Tehnologia preparii soluțiilor

Prepararea soluţiilor, atât în farmacie cât şi în industrie, este relativ simplă şi nu necesită o dotare deosebită.

Etape:

- cântărirea materiilor prime;

- dizolvarea substanţelor in solvent;

- completarea la masa totala cu solvent;

- filtrarea;

- condiţionarea primara.

Dizolvarea:

Pentru a favoriza dizolvarea se recurge la: - agitare

- uneori la încălzire.

Agitarea se foloseşte în majoritatea cazurilor pentru a favoriza procesul de dizolvare. Fără agitare, concentraţia soluţiei din jurul particulelor de substanţă solidă se apropie treptat de saturaţie (C tinde spre Cs ) şi astfel viteza de dizolvare scade. De aceea după introducerea substanţei de dizolvat in solvent, amestecul se agită fie manual, folosind recipiente bine închise dacă există pericolul pierderii componentelor prin volatilizare, fie cu agitatoare de diferite tipuri: cu elice, electromagnetice, cu palete, sau turbine de agitare.

Se mai pot folosi agitatoare cu ultrasunete (capabile să realizeze o agitare intensă în toată masa de solvent.

Tipul, forma şi dimensiunile agitatorului se aleg în funcţie de:

- cantitatea de amestec ce trebuie agitat (cantitatea de solvent şi cantitatea de corp de dizolvat);

- gradul de mărunţire al solidului care se dizolvă;

- vâscozitatea amestecului;

- diferenţa de densitate dintre componente.

Pentru accelerarea dizolvării se foloseşte uneori căldura.

- in farmacie, încălzirea vaselor în care se prepară soluţia se face fie direct la flacără, pe o sită de asbest, fie pe baie de apă (după sensibilitatea substanţelor din soluţie la temperatură).

- in industrie se folosesc vase mari, de obicei cazane cu manta, încălzite cu vapori de apă sub presiune (până la 10 atm şi cu o temperatură până la 1800C). Vaporii pot circula între manta şi pereţii recipientului sau prin serpentine, ţevi metalice introduse în interiorul cazanului.

- pentru substanţele volatile care se dizolvă la cald se utilizează recipiente cu manta prevăzute cu refrigerent descendent.

- pentru dizolvarea substanţelor care prezintă căldură de dizolvare negativă sunt uneori necesare instalaţii frigorifice.

- unele substanţe uşor oxidabile se dizolvă în absenţa aerului; amestecarea componentelor este realizată prin barbotare de gaz inert (azot, dioxid de carbon) sub presiune suficientă pentru a învinge presiunea hidrostatică a stratului de lichid.

- amestecarea lichidelor cu densităţi diferite se efectuează adăugându-se lichidele cu densitate mai mare peste cele cu densitate mai mică.

- in cazul substanţelor greu solubile, dizolvarea se face în prezenţa mediatorilor de dizolvare.

- substanţele solubile prezente în concentraţii mici (în special coloranţii) sunt adesea dizolvate separat într-o cantitate mică de solvent şi apoi aduse în restul soluţiei.

- substanţele volatile se aduc la sfârşit (şi după răcire dacă restul componentelor s-au dizolvat la cald), pentru a se reduce pierderile prin evaporare.

După dizolvarea tuturor substanţelor se completează la masa prescrisă cu solvent, apoi se filtrează.

Filtrarea soluţiilor

Conform FR X filtrarea nu este obligatorie; după dizolvare, dacă este cazul, soluţiile se filtrează.

Filtrarea este operaţia de separare a unui fluid (lichid sau gaz) de particulele solide care se află în suspensie, cu ajutorul unui mediu poros (filtru).

Reţinerea particulelor solide se face prin două mecanisme principale:

1) cernere - fenomen mecanic prin care filtrul reţine particule cu dimensiuni mai mari decât porii reţelei filtrante şi

2) adsorbţie - fenomen fizic care constă în reţinerea unor particule mai mici decât diametrul porilor; aceasta se poate produce prin forţe electrostatice în cazul particulelor ionizate.

Filtrarea este corespunzătoare dacă sunt reţinute toate particulele în suspensie, dar substanţele solubile trec cantitativ în soluţia filtrată, deci nu sunt adsorbite pe suprafaţa filtrantă.

O instalaţie de filtrare se caracterizează prin porozitatea filtrului şi prin debitul de filtrare.

Porozitatea filtrelor este determinată de diametrul mediu al porilor.

Debitul filtrării poate fi stabilit teoretic prin ecuatia lui Hagen-Poisseuille: