Operações destilação e água.pdf

DESTILAO: APLICAO EGUA PARA FINS

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GUA PARA FINS FARMACUTICOS

Prof Simone Gonalves Cardoso

PLANO

Introduo Tipos Aplicaes gua para fins farmacuticos Referncias

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INTRODUO Conceito: Operao unitria que se caracteriza pela

evaporao e posterior condensao de um lquido.

Objetivo: remover um solvente, purificar um lquido ou separar componentes de uma mistura de lquidos, ou ainda separar lquidos de slidos.ou ainda separar lquidos de slidos.

Separaes possveis: misturas homogneas de lquidos ou de slido+lquido

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A destilao um modo de separao baseada no fenmeno de equilbrio lquido-vapor de misturas (que ocorre quando o sistema fechado).

L V linha de equilibrio

4http://www.apuntescientificos.org/miscibilidad-ibq2.html

Quando calor fornecido a umamistura liquida, promove sua vaporizao parcial, e estabelece-se um equilbrio entre as fases lquida e vapor, para umadada presso total, e a composio das duas fases ser diferente

TIPOS

Tipo AplicaoSimples Separar misturas homogneas quando um

dos componentes slido

Fracionada Separar dois ou mais lquidos com pontos de ebulio diferentes

vcuo ou presso reduzida

Purificar lquidos que se decompem antes mesmo de entrarem em ebulio ou que

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reduzida mesmo de entrarem em ebulio ou que precisam temperaturas elevadas para serem

destiladas.

Por arraste de vapor Separar misturas de substncias que no so solveis em gua, alm de uma delas ser ligeiramente voltil e as outras fixas, ou para o caso em que uma das substncias

apresente sensibilidade trmica

Destilao Simples

- O lquido com menor ponto de ebulio comece a evaporar.

- Ao evaporar encontra o condensador, com paredes frias, e o vapor se condensa, retornando ao estado lquido.

6http://www.infoescola.com/quimica/

estado lquido.- Aps algum tempo, todo o

lquido de menor ponto de ebulio ter passado para o erlenmeyer e sobrar a outra substncia, slida, no balo de vidro.

Simples Separao de um lquido de uma substncia no voltil (tal como um slido, p.ex.)/usada para separar misturas homogneas quando um dos componentes slido e o

outro lquido.

Destilao fracionada

- A substncia de menor ponto de ebulio ir evaporar primeiro

- A outra substncia vai evaporar tambm.

- Ao encostar nas barreiras da coluna de fracionamento, a segunda substncia vai condensar, voltando para o balo 1


para o balo 1- A outra substncia ficar mais

concentrada continuar subindo, at encontrar o condensador.

- Ao final do processo, o balo 2 conter o lquido mais voltil, e o balo 1 ter o lquido menos voltil.

1

2Coluna de Vigreux

Fracionada Separar dois ou mais lquidos com pontosde ebulio diferentes

Destilao vcuo

- A temperatura de ebulio varia diretamente com a presso.

- Sob presso atmosfrica reduzida as temperaturas de ebulio das fraes tambm cairo, ou seja, elas sero vaporizadas a uma temperatura menor que a necessria sua vaporizao quando se

vcuo

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http://www.infoescola.com/quimica/

sua vaporizao quando se trabalha sob presso atmosfrica.

- Utiliza-se uma aparelhagem similar da destilao fracionada, com a diferena de que se adapta uma bomba de vcuo que reduzir a presso do meio.

vcuo oupresso reduzida

Purificar lquidos que se decompem antes mesmo de entrarem em ebulio ou que precisam temperaturas elevadas para

serem destiladas.

Destilao por arraste de vapor

- No balo A encontra-se a gua- No balo B encontra-se a

mistura a ser destilada- A gua vaporizada em A passa

por B e arrasta a substncia- O resultado do processo (o

destilado) uma mistura


destilado) uma mistura formada por gua e a substncia mais voltil (que podem ser separadas atravs da decantao por serem imiscveis).

Porarrastede vapor

Separar misturas de substncias que no so solveis em gua, alm de uma delas ser ligeiramente voltil e as outras fixas ou para o caso em que uma das apresente sensibilidade trmica

APLICAES

Extrao de leosessenciais

(arraste de vapor)

Refinao do petrleo(destilao fracionada)

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http://oleosessenciais.org/category/producao/metodos_de_extracao/

Aspectos Gerais Maior demanda consumo humano

Uso industrial rgidas exigncias tcnicas

Aplicaes

Veculo de um grande nmero de preparaes Veculo de um grande nmero de preparaes

Lquido de limpeza (com ou sem detergente)

Meio de transferncia trmica: gua de refrigerao, vapor em caldeiras, etc

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Impurezas na gua

1 - Compostos Inorgnicos dissolvidos

So os sais dissolvidos na guaons inorgnicos presentes nions: Cloreto, Sulfatos, Nitratos.

Ctions: Sdio, Clcio, Magnsio.gua dura: incrustaes

2 - Compostos Orgnicos dissolvidos

gua dura: incrustaes

Origem na natureza ou em decorrncia da poluio

Origem natural materiais provenientes da decomposio de vegetais e animais Origem no-natural compostos orgnicos que tm sua origem nas atividades humanas. Ex: pesticidas solveis em gua (inseticidas, herbicidas) 18

3 Partculas e Colides

Partculas podem ser rgidas (areia, terra) ou deformveis (restos vegetais)

Colides so suspenses estveis de partculas orgnicas ou inorgnicas

4 Microrganismos

Bactrias, fungos e vrus

escudo protetor para microrganismos

Bactrias, fungos e vrus

5 Gases Dissolvidos

Todos os gases existentes na atmosfera dissolvidos na gua

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

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Classificao da gua

ASTM (American Society for Testing Materials)

USP

Farmacopeia Brasileira

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ASTM Tipo I

gua Ultrapura ou Grau Reagente Aplicaes crticas, como Anlises HPLC, AA, clulas

Produzida atravs de Osmose Reversa

Tipo II

Aplicaes farmacuticas Aplicaes farmacuticas Ex: preparaes de solues, microbiolgicas

Tipo III

Aplicaes gerais em laboratrio (purificada) Ex: lavagem de materiais, preparo gua tipo II e III

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ASTM

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gua Purificada

Obtida por destilao, troca inica ou osmose reversa

Preparada a partir da gua potvel

Utilizada no preparo de formas farmacuticas

USP

Utilizada no preparo de formas farmacuticas

No utilizada para administrao parenteral

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gua para Injetveis

Obtida por destilao ou osmose reversa

No possui substncias adicionadas

Utilizada no preparo de solues parenterais

USP

Utilizada no preparo de solues parenterais

Apirognica

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gua Estril para Injetveis

a gua para injeo esterelizada, obtida a partir da gua para Injetveis

No possui substncias adicionadas

USP

No possui substncias adicionadas Deve ser armazenada em recipiente de dose simples, de preferncia vidro do Tipo I ou II (mximo 1litro)

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gua Bacteriosttica para Injetveis

a gua estril para injeo que possui um ou mais agentes antimicrobianos

Deve-se observar a compatibilidade com o frmaco

USP

Deve ser armazenada em recipiente de dose simples, de preferncia vidro do Tipo I ou II (mximo 30 ml)

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gua Estril para Inalao

a gua obtida a partir da gua para Injeo Estril

No possui agentes antimicrobianos, exceto quando utilizadas em umidificadores.

USP

utilizadas em umidificadores.

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gua Estril para Irrigao

obtida a partir da gua para Injeo Estril

No possui agentes antimicrobianos

Deve ser armazenada em recipiente de dose simples, de

USP

Deve ser armazenada em recipiente de dose simples, de preferncia vidro do Tipo I ou II

Volumes podem ser superiores a 1 litro

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Caractersticas guaPurificada

gua Injetveis

gua Estril Injetveis

gua Bacteriosttica

Injetveis

gua Estril

Inalao

gua Estril Irrigao

1. Obtida por Destilao X X X X X A partir de gua Estril Injetveis

2. Obtida por Osmose Reversa

X X X

3. Obtida por Troca X

USP

3. Obtida por Troca Inica

X

4. Utilizada no preparo de Solues Parenterais

X

5. Contm substncias adicionadas

X

6. Apirognica X

7. Armazenada em Recipientes Tipo I ou II

X X X30


-gua potvel-gua reagente

Mtodos de Purificao

Remover a contaminao que pode interferir em testes ou procedimentos So composto por diversos estgios de purificao necessrio que se desenvolva uma combinao de tecnologiastecnologias

Deionizao

DestilaoUltrafiltrao

Osmose ReversaAdsoro e Absoro pelo Carvo AtivadoFiltraoOxidao e Esterilizao por Ultravioleta

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Mtodos de Purificao

Deionizao

Processo eficiente para a remoo de ons.

Resinas Globulares Porosas de Troca Inica .

Resinas Aninicas capturam nions.

Resinas Catinicas capturam ctions.

Dimetro de 0.3 a 0.8mm.

Resinas Catinicas capturam ctions.

Ctions presentes na gua (Na+, Ca++) iro se ligar Resina Catinica e

deslocar o H+

nions(Cl-, NO3-) iro se ligar Resina Aninica e deslocar as hidroxilas.

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Mtodos de Purificao

Vantagens Desvantagens

Efetiva remoo de ons No remove partculas, material orgnico ou microrganismos.

Instalao simples Altos custos de operao/regenerao.

Deionizao

Baixo investimento Qualidade da gua varivel; glbulos danificados.

Leito duplo Leito misto

1.Catinica2.Aninica

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Mtodos de Purificao

Destilao Processo clssico de purificao de gua

Envolve mudana de fase: de lquido para vapor e de vapor para lquido

(a gua aquecida at ferver e evaporar)

Processo lento, a gua precisa ser adequadamente armazenada para ser depois utilizada

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Mtodos de Purificao

Destilao


Remove grande % de todos os tipos de contaminantes.

No h controle da qualidade da gua.

Investimento mdio. Altos custos de operao: energia e gua.

Processo muito conhecido e percebido como fcil de operar.

Manuteno regular fundamental para garantir o desempenho.

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Gustavo Junior Lage levantamento:Para destilar 1 litro de gua perdeu 62,5 litrosPara destilar 15 litros perdeu 937,5 litrosPara destilar um galo de 30 litros teve uma perda total de 1.875 litros

Ideia para coletar o excedente de gua e usar para outros fins:

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Ultrafiltrao

Mtodos de Purificao

Ultrafiltros so membranas polimricas assimtricas

Camada muito fina (1 m)de espessura na parte superior

Camada de suporte mais espessa (100m) Camada de suporte mais espessa (100m)

As membranas de Ultrafiltrao operam sob presso. Molculas pequenas conseguiro

atravessar a camada ativa enquanto as maiores sero retidas.

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Mtodos de Purificao

Ultrafiltrao


Remoo efetiva (>99%) de todas molculas orgnicas.

Quase nenhuma remoo de ons, gases e orgnicos de baixo peso molecular.

Muito eficiente na remoo de endotoxinas

Baixo uso de energia.

Baixa manuteno.

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Mtodos de Purificao Osmose Reversa

A gua contendo ons ou outros contaminantes pressurizada (presso > osmtica) contra a membrana de osmose

reversa e obtm-se gua pura no outro lado da membrana.


Remoo % razovel de todos os tipos de contaminantes (ons, microrganismos e endotoxinasbacterianas, bactrias).

Contaminantes no sosuficientemente removidos para satisfazer as exigncias da gua do Tipo II

Manuteno mnima. Membranas esto sujeitas a incrustaes e obstrues em longo prazo.

Baixo custo de operao devido a pouca utilizao de energia eltrica(apenas p/ movimentar a bomba de pressurizao).

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Mtodo de Pr-tratamento

Adsoro pelo Carvo Ativado

Remoo de compostos orgnicos e Reduo de cloro pelo mecanismo de adsoro. Tecnologia voltada para o pr-tratamento e proteo de outras etapas etapas problema de contaminao


Remoo efetiva de uma ampla gama de substncias orgnicas.

Quando todos os stios esto ocupados, estabelece-se o equilbrio e os orgnicos so liberados.

Grande capacidade devido a grande rea superficial.

Bactrias podem se desenvolver aps algum tempo.

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Mtodos de Pr-tratamento

Filtrao

Processo mecnico de remoo de partculas incluindo microrganismos.

Depende do tamanho dos poros do filtro utilizado.

No processo de Microfiltrao em Membrana com poro de No processo de Microfiltrao em Membrana com poro de 0.22m de dimetro - usadas na indstria farmacutica para filtrao esterilizante de solues.

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Mtodos de Purificao

Oxidao e Esterilizao por Ultravioleta

A esterilizao por Ultravioleta realizada por Absoro da luz de 254nm, que destri o DNA e RNA dos microrganismos, causando a morte de sua clula.

Vantagens DesvantagensVantagens Desvantagens

Destruio limitada de microorganismos e vrus.

Efeito limitado sobre outros contaminantes.

Baixo uso de energia. Tcnica que pode ser prejudicada se a concentrao de orgnicos na gua for muito alta.

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CondutividadeA conduo de corrente eltrica

depende dos ons presentes na gua

Quanto mais pura a gua, menor a concentrao

desses ons

Monitoramento e Controle de Qualidade da gua Purificada

desses ons

Menor a Condutividade

Condutividade quase todos os ons foram removidos: 0,055 microSiemens/cm a 25COu 18,2 Megohm.cm.

Esta a gua ultrapura do Tipo I (ASTM)47

Carbono Orgnico Total

Sensibilidade em detectar baixos nveis de compostos orgnicos em amostras aquosas.

Monitoramento e Controle de Qualidade da gua Purificada

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PORTARIA N 518, DE 25 DE MARO DE 2004

Estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilncia da qualidade da gua para consumo humano e seu padro de potabilidade, e d outras providncias.

RDC 17 DE 16 DE ABRIL DE 2010 - BPF RDC 17 DE 16 DE ABRIL DE 2010 - BPF

Estabelece os requisitos mnimos a serem seguidos na fabricao de medicamentos para verificar a padronizao do cumprimento das Boas Prticas de Fabricao (BPF) de uso humano

durante as inspees sanitrias. Exigncias gerais para sistemas de gua para uso farmacutico, especificaes da qualidade

da gua, mtodos de purificao, armazenamento e distribuio entre outros.

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REFERNCIAS

Brasil. Farmacopeia Brasileira, volume 1/Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria. Braslia: Anvisa, 2010. 548p.

Brasil. Farmacopeia Brasileira, volume 2/Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria. Braslia: Anvisa, 2010. 904p.904p.

PRISTA, L. N., CORREIA, A. A., MORGADO, R. M. R. Tcnica Farmacutica e Farmacia Galnica. 5 ed. Lisboa: Fundao Caloustre Gulbenkian, v. I, 1995. v. II e III, 1996.

USP26/NF21. United States Pharmacopeia & National Formulary. Rockville: United States PharmacopeialConvention, 2003.

http://www.quimica.com.br/revista/qd458/agua_ultrapura1.html

50

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