Просеивание

Для получения продукта с частицами определенного размера измельченный материал подвергают ситовой классификации, т.е. просеиванию. Итак, в результате дробления в измельченном материале образуются частицы самой разнообразной величины.

Для достаточно точного определения размеров этих частиц, а это необходимо для оценки качества измельченного материала, существуют следующие методы.

1. Воздушная сепарация. Более крупные частицы в этом случае располагаются внизу, менее крупные — в центре, мелкие — вверху, этот метод в фармацевтической практике применяется очень редко.
   
   
2. Гидравлическая классификация — разделение частиц по скорости их оседания (применяется редко).
   
   
3. Ситовая классификация — разделение материала на фракции с помощью сит.
   

Ситовая классификация является основным методом в фармацевтической технологии.

В результате простого просеивания, т.е. просеивания через одно сито, исходный материал делится на две фракции:

1. просев (нижний продукт) — материал, прошедший сквозь сито;
   
   
2. отсев (верхний продукт) — материал, не прошедший сквозь сито и оставшийся в нем.
   

На просеивание прежде всего влияет производительность сита, т.е. количество просева, полученного с 1 м2 поверхности сита за 1 ч.

На производительность сита влияют следующие факторы.

1. Форма и размер отверстий сита.
   
   
2. Толщина слоя материала на сите.
   
   
3. Влажность материала.
   
   
4. Скорость движения материала на сите.
   
   
5. Характер движения материала.
   
   
6. Форма частиц материала.
   
   
7. Краткость просеивания.
   

Рассмотрим каждый фактор подробнее.

Форма отверстий в сите может быть круглой, квадратной, прямоугольной.

Наиболее часто используются сита с круглыми отверстиями. Форма отверстий сита выбирается в соответствии с природой и формой просеиваемого материала и зависит от способа изготовления сита.

Сетчатые сита по способу получения сетки бывают:

1. матерчатыми;
   
   
2. синтетическими (ткаными, плетеными, вязаными);
   
   
3. проволочными (сварными, стержневыми, кручеными, сборными).
   

Из матерчатых сит главным образом применяют шелковые, а в случае использования проволоки — специальные сорта нержавеющей стали и латунь (сплав меди и цинка в равных соотношениях).

Образование ситовой поверхности (переплетение) всегда производится в определенном порядке в соответствии с так называемой формулой сита.

Перфорированные (штампованные) сита представляют собой металлические пластины с частыми круглыми или квадратными отверстиями (пробивными). Материалом перфорированных сит являются нержавеющая сталь, алюминий, жесть. Сита прочные и долговечные. Недостаток металлических сит — невозможность получить мелкие отверстия (менее 0,3 мм).

Колосниковые сита представляют собой сочетания металлических фасонных (стальных или чугунных) пластин. Их, кроме того, называют колосниковыми решетками. Это очень прочные и тяжелые сита. Производительность их невелика. Применяются колосниковые сита редко и только в случае просеивания крупного материала. Все сита нумеруют в зависимости от величины отверстия и типа материала, из которого они изготовлены. В Государственный фармакопее имеется раздел “Измельчение и просеивание”, содержащий номера сит по ГОСТу, которые применяются в фармации. Для просеивания при изготовлении лекарственных веществ по Государственной фармакопее используется 16 сит с размером отверстий от 0,1 до 10 мм. Необходимо отметить, что Государственная фармакопея (от гр. pharmakopoiia — “изготовление лекарств”) является основным законодательным документом, сборником стандартов и положений, нормирующих качество лекарств. Российская Государственная фармакопея содержит все требования, предъявляемые к лекарственным средствам, которые являются обязательными для всех предприятий и учреждений, изготовляющих, хранящих, применяющих и контролирующих эти средства. Фармакопея содержит описания методов химического, физико-химического и биологического анализа лекарственных средств, сведения о реактивах и индикаторах, кроме того, списки ядовитых (список А) и сильнодействующих (список Б) средств, таблицы высших разовых и суточных доз для взрослых и детей, требования к основным технологическим процессам при изготовлении лекарств.

Как уже говорилось выше, на процесс просеивания оказывает влияние толщина слоя материала на сите. При прочих одинаковых условиях чем толще слой материала на сите, тем меньше производительность этого сита, так как в результате значительного трения в большой массе материала при просеивании более мелкие частицы долго не могут подойти непосредственно к поверхности сита. Поэтому часто сито устанавливают наклонно (под углом 14°), что разрешено требованиями Государственной фармакопеи.

Фактор влажности материала является весьма важным и специфичным. Излишняя влажность вызывает слипание отдельных частиц материала, забивающих сетки и прилипающих к ней. Сухой материал, как правило, просеивается лучше. Однако, если просеиваемый материал является слишком сухим, может возникнуть явление электризации. Возникновение электрического заряда при трении называется трибоэлектрическим эффектом. В результате этого эффекта происходит слипание частиц и увеличение их размера, что резко снижает просеиваемость. Кроме того, просеиваемый материал может принять одноименный по сравнению с ситом заряд, в этом случае происходит взаимное отталкивание сетки и материала, и просеивание резко замедляется. Поэтому при просеивании необходимо снимать электрические заряды с сита и материала. Это можно сделать при помощи заземления сита или с помощью радиоактивных изотопов кобальта. Еще одним неудобством просеивания слишком сухого материала является значительное пылеобразование, которое может привести к загрязнению воздуха и материальным потерям.

Производительность сита в значительной мере зависит от скорости движения просеиваемого материала по ситу. Чем больше скорость движения материала, тем больше производительность сита. Но при чрезмерно высоких скоростях частицы меньшего размера, чем размер отверстия, могут не попасть на поверхность сетки и оказаться в отсеве, при этом производительность сита уменьшается.

Характер движения и длина пути просеиваемого материала также влияют на производительность сита. Спокойное свободное движение (скольжение) материала по поверхности сита способствует тому, что мелкие частицы остаются в верхних слоях и уходят в отсев. Выгоднее и производительнее встряхивать материал на сите, что и нужно делать на практике. Итак, измельчение и просеивание в фармацевтической технологии используются в основном при изготовлении различных порошков, сборов и присыпок.