Analisi teorico-sperimentale di sensori di misura di parametri chimico-fisici della miscela aria-H2O-H2O2 all'interno di un isolatore per industria farmaceutica

Il progetto di tesi è stato svolto presso IMA S.p.A. nella divisione Life, che si occupa della progettazione di macchine automatiche per le linee di produzione di soluzioni farmaceutiche iniettabili in condizioni asettiche. L’argomento trattato fa riferimento ai cicli di decontaminazione con perossido di idrogeno vaporizzato (VPHP) condotti all’interno degli isolatori, macchine impiegate per le operazioni più critiche dei processi farmaceutici in cui il rischio di contaminazione dei prodotti deve essere ridotto al minimo. Per monitorare e controllare adeguatamente un ciclo, è necessario disporre di misure precise e accurate delle principali variabili di processo. D’altra parte, la produzione di strumenti di misura adeguati agli ambienti in cui è presente la miscela aria-H2O-H2O2, che caratterizza l’atmosfera decontaminante, è uno degli aspetti su cui è attiva la fase di ricerca e sviluppo, che ha visto progressi negli ultimi tempi. Pertanto, si è delineata la necessità di analizzare nel dettaglio il funzionamento di una nuova sonda, sviluppata appositamente per le misurazioni dei parametri chimico-fisici della miscela, come temperatura, umidità, concentrazione di H2O2 in fase gas, saturazione e temperatura di dew-point. Il problema è stato affrontato in modo teorico-sperimentale, sviluppando un modello termodinamico per la previsione delle letture dello strumento e confrontandone le misurazioni con quelle di due sonde di riferimento. Mediante l’esecuzione di prove sperimentali progettate secondo i principi del Design of Experiments (DoE), sono stati raccolti i dati successivamente analizzati sfruttando il metodo statistico dell’analisi della varianza (ANOVA). Le informazioni ricavate hanno permesso di approfondire la comprensione del principio di funzionamento della sonda, fornendo una guida alla corretta interpretazione delle sue rilevazioni.