Corrosione
La corrosione è un tema cruciale nel funzionamento di miscelatori, essiccatori di sintesi ed essiccatori miscelatori sottovuoto. La situazione diventa particolarmente critica quando i componenti sono a diretto contatto con i prodotti da lavorare. I principi attivi farmaceutici di alta qualità (Active Pharmaceutical Ingredients, API) devono essere prodotti con la massima purezza. La loro sintesi avviene in numerose fasi, durante le quali vengono spesso utilizzati solventi aggressivi. Questi possono attaccare i materiali metallici e, in casi estremi, distruggerli.
Oltre al carico chimico (corrosione da tensocorrosione), spesso agiscono anche sollecitazioni aggiuntive. Ad esempio, si verificano sollecitazioni elevate quando i processi avvengono sotto pressione o sotto vuoto. Temperature elevate, sbalzi termici improvvisi o cicli termici possono causare un affaticamento prematuro dei materiali. In tali condizioni possono verificarsi diverse forme di corrosione. La corrosione superficiale può essere presa in considerazione nella progettazione mediante i cosiddetti supplementi di corrosione. Più critici sono la corrosione puntiforme o la corrosione da foratura. Queste forme di corrosione colpiscono soprattutto gli acciai inossidabili austenitici quando sostanze contenenti cloruri o soluzioni saline entrano in contatto con la superficie.
La protezione dalla corrosione degli acciai inossidabili, comunemente chiamati “acciaio inox”, si basa fondamentalmente su uno strato passivo di ossido di cromo. Questo si forma sotto l'influenza dell'ossigeno atmosferico sulla superficie e inibisce l'ulteriore corrosione. Quando in un miscelatore viene agitata una polvere contenente sostanze solide, l'attrito crea superfici metalliche lucide. In questo modo vengono rimossi meccanicamente i difetti metallurgici che potrebbero favorire la corrosione. Subito dopo, lo strato passivo protettivo si rigenera da solo. Questo principio conferisce agli acciai inossidabili una notevole capacità di autorigenerazione.
Diverso è il caso dei liquidi senza contenuto di solidi abrasivi. In questo caso manca la lavorazione meccanica delle superfici. Per ottenere comunque uno strato passivo della migliore qualità possibile, si ricorre spesso all'elettrolucidatura. Rispetto alla levigatura o alla lappatura meccanica, si ottengono così superfici particolarmente lisce e omogenee con una maggiore resistenza alla corrosione.
A seconda dell'aggressività dei fluidi utilizzati, i materiali standard come l'1.4404 (AISI 316L) non sono sempre sufficienti. In questi casi si utilizzano leghe a base di nichel come la lega C22 o la lega 59. Queste si caratterizzano per un'elevata resistenza ai fluidi ossidanti e riducenti, sono saldabili e, nonostante il loro elevato contenuto di leghe, possono essere lavorate con utensili da taglio. Un altro gruppo di materiali è costituito dai cosiddetti acciai superduplex. Essi combinano un'elevata resistenza alla corrosione con una buona resistenza meccanica e presentano una struttura bifasica composta da ferrite e austenite. A differenza degli acciai austenitici, sono leggermente magnetici, il che ne facilita l'identificazione.
La scelta del materiale giusto è fondamentale per garantire la durata degli impianti di processo e la purezza del prodotto. Ciò richiede sempre un'attenta valutazione tra resistenza alla corrosione, saldabilità, resistenza meccanica e requisiti di processo.