Filtration : définition, intérêts, types et mécanisme...

Filtration : définition, intérêts, types et mécanisme...

Définition :

Opération qui a pour but de séparer les contaminants particulaires et/ou microbiens d'un liquide ou d'un gaz à l'aide d'un milieu filtrant poreux.

Le fluide à filtré s'appelle : filtrat .

Intérêts :

Opération essentielle en pharmacie qui permet :

- Récupérer un précipité par filtre.

- Assurés la stérilité de certaines préparation.

- obtenir une solution parfaitement limpide après les dissolutions .

Types :

1- Selon la taille des particules :

On distingue :

- la filtration clarifiante.

- la microfiltration.

- l'ultrafiltration.

- l'osmose inverse.

Nb :  si l'objectif est l'élimination des micro-organismes   ===> filtration stérilisante.

2- Du point de vue technique :

On distingue 02 types : 

La filtration frontale : 

- ensemble du fluide traverse perpendiculairement le milieu filtrant.

- colmatage rapide.

- surtout la filtration clarifiante et la microfiltration qui sont mises en œuvre de façon frontale.

La filtration tangentielle :

- consiste à faire passer le fluide tangentiellement à la surface du filtre.

- c'est la pression du fluide qui permet à celui-ci de traverser le filtre.

- réservée surtout à l'ultrafiltration et l'osmose inverse.

Mécanisme de rétention :

1- le criblage : (  processus mécaniques) 

Le filtre retient les particules dont la taille > à celle des pores des réseaux.

Risque de colmatage du filtre ==> réduire la vitesse de filtration voire l'arrêter.

2- l'adsorption : (phénomène physique) 

Rétention à l'intérieur des canaux de particules de taille < à celle des pores, par interaction physique entre les particules et le matériau constituant le filtre.

Elle dépend du débit et de la pression.

3- impact inertiel :  

Les particules quittent le flux du fluide en raison de leur inertie, et sont retenus dans les recoins de la substance poreuse.

Types de filtres:

1-Filtre en profondeur : 

•Épaisseur > mm 

•Obtenu par compactage du matériaux fibreux ou pulvérulents. •Rétention se fait principalement par adsorption.

2-Filtres écrans (membrane) :

•Très faible épaisseur ( de 100 à 150 µm) 

•Rétention par criblage , très peu par adsorption 

•Caractérisés par une grande porosité.

Les étapes de filtration :

Les étapes de filtration comprennent généralement les étapes suivantes :

1. Préparation : Préparer le système de filtration en montant le filtre approprié dans un dispositif de filtration tel qu'un entonnoir Büchner, une chambre de filtration ou un module de filtration. Assurez-vous que le filtre est propre et en bon état.

2. Pré-filtration : Si le liquide ou le gaz contient des particules grossières ou des impuretés, une étape de pré-filtration peut être nécessaire pour éliminer les particules plus grandes. Cela permet de prolonger la durée de vie du filtre principal et d'améliorer l'efficacité de la filtration.

3. Filtration : Verser le liquide à filtrer ou faire passer le gaz à travers le filtre. Le filtre retiendra les contaminants et laissera passer le filtrat propre à travers les pores du filtre. La gravité, la pression ou la force d'aspiration peuvent être utilisées pour faciliter le débit à travers le filtre.

4. Rinçage : Après la filtration, il est parfois nécessaire de rincer le filtre pour éliminer les résidus ou les particules piégées sur sa surface. Cela peut être fait en utilisant un solvant approprié ou un liquide de rinçage pour assurer une récupération maximale du produit filtré.

5. Collecte du filtrat : Le filtrat propre collecté à la sortie du filtre peut être recueilli dans un récipient approprié pour une utilisation ultérieure. Il peut être utilisé directement dans les processus de production ou d'analyse, en fonction des besoins spécifiques.

6. Nettoyage du filtre : Après usage, il est important de nettoyer et de désinfecter le filtre pour éliminer les contaminants et prévenir la croissance microbiologique. Cela garantit la réutilisabilité du filtre et maintient son efficacité à long terme.

Conclusion :

Il est essentiel de suivre les bonnes pratiques de filtration, y compris le choix du filtre approprié en fonction de la taille des particules à retenir, le contrôle de la pression et du débit, ainsi que l'entretien régulier du système de filtration pour assurer des résultats optimaux et une séparation efficace des contaminants.