movimento, como podem ser 
classificadas? 
- Grelha 
- Crivo 
- Tela 
Fixa e móvel (vibratória, giratória ou oscilatória). 
 
24. O que é filtração e para que é aplicada? Quais os equipamentos utilizados para filtração? 
Processo de separação mecânica de sólidos em suspensão num líquido ou gás. Utiliza um 
meio filtrante para reter as partículas sólidas. 
Classificação: 
 
Filtro de areia, HEPA, de membrana, prensa, a vácuo, de cartucho e centrífuga filtrante. 
 
25. Quais as forças motrizes da filtração? 
- Centrífuga 
- Vácuo 
- Pressão 
- Gravidade 
 
26. Quais fatores influenciam na filtração? 
- Tamanho das partículas 
- Viscosidade 
- Filtro 
- Pressão 
- Torta (espessura) 
 
27. Quais os tipos de filtração?