Aula 2 - FILTRAÇÃO, ULTRAFILTRAÇÃO e OSMOSE INVERSA

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FILTRAÇÃO, 
ULTRAFILTRAÇÃO e OSMOSE 
INVERSA 
ALM 030 
Prof. Daniela Pereira Leão Viera 
2014/2 
Cronograma 
1- Introdução 
• Princípios; 
• Filtração; 
• Ultrafiltração; 
• Osmose Inversa 
2- Filtração 
• Aplicações da 
filtração na 
indústria 
farmacêutica; 
• Equipamentos 
de filtração 
3- Ultra-
filtração 
• Aplicações da 
ultrafiltração 
na indústria 
farmacêutica; 
• Equipamentos 
de 
ultrafiltração 
4- Osmose 
Inversa 
• Aplicações da 
osmose reversa 
indústria 
farmacêutica; 
• Equipamentos 
de osmose 
reversa 
Filtração: Conceitos 
Separação dos sólidos contidos em líquidos e gases, quando a mistura flui através 
de poros suficientemente pequenos para reter as partículas sólidas e o 
suficientemente grandes para deixar passar o fluido(EARLE,1983). 
Separação de sólidos e líquidos obtida quando uma suspensão sólido-líquido passa 
através de uma membrana porosa que retém as partículas sólidas em sua superfície 
superior e/ou dentro de sua estrutura. A suspensão sólido-líquido é a alimentação, 
o líquido passante pela membrana é o filtrado, e a membrana é o meio de filtração. 
Os sólidos separados constituem a torta de filtração. 
Remoção física ou mecânica de partículas sólidas suspensas em um fluido através 
de um meio poroso que retém as partículas como uma fase separada (torta) e deixa 
passar um filtrado clarificado. 
Filtração 
O sistema pode 
ser 
• Sólido-líquido; 
• Sólido-gás; 
• Gás-líquido; 
• Ar. 
As partículas 
podem ser 
• Grossas ou finas; 
• Rígidas ou 
plásticas; 
• Redondas ou 
planas; 
• Individualmente 
separadas ou 
agrupadas. 
Filtração Sólido-Líquido 
 Meio filtrante separa as 
partículas em duas fases: 
 Sólida: torta; 
 Fluida (líquida ou 
gasosa): filtrado. 
 
 
 
 Produto desejado: 
› Fluido clarificado ou a 
torta. 
 
 
 
Objetivos: 
 Remoção de partículas sólidas indesejadas presentes em 
produtos líquidos ou gasosos; 
 
 Recuperação (coleta) ou separação de sólidos 
como o produto desejado (ex.: após cristalização, 
separações de produtos biotecnológicos, precipitados, etc.) 
 
Filtração industrial X Laboratorial 
 O princípio é o mesmo, o que muda é a 
quantidade a ser filtrada. 
A mistura é colocada 
por cima e flui por ação 
da gravidade. No seu 
percurso encontra um 
tecido poroso (filtro de 
papel). 
Como a resistência à 
passagem pelo meio 
poroso aumenta no 
decorrer do tempo, usa-
se um vaso Kitasato 
conectado a uma bomba 
de vácuo. 
Aplicações na Área Farmacêutica 
 Clarificação: para obter filtrados límpidos e altamente 
clarificados (líquido límpido: necessário remover poucas 
partículas. Ex.: água de coco); 
 
 Esterilização de fluidos termossensíveis: Remoção 
de MO → Ex: insulina, sucos de frutas; 
 
 Filtração de água: água potável; 
 
 Separação de sólidos e de proteínas: biotecnologia; 
 
 Filtração de ar e vapor. 
 
Filtração de Água 
1. Pré-filtragem (camadas de 
dolomita II e I): água passa 
por orifícios milimétricos de 
um disco e por duas camadas 
de dolomita, que auxiliam na 
retenção das impurezas 
sólidas e liberam Ca e Mg. 
2. Filtragem (camadas de 
quartzo II e I): através de 
cristais de quartzo que retêm 
o limo, lodo e outras 
impurezas em suspensão. 
3. Pré-purificação (camada de 
carvão ativado III 
impregnado com prata 
coloidal): adsorção do cloro e 
redução de substâncias 
orgânicas e químicas. 
 
Filtração de Água 
4. Camadas de carvão ativado II e I 
impregnado com prata coloidal: 
aumenta a eficácia na redução de 
substâncias químicas, orgânicas e 
turbidez. 
5. Carvão ativado extra-fino 
impregnado com prata coloidal: 
conclui-se o processo de decloração. 
Nos estágios 3,4 e 5, o carvão 
ativado encarrega-se de inibir a 
reprodução de MO. 
6. Disco microtexturizado: Retentor de 
eventuais resíduos. 
7. Retrolavagem: Limpeza interna dos 
elementos filtrantes por inversão do 
fluxo de água. Deve ser realizada a 
cada 7 dias. 
 
Aplicações na Área Farmacêutica/Alimentos 
Clarificação 
de sucos 
Soluções 
oftálmicas 
Meios de 
cultura de 
células 
Fermentação 
Fracionamen-
to de plasma 
sanguíneo 
Vacinas 
Pré-filtração 
de água e ar e 
gases 
Soluções 
orais e 
tópicas 
Fluidos de 
enxague 
Reagentes 
tampões 
Diagnósticos 
Soro 
Concentração 
de produtos 
Sistemas de 
água de alta 
pureza 
Fabricação de 
cosméticos 
Processamento de suco concentrado 
 
Processamento de açúcar 
Mecanismos de Filtração 
Peneiramento 
Filtração Profunda 
Microfiltração e 
ultrafiltração 
Osmose Inversa 
Mecanismos de Filtração 
Peneiramento 
* Interceptação 
mecânica; exclusão por 
tamanho; 
* As partículas sólidas 
são retidas por uma 
matriz com poros de 
tamanho controlado; 
* O meio filtrante 
sustenta os sólidos 
capturados que vão 
sendo depositados ao 
longo da operação. 
A retenção de partículas 
por peneiremanto 
independe: 
* Do número de 
partículas (> que os 
poros serão retidas); 
* Das propriedades do 
fluido da suspensão 
(quando estas não 
afetam a 
compatibilidade entre 
filtro-filtrado). 
* A maioria das 
partículas é maior do 
que a abertura do meio 
filtrante, ficando retidas 
sobre a superfície do 
filtro, formando a 
“torta”; 
* À medida que cresce a 
espessura da torta, 
aumenta a resistência 
ao escoamento, 
diminuindo a vazão do 
filtrado. 
-filtração superficial; 
-filtração com formação de torta. 
Mecanismos de Filtração 
Mecanismos de Filtração 
Filtração Profunda (Clarificação) 
* Os sólidos são retidos tanto na matriz 
quanto na superfície do meio filtrante; 
* A suspensão é forçada através de um 
leito de material poroso, penetrando até 
um ponto onde o diâmetro da partícula 
sólida é menor do que o diâmetro do poro 
ou canal tortuoso. 
* Ligação de 
Hidrogênio; 
* Dipolo-dipolo; 
* Van der Waals 
 
* As forças adsortivas 
que retém as partículas 
podem ser originadas 
por carga 
eletromagnética, 
sequestração 
adsortiva; 
* Os meios filtrantes consistem 
de uma matriz de fibras 
aleatoriamente orientadas ou de 
partículas que são agrupadas 
formando um labirinto de canais 
tortuosos. 
* Mesmo que a partícula seja 
menor que o poro, esta pode 
ser removida por filtração, 
aprisionada na passagem 
tortuosa do filtro por contato 
adsortivo na parede do poro 
Mecanismos de Filtração 
Mecanismos de Filtração 
Filtração Superficial X Filtração Profunda 
Mecanismos de Filtração 
Filtração Superficial X Filtração Profunda 
Filtração Profunda Filtração Superficial 
Vantagens 
Baixo custo Classificação dos poros em tamanhos bem 
definidos 
Vazões elevadas Podem ser considerados como filtros 
absolutos 
Elevada capacidade de retenção de 
contaminantes 
Podem reter bactérias e partículas muito 
pequenas 
Proteção do filtro final Baixa quantidade de extraíveis 
Remove uma ampla faixa de tamanho de 
partículas 
É possível testar sua integridade 
Desvantagens 
Migração do meio (espalhamento, 
desprendimento) 
Apresentam em geral, vazões menores do 
que os filtros 
Tamanho dos poros não é perfeitamente 
definiido 
Mais caros que os filtros de membranas. 
Pode ocorrer descarga de partículas com o 
aumento do diferencial de pressão 
Modos de conduzir a filtração 
 FILTRAÇÃO 
CONVENCIONAL 
 
 
 
 
 FILTRAÇÃO 
 TANGENCIAL 
 
Filtração convencional 
 Alimentação perpendicular de produto; 
 Saturação rápida do filtro; 
 Utilizada em processos de clarificação, filtração e/ouesterilização de produtos. 
Filtração Tangencial 
 A alimentação é paralela ao filtro; 
 Saturação demorada; 
 Em geral são filtros recuperáveis; 
 Utilizada em processos de separação e/ou concentração de produtos de 
acordo com seu peso molecular (tamanho); 
 Microfiltração, ultrafiltração e osmose inversa. 
Filtração convencional e tangencial 
Fluxo X tempo 
 Os métodos de filtração que utilizam membranas de fluxo tangencial consistem na 
separação dos sólidos dissolvidos ou em suspensão, em função do seu peso 
molecular e a sua dimensão. Criando um gradiente de pressão entre a retenção e a 
permeabilidade, a membrana atua como filtro. As substâncias menores que os 
poros da membrana são permeadas como solvente, enquanto as moléculas ou as 
partículas maiores são retidas como “retentado”. 
 As técnicas de filtração tangencial pela separação precisa e seletiva: microfiltração, 
ultrafiltração, nanofiltração e osmose inversa, associadas ou acopladas a outros 
métodos industriais aumentam o desempenho e apresentam vantagens 
incontestáveis e insubstituíveis. 
 
Filtração Convencional 
 Pressão diferencial (Pa-Pf) 
 Pa: pressão de alimentação; 
 Pf: pressão do lado do filtrado. 
 Alimentação perpendicular; 
 Entupimento irreversível; 
 Porções: retido/filtrado; 
 Objetivos: 
 Limpeza do fluido (clarificação, pré-filtração, esterilização); 
 Análises microbiológicas e de partículas. 
 
Filtração tangencial 
 Pressão transmembrana: 
 
 
 
 
 Alimentação paralela (tangente); 
 Entupimento reversível; 
 Porções: alimentação/retido/filtrado; 
 Objetivos: 
 Separação do retido (células, proteínas etc.) 
 Separação do filtrado (proteínas, peptídeos etc.) 
 
TMP= Pa + Pr - Pf 
 2 
 
Pa= pressão alimentação, 
Pf= pressão do lado do 
filtrado, 
Pr= pressão do lado do 
concentrado ou resíduo 
Fatores que influenciam na retenção das 
partículas 
 FLUIDO: viscosidade, características químicas, 
conteúdo iônico. 
 PARTÍCULAS: deformáveis ou não deformáveis. 
 FLUXO: velocidade das partículas, pressão 
aplicada. 
 FILTRO: tamanho de poro, estrutura. 
 
Mecanismos de Filtração 
 LÍQUIDOS: 
 INTERCEPTAÇÃO MECÂNICA (exclusão por 
tamanho): peneiramento; 
 
 ADSORÇÃO (atração química/elétrica, 
 pH, sítios ativos, seletividade, força iônica); 
 
 INTERAÇÃO HIDROFÓBICA 
Mecanismos de Filtração 
 GASES: 
 INTERCEPTAÇÃO 
MECÂNICA (exclusão 
por tamanho): 
peneiramento 
 IMPACTAÇÃO 
INERCIAL 
 DIFUSÃO 
 ATRAÇÃO 
ELETROSTÁTICA 
 
Filtração (separação) por Membranas 
 Membrana: pode ser definida como uma 
interface entre duas fases. Usualmente uma 
barreira física que é permeável a alguma das 
substâncias presentes em uma das correntes. 
 A pressão é a força motriz para a separação 
 Processos de separação por membranas: 
microfiltração, ultrafiltração e osmose 
inversa. 
Retenção de partículas pelas membranas em cada um dos 
processos 
Retenção de partículas pelas membranas em cada um dos 
processos 
Diâmetro dos Poros -MEMBRANAS 
 Membrana Microporos: 0,05 -10 µm 
 Ultrafiltração: 0,001 - 0,05 µm 
 Osmose Reversa: 0,0005 - 0,001 µm 
Definições de cada processo 
 Filtração: separação de sólidos de uma suspensão quando 
a mesma passa através de uma membrana porosa que 
retem as partículas sólidas em sua estrutura superior 
e/ou dentro de sua estrutura; 
 
 Microfiltração: processo de separação por membranas, 
induzido por uma diferença de pressão, com o qual se 
pode separar partículas tais como microrganismos, 
partículas inorgânicas, gotículas de emulsão no intervalo 
de tamanhos de 0,02 a 10 µm de uma mistura fluida; 
 
Definições de cada processo 
 Ultrafiltração: processo de separação sólido-líquido que emprega uma 
membrana para filtrar a matéria não dissolvida, suspensa ou emulsificada de 
uma solução líquida. O escoamento é provocado pela pressão. Cada membrana 
apresenta um tamanho de poros específicos, tornando possível selecionar o 
tamanho do sólido a ser rejeitado da corrente que está sendo filtrada; 
 
 Osmose Inversa: Osmose pode ser definida como a passagem espontânea do 
solvente de uma solução diluída para uma solução mais concentrada através de 
uma membrana semipermeável que permita a passagem do solvente, mas não a 
do soluto. Haverá passagem do solvente até se atingir a pressão osmótica. 
Quando a pressão osmótica é aplicada na solução mais concentrada, a 
movimentação será na direção oposta (ou seja, da solução mais concentrada 
para a mais diluída), constituindo a “Osmose Inversa”. 
 
Processo Força Motriz Mecanismo de 
Ação 
Material Retido Aplicações 
Micro-
filtração 
Gradiente de 
pressão 
0,1 –1 bar 
Exclusão 
 
Material em 
suspensão 0.1 –
10 μm 
-Clarificação de vinho e cerveja 
-Esterilização bacteriana 
-Concentração de células 
Ultra-
filtração 
Gradiente de 
pressão 
0,5 –5 bar 
Exclusão 
 
Colóides, 
macromoléculas 
PM > 5000 
-Fracionamento e concentração 
de proteínas 
-Recuperação de pigmentos 
-Recuperação de óleos 
Nano-
filtração 
Gradiente de 
pressão 
 1,5 –40 bar 
Exclusão/ 
Difusão 
 
Moléculas de 
peso molecular 
médio500 < PM 
< 2000 
-Purificação de proteínas 
-Separação de compostos 
orgânicos e sais bivalentes 
Osmose 
Inversa 
Gradiente de 
pressão 
20 –100 bar 
Difusão Todo material 
solúvel ou em 
suspensão 
-Dessalinaçãode águas 
-Concentração de sumos 
-Desmineralização da água 
Características mais relevantes dos processos de separação por 
membranas 
Osmose Inversa 
 Na filtração por osmose inversa de soluções contendo solutos de baixo peso 
molecular, as pressões osmóticas são normalmente elevadas. 
 Para que ocorra fluxo de permeado a pressão externa terá que ser maior que o 
gradiente de pressão osmótica Δπ e, portanto, o gradiente de pressão efetiva vem 
dado por: Δpef = ΔP-Δπ. 
 
ΔP< ΔΠ ΔP=ΔΠ ΔP>ΔΠ 
Osmose Inversa 
 Fluxo do solvente através de uma 
membrana semi-permeável (permite 
apenas a difusão das moléculas do 
solvente)devido à diferença de 
potencial químico entre duas soluções 
aquosas de concentrações diferentes. 
 
 O fluxo em direção ao lado da 
membrana, em contato com a solução 
mais concentrada, deixa de ocorrer 
quando a pressão da coluna, ou seja, a 
pressão osmótica da solução Δπ 
promove a igualdade dos potenciais 
químicos em ambos os lados da 
membrana. 
 
 Aplicando uma pressão externa 
ΔP>Δπ no lado mais concentrado, o 
fluxo do solvente será invertido e o 
fenômeno passa a designar-se por 
osmose inversa. 
 
 
 
Osmose Inversa 
 A variação da pressão osmótica pode ser avaliada 
usando a Lei de Van’t Hoff: 
 
 Π = c RT, sendo: 
 Π = pressão osmótica 
 c = concentração molar 
 R = constante universal dos gases 
 T = temperatura absoluta 
 
Osmose Inversa 
Osmose Inversa: Aplicações 
 Purificação e tratamento de água (caldeiras e 
umidificadores); 
 Separação de sais (cloreto, fluoreto, sulfatos, nitratos, 
carbonatos); 
 Remoção de sedimentos e materiais orgânicos; 
 Pré-tratamento para deionizadores; 
 Remoção de bactérias, esporos, vírus e algas; 
 Misturas aquosas para medicamentos. 
 
Eficiência da osmose inversa na 
remoção de contaminantes 
Ultrafiltração 
 Processo de separação por membranas capaz de 
separar moléculas em soluções de acordo com seu 
tamanho. 
 A pressão é a força motriz do processo 
 Remove: 
 Moléculas grandes como proteínas, taninos; 
 Colóides ematerial particulado; 
 Bactérias e protozoários; 
 Vírus 
 
Ultrafiltração 
 Características: 
 Efetuada a baixa temperatura; 
 Não é necessária mudança de fase; 
 Opera a baixa pressão hidrostática; 
 Opera em condições suaves e não destrutivas; 
 Não são necessários reagentes químicos; 
 Pode ser feita concentração e purificação simultânea; 
 Evita inativação de enzimas (manutenção do pH); 
 Econômico. 
 
Ultrafiltração: Aplicações 
 Concentração de produtos termolábeis como vacinas, 
preparação de vírus e imunoglobulinas; 
 Recuperação de antibióticos, hormônios ou 
vitaminas de meios de fermentação; 
 Clarificação de soluções; 
 Remoção de contaminantes de baixo PM antes das 
técnicas de recuperação convencionais; 
 Remoção de pirogênios. 
 
Parâmetros de Filtração 
 Suspensão / solução 
 Meio filtrante 
 Força motriz 
 Torta 
 Filtrado 
 
A velocidade de filtração depende de: 
 Gradiente (variação) de pressão através do meio 
filtrante; 
 Área de superfície de filtração; 
 Viscosidade do filtrado; 
 Resistência da torta (formada pelos sólidos 
removidos da suspensão); 
 Resistência do meio filtrante. 
 
Velocidade de Filtração 
V= volume da alimentação ou 
filtrado 
t = tempo 
A = área de filtração 
ΔP = gradiente de pressão 
µ = viscosidade 
Rf = resistência do filtro 
Rt = resistência da torta 
dV = AΔP 
dt μ(Rt+Rf) 
Efeito da temperatura 
 Líquidos: o aumento de temperatura reduz a 
viscosidade, aumentando a velocidade de filtração 
 Gases: maior temperatura  maior viscosidade 
 
• Lipídeos, proteínas, açúcares, 
microorganismos, microplasma, 
substâncias mucilaginosas e 
gelatinosas... 
• Formam camadas impermeáveis 
sobre o elemento filtrante 
• Filtração deve ser feita a baixa 
pressão (<10psi ou 0,7bar) 
Partículas 
deformáveis 
• Pós, areia, carvão, vidro, 
borracha, cristais 
• Formam “torta” porosa, 
permeável 
• Podem ser usadas pressões mais 
altas (3,5 bar). 
Partículas 
não 
deformáveis 
 Tortas incompressíveis: a resistência ao escoamento não é 
apreciavelmente afetada nem pela diferença de pressão 
através da torta nem pela taxa de deposição do material. 
 
 Tortas compressíveis: um acréscimo no diferencial de pressão 
ou na velocidade de escoamento provocam a formação de 
uma torta densa com alta resistência. O aumento da diferença 
de pressão pode diminuir a taxa de filtração. 
 
Substâncias inertes utilizadas para aumentar a 
velocidade de filtração e o grau de clarificação 
 
 
FINALIDADE: 
 
Formar uma estrutura em forma de rede, que seja rígida, 
porosa e permeável, a qual retenha as partículas em 
suspensão, deixando fluir livremente o líquido através dos 
seus canalículos: USADOS PARA TORTAS 
COMPRESSÍVEIS 
Características auxiliares 
 Partículas devem ser isentas de impureza, inertes, 
insolúveis, incompressíveis, comum a estrutura tal 
que permita a formação de uma torta permeável; 
 
 Devem apresentar uma distribuição de tamanhos de 
partícula adequada para a retenção de sólidos; 
 
 Devem ser capazes de se manter em suspenso no 
líquido; 
 
Utilização de Auxiliares de Filtração 
1. formação de pré-revestimento(pré-capa) 
2. misturados à suspensão filtrante 
3. misto: pré-capa e mistura 
Formação de Pré-Capa 
Auxiliar de filtração: formação de pré-capa 
Vantagens e desvantagens de auxiliares de filtração 
EFICIÊNCIA DE SEPARAÇÃO: 
 Condições de operação 
 Propriedades das misturas que estão sendo 
tratadas: 
 Natureza dos sólidos 
 A distribuição de tamanho das partículas (o que 
configura parcialmente a eficiência fracional de 
separação) 
 A concentração da alimentação 
 A quantidade de filtrado 
 A temperatura do processo 
 
Filtros 
Instrumentos nos quais se efetuam a 
filtração, lavagem e secagem dos 
sólidos separados (torta). 
1. Meio filtrante; 
 
2. Suporte para o meio de filtração; 
 
3. Espaço para o acúmulo dos sólidos retidos (torta); 
 
4. Tubulações para a introdução da alimentação, do líquido de lavagem, do vapor 
de água e/ou ar bem como para ar e tirada do filtrado, águas de lavagem, ar e vapor 
já utilizados; 
 
5. Tanques ou depósitos para a alimentação, para o filtrado e para as águas de 
lavagem. 
O meio filtrante é a superfície sobre a qual os sólidos são depositados em uma 
filtração. 
O meio filtrante precisa remover os sólidos a serem filtrados da suspensão 
produzindo um filtrado claro. 
Deve permitir que a torta seja facilmente removida e deve ter resistência suficiente 
para não romper-se e também não deve interagir com as suspensões filtradas. 
Meio filtrante 
Inertes: não devem 
reagir com o fluido a 
filtrar, nem dissolver-se 
nele. 
Devem sofrer o mínimo 
de alterações de ordem 
física em contato com o 
fluido. 
Deve deixar passar o 
máximo de líquido e reter 
convenientemente os 
sólidos em suspensão. 
Torta 
Fatores mais importantes para a seleção de um filtro: 
resistência 
específica do 
meio poroso de 
filtração; 
a quantidade de 
suspensão a ser 
filtrada; 
a concentração 
de sólidos na 
suspensão; 
a facilidade de 
descarregar a 
torta formada 
no processo de 
filtração. 
Meios Filtrantes 
 É a superfície sobre a qual os sólidos são depositados em uma filtração. 
 
 É fundamental para o desempenho do filtro: 
 
 Filtração com torta: o meio precisa reter os sólidos sem entupir 
e sem ocasionar uma perda excessiva de partículas no início 
da filtração. 
 Na clarificação o meio deve clarificar: remover todas as 
partículas da suspensão acima de um determinado tamanho. 
 Na filtração esterilizante: o tamanho dos poros do meio deve 
ser menor do que o tamanho dos microrganismos, sendo 
esterilizável. 
 
Meios Filtrantes 
Características Gerais: 
* Devem ser inertes; 
*Apresentar resistência 
física compatível com o 
processo; 
*Permitir retenção 
adequada dos sólidos; 
*Permitir a passagem do 
fluido. 
Tipos de Meios 
Filtrantes: 
* Leitos granulares soltos: areia, 
carvão... 
* Meios filtrantes rígidos 
* Telas e placas metálicas 
* Tecidos 
* Membranas: 
* semi-permeáveis sintéticas e 
naturais 
* Cerâmicas 
* Metálicas 
Formas de Apresentação: Meios Filtrantes 
 DISCOS 
 CARTUCHOS 
 CÁPSULAS 
 PLACAS 
 
Meios Filtrantes 
Filtros de Profundidade 
 Emaranhado de fibras ou mantas sobrepostas. 
 Risco de liberação de fibras para o produto. 
 Alta absorção dos líquidos. 
 Retenção nominal. 
 São utilizados como pré-filtros. 
 
Filtros de Profundidade 
 Retenção depende do fluxo e pressão 
 USOS: 
 Clarificação (0,1 -150 μm) 
 Pré-filtração (0,2 -30 μm) 
 Proteção ao filtro final 
 Filtração final compatível com a eficiência requerida 
 
Filtros de Profundidade 
 MATERIAIS DOS FILTROS DE 
PROFUNDIDADE 
 
Microfibra de vidro 
Fibras de celulose 
Polipropileno 
 
Filtro de Superfície 
 Retenção de partículas na superfície; 
 Polímeros em lâminas extremamente delgadas; 
 Alta porosidade, tamanho de poros definidos 
 Alta resistência; 
 Não libera fibras. 
 Retenção absoluta. 
 Baixa adsorção de líquidos. 
 São usados como filtro terminal. 
 
Filtro de Superfície 
 MATERIAIS DOS FILTROS DE SUPERFÍCIE: 
 Éster de celulose 
 Polipropileno 
 Micro fibra de vidro 
 
 USOS DOS FILTROS DE SUPERFICIE: 
 Pré-filtração (0,2 - 30 μm) 
 Proteção ao filtro final 
 Filtração final compatível com a eficiência 
requerida 
Filtração esterilizante 
COMO SELECIONAR O MEIO 
FILTRANTE ? 
 
 Objetivo da filtração 
 Compatibilidade química e térmica 
 Resistência mecânica 
 Toxicidade / extraíveis 
 Adsorção 
 Eficiência requerida 
Na seleção de um filtro esterilizante deve-se considerar 
ainda : 
 Identificação das fontes potenciais de contaminação adversa, 
química ou bioquímica em cada ponto do sistema 
 
 Identificação dos pontos de controle necessários para 
eliminar uma possível contaminação e diminuição dos custos 
 
 Identificação dos riscos associados a cada ponto de controle, 
isto é, contaminação aérea e desnaturação de proteínas 
 
 Estabelecimento de um protocolo para a monitorização de 
riscos em pontos de controle de sistema. 
MATERIAIS MEMBRANAS FILTRANTES 
 ACETATO/NITRATO DE CELULOSE 
 PVDF (difluoretode polivinilideno) 
 PTFE (politetrafluoretileno) 
 POLISSULFONA 
 POLIAMIDA 
 POLICARBONATO 
 POLIPROPILENO 
 Materiais cerâmicos 
 Materiais metálicos 
 
CARACTERÍSTICAS DE 
MEMBRANAS MICROPOROSAS 
 Polímeros em lâminas extremamente 
delgadas 
 Estrutura resistente 
 Retenção das partículas na superfície 
 Tamanho de poro definido 
 Alta porosidade 
 Retenção não depende da vazão ou pressão 
 Não libera fibras 
 Teste de integridade não destrutivo 
Membranas Simétricas e Assimétricas 
 SIMÉTRICAS: os diâmetros dos poros não variam de maneira 
significativa através da área transversal da membrana 
 ASSIMÉTRICAS: os diâmetros dos poros aumentam de um lado 
para outro de um fator de 10 a 1000 através da área transversal 
MEMBRANAS HIDROFÍLICAS 
 Possuem afinidade pela água. Um filtro hidrofílico pode ser 
umedecido com quase todos os líquidos 
 
 USOS: 
 esterilização de soluções 
 remoção de partículas 
 contagem microbiológica 
 contagem de partículas 
 clarificação de soluções 
 
 EXEMPLOS: Ésteres de celulose, policarbonato com aditivos, 
polieterssulfona modificada, nylon. 
MEMBRANAS HIDROFÓBICAS 
 Repelem água. Os filtros hidrofóbicos não podem ser umedecidos por 
soluções aquosas ou por líquidos de tensão interfacial elevada sem que 
sejam previamente umedecidos com agentes de baixa tensão superficial 
como álcoois. 
 
 USOS: 
 Filtração de solventes orgânicos. 
 Filtração dear e gases. 
 Ventilação ou respiro. 
 
 EX.: PVDF (polivinilidenodefluoreto), PTFE (Politetrafluoretileno), PP, 
Polissulfona, Policarbonato 
 
Tipos de Filtros 
 Filtros de leito poroso 
 Filtrosde leito granular 
 Filtros de carvão 
 Filtros de areia 
 Filtros prensa 
 Filtros de cartucho 
 Filtros de disco 
 Filtros de placa 
 Filtros de saco ou bolsa 
 Filtros para ar 
 Filtro de folha ou lâmina 
 Filtros de vela 
 
Filtro de Leito Poroso 
 É o tipo de filtro mais simples. 
 Se usa no tratamento de água potável, quando se tem grandes volumes de 
líquido e pequenas quantidades de sólidos. 
 A camada de fundo é composta de cascalho grosso que descansa em uma 
placa perfurada ou com ranhuras. Acima do cascalho é colocada areia fina 
que atua realmente como filtro. 
 
Filtro Prensa 
 Um dos tipos mais usados na indústria. 
 Usam placas e marcos colocados em forma alternada. 
 Utiliza-se tela (tecido de algodão ou de materiais sintéticos) para cobrir 
ambos lados das placas. 
 
A alimentação é bombeada à prensa e flui pelas armações. 
A filtração prossegue até o espaço 
interno da armação esteja 
completamente preenchida com 
sólidos. 
Os sólidos acumulam-se como “torta” dentro da armação. 
O filtrado flui entre o filtro de tecido e a placa pelos canais de passagem 
e sai pela parte inferior de cada placa. 
Nesse momento a armação e as 
placas são separadas e a torta 
retirada. Depois o filtro é 
remontado e o ciclo se repete. 
Alimentação 
Filtrado 
Filtro de Cartucho 
APLICAÇÕES: 
– filtração de água potável e de 
processo 
– filtração de produtos 
farmacêuticos, 
cosméticos e essências 
– Filtração esterilizante 
– Filtração de ar 
Dispositivo de filtração, 
normalmente com formato 
cilíndrico, desenvolvido para 
simplificar a filtração, 
por sua fácil instalação e remoção da 
carcaça; 
Normalmente composto por uma 
estrutura de 
suporte interno (núcleo), de suporte 
externo 
(gaiola) e terminais nas 
extremidades, nos quais o 
meio filtrante é selado 
(termicamente ou por meio 
de resinas especiais). 
O meio filtrante pode ser do tipo 
superficial, de 
profundidade;. 
Filtro de tambor a vácuo, rotativo e contínuo 
Ele filtra, lava e descarrega a 
torta de forma contínua. 
O tambor é recoberto com um 
meio de filtração conveniente. 
Uma válvula automática no 
centro do tambor ativa o ciclo de 
filtração, secagem, lavagem e 
retirada da torta. 
O filtrado sai pelo eixo de rotação. 
Existem passagens separadas para o 
filtrado e para o líquido de lavagem. 
Há uma conexão com ar comprimido 
que se utiliza para ajudar a 
raspadeira de facas na retirada da 
torta.