Introduction à la Division des Solides

Introduction à la Division des Solides

• Le broyage est une fragmentation mécanique des solides, réduisant leurs dimensions individuelles.
• La pulvérisation est le processus de fragmentation qui conduit à une poudre.
• La pulvérisation est souvent précédée d'opérations préliminaires pour préparer la matière première.
• Le tamisage suit la pulvérisation pour contrôler la granulométrie de la poudre obtenue.

Définition de la Pulvérisation

• La pulvérisation est un processus mécanique de division d'un solide en fragments de petites dimensions.
• Le résultat de la pulvérisation est une poudre.

Intérêt de la Pulvérisation

• La pulvérisation est essentielle pour la préparation de formes galéniques comme les gélules et les comprimés.
• Elle permet d'obtenir une granulométrie maîtrisée pour une meilleure homogénéité et stabilité des mélanges de poudres.
• Une surface accrue de la drogue pulvérisée accélère la vitesse de dissolution ou d'extraction, facilitant l'extraction liquide des principes actifs.
• La pulvérisation améliore la stabilité des suspensions.

Opérations Préliminaires

• Les opérations préliminaires avant la pulvérisation incluent : la mondation, la division grossière et la dessiccation.

Mondation

• La mondation consiste à débarrasser la matière première de toute partie inutile.
• Dans les matières d'origine végétale, la mondation consiste à trier les graines ou les feuilles.
• Les exemples incluent l'enlèvement des téguments des amandes après trempage dans l'eau bouillante.

Division Grossière

• Cette opération est nécessaire pour les produits volumineux.
• Les appareils de pulvérisation acceptent seulement des fragments au-dessous d'une certaine taille.
• Les méthodes incluent le concassage, la rasion et la section.

Dessiccation

• Pour les drogues d'origine végétale ou animale, la dessiccation suit les opérations préliminaires.
• La dessiccation facilite la pulvérisation ultérieure.

Mécanismes de Pulvérisation

• La division mécanique d'une particule solide se fait par différents mécanismes, notamment : compression, percussion, abrasion, cisaillement et arrachement.
• Pour les matériaux très durs, la compression et la percussion sont privilégiés.
• Pour les substances friables, l'abrasion et le cisaillement sont utilisés.
• Pour les substances molles, l'arrachement est la méthode principale.

Facteurs dans le Choix d'un Appareil de Pulvérisation

• Les propriétés de la substance à pulvériser, telles que la dureté, l'élasticité, la plasticité, la friabilité, et le taux d'humidité, influencent le choix de l'appareil.
• La nature chimique du principe actif et sa sensibilité à la chaleur sont des facteurs importants à considérer.
• La taille des particules à pulvériser et celle des particules à obtenir détermine l'appareil approprié.
• La forme des particules à obtenir et la quantité à traiter influencent le choix de l'appareil.

Appareils de Pulvérisation

• Les appareils de laboratoire incluent : les mortiers et pilons, les porphyres, les broyeurs à hélices et à couteaux, les tamis et cribles.
• Les appareils industriels utilisent des chambres de broyage avec des organes broyants fixes (stators) et mobiles (rotors) pour un broyage continu.
• Le choix d'un appareil de pulvérisation doit prendre en compte des facteurs tels que l'énergie absorbée pendant le broyage, la température maximale admissible, l'abrasivité du produit, et la finesse souhaitée pour une mise en oeuvre efficace.
• Le type de broyage désiré (grossier, moyen ou fin) influence fortement le choix de l'appareil industriel.

Broyage Grossier

• Broyeuses à marteaux, pour produits tendres et peu abrasifs
• Broyeuses pendulaires (pour produits à dureté moyenne)
• Broyeuses à boulets ou à billes (pour produits durs)

Broyeurs à marteaux

Broyeurs pendulaires

Broyeurs à boulets (ou galets)

Broyage Moyen

• Broyeurs colloïdaux
• Broyeurs à dents
• Broyeurs à cylindres

Broyeur colloïdal

Broyeurs à dents ou à pointes

Broyeurs à cylindres

Broyage Fin

• Broyeurs planétaires à boulets
• Microniseurs à air comprimé ou broyeurs à jet

Tamisage

• Le tamisage suit le broyage pour séparer les particules trop grossières.
• On utilise des tamis de formes variées et agités à la machine ou à la main.
• Les tamis sont parfois recouverts pour éviter la dissémination dans l'atmosphère.
• Des plaques percées de trous circulaires font partie des cribles.

Contrôle Granulométrique

• Une poudre est caractérisée par ses dimensions de particule, mesurées par différents procédés tels que les tamis, les microscopes, le comptage optique automatique, la perméabilité à l'air et la détermination de la surface spécifique par adsorption gazeuse.
• Le prélèvement pour l'analyse doit être représentatif de la préparation. Les résultats sont généralement présentés sous forme de tableau et de graphique.

Classification des Poudres selon leur Finesse

• La pharmacopée fournit une classification des poudres basées sur la taille particulaire médiane (µm).

Microscope

• L'examen au microscope permet de calculer le pourcentage des particules, de déterminer la courbe de répartition, de compter les particules, et d'étudier la forme des particules.
• L'image des particules peut être projetée sur un écran.
• Le comptage peut être automatisé

Compteurs Optiques Automatiques

• Le comptage des particules en suspension peut être automatisé en utilisant un compteur électronique dans une solution électrolytique.
• Le recours au laser augmente la précision de la mesure pour des particules de 0,2 à 200 µm.

Perméabilimètre à l’Air

• Cet appareil permet de calculer la surface spécifique d'une poudre en mesurant le temps d'écoulement d'une quantité d'air à travers une cellule.
• L'essai est prescrit pour les poudres sèches dont la finesse est inférieure à la plus petite ouverture des tamis.

Détermination de la Surface Spécifique par Adsorption Gazeuse

• La surface spécifique d'une poudre est déterminée par l'adsorption physique d'un gaz.
• D'autres méthodes sont disponibles, telles que la vitesse de sédimentation, mais la centrifugation ou l'ultra-centrifugation peuvent être nécessaires pour les poudres extrêmement fines.

Conclusion/Importance de la Granulométrie

• La granulométrie joue un rôle essentiel en galénique, influençant la vitesse de dissolution, l'homogénéité et la stabilité des mélanges, les propriétés des comprimés, les gélules, et la stabilité des suspensions.
• La granulométrie influe également sur le dosage et la biodisponibilité des principes actifs.