Etude Expérimentale et Modélisation des Phénomènes des Procédés de Déshydratation et d’Adsorption des Produits Pharmacologiques

Abstract

Ce travail a pour objectif d'étudier expérimentalement et de modéliser deux phénomènes distincts : le séchage et l'adsorption. Dans un premier temps, l'objectif est de sécher la poudre antifongique Terbinafine HCl à l'aide d'un séchoir sous vide. Ensuite, une analyse complémentaire du produit séché par HPLC est nécessaire pour s'assurer de sa conformité aux normes de qualité requises. Dans cette étude, douze cinétiques de séchage ont été réalisées et ajustées à l'aide de 40 modèles mathématiques différents. Les coefficients de diffusivité effectifs Deff et les énergies d'activation Ea ont été calculés par deux approches : la linéarisation classique de la deuxième équation de diffusion de Fick et l'équation d'Arrhénius, ainsi que la méthode d'optimisation des essaims de libellules DA-nlinfit. Les prédictions obtenues avec cette dernière méthode étaient trois fois plus proches du taux d'humidité résiduelle réel mesuré MR. Bien que l'analyse qualitative de la poudre sèche ait montré une meilleure qualité dans la plage de températures de [40 60] °C, les résultats n'étaient pas satisfaisants pour des températures plus élevées. Le deuxième objectif consiste à créer un adsorbant d'origine végétale et à élaborer un modèle mathématique basé sur une machine à vecteurs de support (SVM) afin de prédire la quantité adsorbée à l'équilibre (qe). Des fibres de charbon actif (ACF) ont été employées pour absorber plusieurs phénols, tels que le phénol, le 2-chlorophénol, le 4-chlorophénol, le 2,4,6-trichlorophénol, le 4-nitrophénol et le 2,4-dinitrophénol. Les données expérimentales ont été collectées à partir de 129 points provenant d'articles publiés dans la littérature. Les données utilisées ont été prétraitées par une analyse statistique pour garantir leur pertinence pour la modélisation. Les résultats ont montré que le modèle DA-SVM, utilisant une fonction noyau gaussien, était supérieur aux autres modèles avec un coefficient de détermination R2 de 0,997 et une racine de l'erreur quadratique moyenne (RMSE) de 0,027 mmol L-1. En outre, les améliorations apportées au biomatériau ont entraîné une augmentation significative de son efficacité, notamment la sixième amélioration qui a une capacité d'adsorption de 63 mg/g de bleu méthylène