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• Daniel Díaz día

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Operación unitaria: Molienda. Objetivos. General: Realizar la reducción de tamaño de las partículas de tabletas de 11 mm con número de lote 6090 del proveedor Helm de México, mediante la operación unitaria de molienda empleando dos métodos: con molino de Fitzmill y el molino de café. Particular: ● Comparar ambos métodos de molienda para observar en cuál de ellos la molienda es más efectiva. ● Analizar los factores que intervienen en la molienda. ● Identificar las diferencias entre los procesos de trituración y molienda. Hipótesis. El término molienda se refiere a aquel proceso en el cual se reduce el tamaño de partículas de algún compuesto sólido; esto se logra mediante la utilización de equipos especiales llamados molinos, sin embargo algunos de ellos son más efectivos que otros, es por eso que al emplear el molino de Fitzmill se logrará reducir a un menor tamaño las partículas de las tabletas de 11 mm, con número de lote 6090 del proveedor Helm de México, que al utilizar un molino de café. Fundamentación. Por Operación Unitaria se entiende una etapa característica de un proceso químico que busca modificar fundamentalmente la composición mediante procesos físicos y fisicoquímicos. El concepto de las Operaciones Unitarias es una de las alternativas para clasificar los procesos de la industria química. Otra idea ordena los procesos en procesos de separación y procesos de reacción. Entre las Operaciones Unitarias se incluyen procesos de separación, como la destilación, la absorción, etcétera, procesos mecánicos, como el mezclado, la reducción de tamafio, etcétera, y, además, considera como operación unitaria el manejo de los fluidos y el intercambio de calor. Molienda. Operación que tiene como finalidad de ser la división de cuerpos sólidos en piezas más pequeñas, se diferencia de la granulación y la trituración porque mientras que estos dan fragmentos de 25 a 100 mm, la molienda de granos de tamaño inferior a 500 𝜇m. La importancia de la molienda en farmacia se fundamenta en que el incremento de la superficie de contacto interfase, tiene una influencia considerable en las reacciones físicas y químicas entre líquidos y sólidos. Además, con mayor frecuencia los medicamentos son absorbidos por vía oral en sólidos divididos, y la acción terapéutica debe ser anterior a la disolución. Molienda en seco y en fase líquida. Si el contenido de humedad está entre 5 y 10%, la mayor parte de las substancias se aglomeran y no fluyen; la molienda en seco no se puede realizar. La adición de un líquido por lo general, agua- permite resolver los problemas del fragmentación difícil en la mayor parte de los casos. Por otra parte, la molienda en fase líquida se conoce como un

procedimiento de preparación de suspensiones hasta 10 𝜇m, a consecuencia de los límites impuestos por la floculación. Por otra parte, la molienda en fase líquida permite eliminar el problema de los polvos, al mismo tiempo que facilita el manejo, aumenta la capacidad de fragmentación del aparato y reduce el consumo del energía. En contrapartida, el desgaste de material y los riesgos de contaminación son más grandes y además, la mayor parte de veces es necesario pasar por la fase de desecación (siempre cara) para recuperar el sólido deseado. Equipo para la reducción de tamaño. El equipo para la reducción de tamaño se divide en quebrantadores, molinos, molinos de ultrafinos y máquinas de corte. Para la molienda se emplean más los molinos, los cuales reducen material de trozos de 6 a 10 pulgadas (150 a 250 mm) hasta formar un polvo. El producto procedente de un molino intermedio puede pasar a través de un tamiz de 40 mallas, mientras que la mayor parte del producto que sale de un molino fino pasa a través de un tamiz de 200 mallas. Un molino ultrafino es capaz de generar un producto con un tamaño típico de 1 a 50 um. Los principales tipos de máquinas para la reducción de tamaño son: Quebrantadores (gruesos y finos). ● Quebrantadores de mandíbulas ● Quebrantadores giratorios ● Quebrantadores de rodillos Molinos (intermedios y finos) ● Molinos de martillos; impactores ● Molinos de rodadura-compresión a) Molinos de rulos b) Molinos de rodillos ● Molinos de frotación ● Molinos de volteo a) Molinos de barras b) Molinos de bolas; molinos de guijarros c) Molinos de tubos; molinos de compartimientos Molinos ultrafinos. ● Molinos de martillos con clasificación interna ● Molinos que utiliza la energía de un fluido ● Molinos agitados Máquinas de corte ● Cortadoras de cuchillas; cortadoras de cubos; cortadoras de tiras. Cómo se mencionó antes en molienda se hace énfasis a los molinos; el término molino se utiliza para describir una gran variedad de máquinas de reducción de tamaño para servicio intermedio. el producto procedente de contador con frecuencia se introducen como alimentación de un molino, en el que se reduce a polvo. Molinos de martillos e impactores. Todos estos molinos contienen un rotor que gira alta velocidad en el interior de una carcasa cilíndrica. El eje generalmente es horizontal. La

alimentación entra por la parte superior de la carcasa se trocea y cae a través de una abertura situada en el fondo. En un molino de martillos las partículas se rompen por una serie de martillos giratorios acoplados a un disco rotor. Una partícula que entra en la zona de molienda no puede salir sin ser golpeada por los martillos. Se rompe en pedazos, se proyecta contra la placa estacionaria situada dentro de la carcasa rompiéndose todavía en fragmentos más pequeños. Estás a su vez son pulverizadas por los martillos y son impulsadas a través de una rejilla o tamiz que cubre la abertura de descarga y asegura el paso de los productos que han alcanzado la finura deseada. Las tensiones internas que existen en los materiales a fragmentar y que son liberadas por percusión, favorecen el proceso. La ruptura se produce cuando se excede el límite de resistencia del material, pero por lo general, los fragmentos gruesos son menos resistentes que los pequeños dado que al tener una estructura más burda presentan fisuras, planos de clivazión, zonas dislocadas o tensiones internas. En el momento de la fragmentación, las rupturas se producen en los sitios débiles del material. Con frecuencia se montan sobre el mismo eje varios discos rotores, cada uno de 6 a 18 pulg (150 a 450 mm) de diámetro y con cuatro a ocho martillos. Los martillos pueden ser barras rectas de metal con los extremos planos o alargados o bien afilados para formar un borde cortante. Los molinos de martillos con reducción de tamaño intermedio dan lugar a un producto con un tamaño de partículas de 1 pulg (25 mm) a 20 mallas. Los molinos de martillos pueden tratar casi cualquier producto: sólidos fibrosos como cortezas o cuero, virutas de acero, pastas blandas y húmedas, arcilla plástica o una roca dura. Para obtener una molienda fina estos molinos están limitados a los materiales más blandos. Ventajas. ● Son equipos de instalación y funcionamiento simples y fáciles de manejar. ● Su acción es rápida y son capaces de moler diversos materiales. ● El proceso es continuo y no hay movimientos de una superficie metálica contra otra por lo que no hay riesgos de contaminación por metal. ● Supuestamente puede limpiarse fácilmente y puede ser esterilizado. Desventajas. ● El calentamiento producido por las grandes velocidades de rotación puede ser perjudicial para el equipo. ● El aparato debe ser enfriado y deben evitarse los productos pegajosos que puedan obstruir las cribas, cuando las hay. ● El régimen de alimentación debe ser controlado cuidadosamente para evitar los atascamientos que disminuyen el rendimiento y provocan averías en el equipo. ● No debe haber presencia de cuerpos extraños duros piedras trozos de metal en la alimentación ya que puede haber averías en el equipo, por lo cual es, necesario si se va a trabajar con esta clase de materiales, el que sean triturados previamente.

Precauciones. ● La alimentación debe hacerse con materiales de tamaño adecuado y que se introduzcan a una velocidad uniforme. ● El producto debe retirarse lo más pronto posible una vez que las partículas han alcanzado el tamaño deseado. ● El material no titulable debe permanecer fuera de la máquina.

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En el caso de que se trabaje con productos de bajo punto de fusión o sensibles al calor se debe eliminar el calor generado en la molienda.

La elección de equipo para la reducción de tamaño a) Materia a tratar: Se deben establecer normas tan precisas como sea posible de la materia a tratar; identidad, pureza, compacidad, abrasividad, masa específica, humedad, higroscopicidad, sensibilidad al calor y a la oxidación, poder del taponamiento, etc. b) Producto final: Se fija la granulometría deseada dando los límites superior e inferior de las fracciones granulométricas, la forma general de la curva granulométrica y porcentajes de granos del ciertas dimensiones. También es necesario indicar la técnica de análisis granulométrico que se va a emplear para evitar conflictos. c) Producción: La producción horaria se indica, estableciendo si es una producción media o mixta. d) Instalación: Se consideran los elementos que permitan establecer el proyecto de instalación: naturaleza del suelo, emplazamiento previsto, fuerza motriz, alimentación y factores dependientes del producto a moler como seguridad y protección del personal y respeto de las buenas prácticas de manufactura. Factores que intervienen en la molienda. Dureza. Es una propiedad de superficie que no debe confundirse con la tenacidad. La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones físicas como la penetración, la abrasión y el rayado. Un material puede ser muy duro, pero si es frágil, su fragmentación no presentará ningún problema. para estimar la dureza de los cuerpos se recurre con frecuencia a la escala de Mohs, basada en la dureza de ciertos tipos de materiales escalonados de 1 a 10. La mayor parte de los productos utilizados en farmacia, tienen dureza de entre 1 - 4 Mohs. Tenacidad. La tenacidad es la resistencia que opone un material a ser roto, molido, doblado, desgarrado o suprimido. Las drogas fibrosas que poseen un contenido de humedad elevado, se fragmentan con mucha dificultad. Abrasividad. Esta es una propiedad característica de los cuerpos (números 6 a 10 en la escala del Mohs) y en particular, de los minerales. Esta propiedad provoca el desgaste de las piezas de las máquinas, al mismo tiempo que produce una contaminación de los sólidos tratados. Molturabilidad. La resistencia de una sustancia a la fragmentación tiene una influencia preponderante en la cantidad de energía requerida para efectuarla. esta resistencia es una resultante de las propiedades como dureza, tenacidad y abrasividad, aunque intervienen otras propiedades como la resistencia a la compresión, flexión y choque. se define a esta resistencia como la aptitud a la molturación o molturabilidad.