Filtration des liquides - Notes d'étude
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Questions and Answers

Quel phénomène physique, autre que le criblage, contribue à la rétention des particules dans un filtre ?

  • L'adsorption due aux interactions physiques entre les particules et le filtre. (correct)
  • La précipitation chimique des particules au contact du filtre.
  • La diffusion des particules à travers la matrice du filtre.
  • La sédimentation des particules les plus lourdes.
  • Comment la capacité de rétention d'un filtre est-elle définie?

  • Le volume total de liquide que le filtre peut traiter avant d'être obstrué.
  • Le diamètre de la plus grande particule solide qui passe à travers le filtre. (correct)
  • La pression maximale que le filtre peut supporter sans se rompre.
  • Le diamètre de la plus petite particule solide qui est bloquée par le filtre.
  • Quelle est la principale caractéristique d'un filtre écran (membrane)?

  • Une forte capacité d'adsorption des particules.
  • Une grande épaisseur pour une filtration en profondeur.
  • Une faible épaisseur et une rétention principalement par criblage. (correct)
  • Une résistance élevée aux hautes pressions.
  • Dans la loi de Poiseuille, quel paramètre représente la résistance du filtre?

    <p>L : la longueur des tubes capillaires. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel type de substance filtrante est le plus couramment utilisé?

    <p>Fibres de cellulose. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la principale méthode de stérilisation des filtres en cellulose?

    <p>Par autoclavage à la vapeur d'eau. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la caractéristique principale des filtres en profondeur par rapport aux filtres à membrane?

    <p>Ils ont une épaisseur plus importante et retiennent principalement par adsorption. (D)</p> Signup and view all the answers

    Comment le débit d'un filtre est-il déterminé en pratique?

    <p>En mesurant le temps qu'un volume de liquide met à traverser le filtre. (B)</p> Signup and view all the answers

    Parmi les matériaux suivants, lequel est couramment utilisé dans les filtres en matière plastique?

    <p>Polyamide (C)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est une caractéristique principale des membranes organiques utilisées pour la filtration?

    <p>Diamètre des pores bien défini. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qu’est-ce qui confère au verre fritté son inertie chimique, le rendant approprié pour la filtration?

    <p>Sa structure constituée de particules de verre soudées entre elles. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'inconvénient majeur de l'utilisation d'adjuvants de filtration tels que la poudre de charbon?

    <p>Risque de rétention des PA dissous. (D)</p> Signup and view all the answers

    Comment la filtration sous pression augmente-t-elle l'efficacité de la filtration?

    <p>En faisant passer le liquide à travers le filtre à l'aide d'air comprimé. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quelle propriété des membranes organiques les rend particulièrement adaptées à la filtration stérilisante?

    <p>Le diamètre précis de leurs pores. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal avantage des filtres en matière plastique par rapport aux autres types de filtres?

    <p>Ils sont très résistants et faciles à confectionner. (D)</p> Signup and view all the answers

    Dans le processus de préparation du verre fritté, quelle est l'importance du calibrage de la poudre de verre?

    <p>Contrôler la porosité du filtre. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle méthode utilise la force centrifuge pour accélérer le processus de séparation?

    <p>Essoreuses (C)</p> Signup and view all the answers

    Lequel des éléments suivants caractérise les filtres presses?

    <p>Ils possèdent une grande surface filtrante permettant le traitement de grands volumes. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le composant principal d'un filtre de type Büchner?

    <p>Un récipient en porcelaine avec un tamis et un filtre en papier. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la fonction du test du point de bulle dans le contrôle de la filtration?

    <p>Déterminer la pression nécessaire pour expulser le liquide des pores les plus larges d'un filtre mouillé. (D)</p> Signup and view all the answers

    Dans le test de diffusion, quel paramètre reste constant lorsqu'on évalue la géométrie des pores et l'épaisseur de la membrane?

    <p>La surface du filtre (S). (A)</p> Signup and view all the answers

    Qu'indique une augmentation de la pression différentielle ($\Delta$P) pendant la filtration?

    <p>Un colmatage du filtre. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel contrôle post-filtration permet de s'assurer que le filtre n'a pas retenu le principe actif du produit filtré?

    <p>Dosage du principe actif dans le filtrat. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle du coefficient de Henry (H) dans le test de diffusion?

    <p>Il quantifie la solubilité du gaz dans le liquide de mouillage. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que la filtration en pharmacie permet d'obtenir ?

    <p>Une préparation stérile (A)</p> Signup and view all the answers

    Comment s'appellent les fluides qui ont déjà traversé le processus de filtration ?

    <p>Filtrats (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel mécanisme de rétention est principalement utilisé dans la filtration ?

    <p>Criblage (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle méthode de filtration permet un colmatage moins rapide ?

    <p>Filtration tangentielle (D)</p> Signup and view all the answers

    Quel type de filtration est principalement utilisé pour éliminer les micro-organismes ?

    <p>Filtration stérilisante (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le risque associé à un filtre colmaté ?

    <p>Réduction de la vitesse de filtration (D)</p> Signup and view all the answers

    Quelle opération est réalisée durant la filtration ?

    <p>La séparation des particules en suspension (D)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la caractéristique des pores d'un filtre ?

    <p>Les pores sont conçus pour retenir les particules plus grandes (C)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Filtration

    Processus de retenue des contaminants d'un liquide ou gaz grâce à un réseau poreux.

    Filtrat

    Fluide qui passe à travers le filtre et est exempt de contaminants.

    Filtration clarifiante

    Type de filtration visant à obtenir une solution limpide en retenant les grandes particules.

    Microfiltration

    Filtration qui retient des particules de petite taille, souvent utilisée pour des applications pharmaceutiques.

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    Ultrafiltration

    Filtration permettant de retenir des particules encore plus petites, par rapport à la microfiltration.

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    Osmose inverse

    Technique de filtration où le fluide passe à travers un filtre, en inversant les pressions osmotique.

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    Filtration frontale

    Méthode où le fluide traverse perpendiculairement le filtre, causant un colmatage rapide.

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    Criblage

    Mécanisme de filtration où le filtre retient les particules plus grandes que ses pores.

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    Adsorption

    Rétention de particules dans les canaux d'un filtre par interaction physique.

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    Impact inertiel

    Les particules sortent du flux en raison de leur inertie et se logent dans le filtre.

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    Filtre en profondeur

    Filtre épais qui retient les particules principalement par adsorption.

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    Filtre écran

    Filtre très fin, retient par criblage, peu par adsorption.

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    Capacité de rétention

    Diamètre maximal de la particule solide passant à travers le filtre.

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    Débit

    Volume de liquide traversant le filtre, exprimé par la loi de Poiseuille.

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    Fibres de cellulose

    Fibres les plus utilisées dans la filtration, retirées de végétaux.

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    Seuil de rétention

    Diamètre de la plus grande particule sphérique qui passe à travers le filtre.

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    Filtres cartouche

    Filtres en forme de cartouche utilisés pour filtrer des liquides.

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    Filtres membrane

    Filtres constitués de membranes qui séparent les particules selon leur taille.

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    Essoreuses

    Appareils utilisant la force centrifuge pour séparer liquides et solides.

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    Filtres presses

    Filtres industriels à grande surface filtrante pour traiter de grands volumes.

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    Filtre de type Büchner

    Filtre cylindrique en porcelaine avec un tamis à gros trous, utilisé sous vide.

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    Essai d’intégrité des filtres

    Test pour vérifier l'étanchéité d'un filtre via la pression d'air.

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    Débit d'air

    Mesure de la quantité d'air qui passe à travers un filtre pendant la filtration.

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    Vérification post-filtration

    Contrôle après filtration pour assurer l'absence de particules et d'impuretés.

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    Fibres de laine

    Constituent des réseaux moins serrés, permettant des filtrations à grand débit.

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    Filtres de matière plastique

    Composés de polyamides, polyuréthannes, et polyesters, résistants et peu de perte de fibres.

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    Membranes organiques

    Dérivées de cellulose, utilisées pour filtration stérilisante, avec pores bien définis.

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    Verre fritté

    Réseau rigide et poreux de verre, utilisé pour filtration à cause de son inertie chimique.

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    Adjuvants de filtration

    Poudres ajoutées pour faciliter le dépôt des impuretés sur les filtres.

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    Filtration par gravité

    Passage du liquide à travers le filtre sous l'effet de la gravité.

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    Filtration sous pression

    Liquide est poussé à travers le filtre par l'air ou un gaz inerte sous pression.

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    Pores définis

    Caractéristique des membranes organiques qui garantissent un débit élevé.

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    Study Notes

    Filtration des liquides - Notes d'étude

    • La filtration est une technique qui retient les contaminants (particules et/ou microbiens) en suspension dans un liquide ou un gaz, à l'aide d'un réseau poreux ou d'une surface filtrante.
    • Le liquide filtré est appelé le filtrat.
    • La filtration est une opération essentielle en pharmacie, permettant :
      • D'obtenir une solution limpide après les dissolutions.
      • De récupérer un précipité.
      • De vérifier la bonne dissolution des produits actifs (PA) en s'assurant de l'absence de particules sur le filtre.
      • D'assurer la stérilité de certaines préparations.

    Principe de la filtration

    • La surface filtrante est une paroi poreuse dont les pores se rejoignent pour former un réseau de canalicules, semblables à des capillaires.
    • La rétention des particules se fait principalement par criblage (tamisage) : les particules dont le diamètre est supérieur à celui des pores sont bloquées.
    • Des particules de taille inférieure peuvent aussi être retenues par adsorption, un phénomène physique.

    Types de filtration

    • Selon la taille des particules :

      • Filtration clarifiante
      • Microfiltration
      • Ultrafiltration
      • Osmose inverse
      • Filtration stérilisante (pour éliminer les micro-organismes)
    • Selon la technique utilisée :

      • Filtration frontale : le fluide traverse le milieu filtrant perpendiculairement, et le colmatage est rapide. Privilégiée pour la filtration clarifiante et la microfiltration.
      • Filtration tangentielle : le fluide traverse le milieu filtrant tangentiellement. Permet un colmatage plus lent, utilisée surtout pour l'ultrafiltration et l'osmose inverse.

    Mécanismes de rétention

    • Criblage/Mécanique : Les filtres retiennent les particules dont la taille est supérieure à celle des pores. Ce mécanisme peut entraîner un colmatage du filtre nécessitant des préfiltres ou une optimisation de la surface filtrante.
    • Adsorption : Les particules sont retenues à l'intérieur des canaux du filtre par interaction physique avec le matériau filtrant. Conditionnée par le débit et la pression.
    • Impact inertiel : Les particules quittent le flux du fluide en raison de leur inertie, et sont retenues dans les recoins de la substance poreuse.

    Filtres

    • Composés du milieu filtrant poreux et d'un support. Varient en formes physiques (membranes, feuille, plaques, cartouches)
    • Types de filtres :
      • Filtres en profondeur : Épaisseur supérieure à 1mm, obtenus par compactage de matériaux fibreux ou pulvérulents. La rétention se fait principalement par adsorption
      • Filtres écrans/membranes : Très faible épaisseur (100 à 150µm). La rétention se fait par criblage. Grande porosité.
      • Filtres de matière plastique : polyamides, polyuréthannes, polyesters.. Très résistants et peu de fibres perdues. Certains sont stérilisables.
      • Membranes organiques : Basées sur des dérivés de cellulose (ex : l'ester de cellulose). Grande porosité (jusqu'à 80%). Stérilisables à la chaleur humide.
      • Verre fritté : Réseau rigide, poreux, avec une charge électrique négative. Utilisés en filtration due à leur inertie chimique.
      • Adjuvants (poudres filtrantes) : Couches poreuses additionnelles pour faciliter le dépôt des impuretés et éviter le colmatage des fibres (ex : poudre de charbon, kaolin).

    Caractéristiques physiques des filtres

    • Capacité de rétention : Correspond au diamètre de la plus grande particule qui peut passer à travers le filtre.
    • Diamètre moyen des pores : Déterminé expérimentalement, basé sur la mesure d'une pression.
    • Seuil de rétention : Diamètre de la plus grande particule sphérique solidaire qui peut passer à travers le filtre dans des conditions données.

    Débit de filtration

    • En théorie, selon la loi de Poiseuille, le débit est déterminé par le nombre de canaux, la résistance du filtre, le rayon et la viscosité du fluide, et la différence de pression entre les deux faces du filtre.
    • En pratique, le débit est mesuré par la durée de passage d'un volume de liquide.

    Montage de filtration

    • Filtration par gravité : Le liquide passe par gravité à travers le filtre (ex: entonnoir).
    • Filtration sous pression : Le fluide est forcé par une pression supérieure (par air ou gaz). Filtres cartouches et membranes sont souvent utilisés.
    • Essoreuses : Utilisent une force centrifuge pour accélérer le processus.
    • Filtres presses : Utilisés en industrie, avec une grande surface filtrante.

    Contrôle de la filtration

    • Avant la filtration :
      • Essai d'intégrité du filtre (point de bulle) : Application d'une pression d'air pour vérifier l'expulsion du liquide des pores.
      • Test de diffusion : Application d'une pression constante et mesure du débit d'air.
    • Pendant la filtration : Mesure du débit et de la pression pour surveiller le colmatage ou l'altération du filtre.
    • Après la filtration : Vérification du point de bulle, absence de particules en suspension, contrôle de l'adsorption du PA par le filtre et recherche d'impuretés solubles.

    Conclusion

    • La filtration est une technique en constante évolution grâce aux progrès techniques et à de nouveaux matériaux filtrants.
    • Les fabricants fournissent des gammes de filtres pour résoudre les problèmes de purification des fluides, particulièrement importants en recherche et en production pharmaceutique.

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    Description

    Ce quiz porte sur le processus de filtration des liquides, une technique essentielle utilisée en pharmacie. Il couvre les principes de la filtration, les types de filtrats et l'importance de la stérilité. Testez vos connaissances sur les méthodes de filtration et leur application en pharmacie.

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