Značilnosti kemičnih suspenzij, sestava, vrste, primeri

The kemične suspenzije gre za heterogeno mešanico, ki se tvori s topilom, ki se ne raztopi v raztopini. Suspenzije so nestabilne raztopine, saj ima solute v določenem času posebnost sedimentacije.

Toda, kaj je suspenzija? Gre za heterogeni dvofazni sistem, kjer solutec sestavlja trdno fazo, razpršeno v tekočem mediju ali disperzijski fazi. Ta razpršilna faza je lahko celo plin ali mešanica plinov, v katerih ostanejo trdni delci suspendirani.

Raztopina v suspenzijah vsebuje trdne delce z večjo velikostjo kot tisti, ki so prisotni v pravi raztopini in koloidi; zato je na koncu večje velikosti delcev za te snovi (prava rešitev

Približna velikost razpršenih delcev suspenzij je večja od deset tisoč angstromov. Angstrom, Å, je enota dolžine, ki je enaka deset milijardi metra. Prav tako lahko rečemo, da je angstrom Å enakovreden eni desettisočinki mikrona (1Å = 0,0001μm).

Nastajanje suspenzije je odvisno od velikosti delcev raztopine, lastnosti njene topnosti in značilnosti njegove mešljivosti..

Raztopina emulzij nima mešljivosti, kar pomeni, da raztopina nima zmogljivosti za raztapljanje. Toda z dodatkom emulgatorja (ali emulgatorja) se emulzija stabilizira; To je na primer majoneza, kjer beljakovine delujejo kot emulgator.

V farmakološki industriji obstaja več suspenzij, katerih trdna in netopna topila so učinkovina zdravila. Ti delci so dispergirani v gojišču, s pomočjo pomožnih snovi lahko zmes v mešanici ostane suspendirana.

Primeri enostavnejših suspenzij vključujejo mešanico peska in vode; prah, ki je suspendiran v zraku in ki ga gravitacija nalaga na površine; kreme za sončenje, med mnogimi drugimi.

Indeks

• 1 Značilnosti suspenzij
  • 1.1 Fizično
  • 1.2 Sedimentacijski čas
  • 1.3 Stabilnost
• 2 Sestava
  • 2.1 Razpršena faza
  • 2.2 Faza razprševanja
  • 2.3 Površinsko aktivne snovi
• 3 Razlike med suspenzijo, koloidi in resničnimi rešitvami. 
• 4 Vrste
  • 4.1 - Glede na sredstva za razpršitev
  • 4.2 - Odvisno od sedimentacijske zmogljivosti
  • 4.3 - Odvisno od načina dajanja suspenzije
• 5 Primeri
  • 5.1 V naravi
  • 5.2 V kuhinji
  • 5.3 V farmacevtski industriji
  • 5.4 Steklo peska proti steklu zvezd
• 6 Reference

Značilnosti suspenzij

Obstaja veliko značilnosti, ki omogočajo določitev vzmetenja in jih jasno ločijo od resničnih rešitev in koloidov:

Fizično

-Gre za heterogeni sistem, ki je sestavljen iz dveh faz: trdnega notranjega in zunanjega, ki ga tvori fluidna ali disperzijska faza..

-Trdna faza vsebuje raztopino, ki se ne raztopi v tekočini za dispergiranje in zato ostane prosto plavajoča ali suspendirana. To pomeni, da se zmes s fizikalnega in kemičnega vidika loči od tekoče faze.

-Delci, ki sestavljajo topilo, so na splošno trdni, veliki in vidni s prostim očesom.

-Velikost delcev topila v suspenzijah je blizu ali večja od 1 mikrona (1 μm).

-Zaradi svoje velikosti, teže in s časom poteka raztapljanje.

-Suspenzije karakteriziramo tako, da jih zlahka resuspendiramo in hitro homogeniziramo po mehanskem mešanju.

-Da bi suspenzije ostale stabilne, farmacevtska industrija običajno dodaja površinsko aktivne snovi, stabilizatorje ali zgoščevalce.

-Suspenzije imajo moten videz, niso jasne ali prozorne; kot so tudi homogene rešitve.

-Sestavine heterogenih zmesi, kot so suspenzije, lahko ločimo z uporabo fizikalnih metod, kot je filtracija.

Čas sedimentacije

Morda je eno od prvih vprašanj, ki jih je treba zastaviti, ali je snov suspenzija ali koloid, čas sedimentacije raztopine. V resničnih raztopinah se ne bo nikoli združila v oborino (ob predpostavki, da topilo ne izhlapi)..

Na primer, če se sladkor raztopi v vodi in je nenasičena raztopina pokrita, da se prepreči uhajanje topila, se na dnu posode ne bodo tvorili kristali sladkorja. Enako velja za barvite raztopine različnih indikatorjev ali soli (kot je CuSO₄5H₂O).

Toda v suspenzijah se raztopina na koncu združi v določen čas in zaradi povečanja njenih interakcij se usede v ozadju. Zato obstajajo zelo kratek čas.

Drug primer najdemo v redoks reakcijah, kjer sodeluje KMnO₄, globoko vijolična. Z zmanjševanjem ali pridobivanjem elektronov, ki oksidirajo zanimive kemične vrste, nastane rjava oborina MnO₂ ki ostane suspendirana v reakcijskem mediju; zelo majhna rjava zrna.

Po določenem času (minutah, urah, dnevih) je suspenzija MnO₂ v tekočini se usede v ozadju kot "rjava preproga".

Stabilnost

Stabilnost suspenzij je povezana z odpornostjo na spremembo njihovih lastnosti skozi čas. Ta stabilnost se doseže z nadzorom več dejavnikov, ki vključujejo naslednje:

-Suspenzije je treba zlahka resuspendirati z mehanskim mešanjem.

-Nadzor viskoznosti disperzije, ki zmanjšuje sedimentacijo raztopine; zato mora biti viskoznost visoka.

-Čim manjša je velikost delcev trdne faze, tem večja je stabilnost suspenzij.

-Vključitev v suspenzije snovi, kot so površinsko aktivne snovi, emulgatorji ali antifrizi, je uporabna. To naredimo, da zmanjšamo agregacijo ali flokulacijo delcev notranje faze ali trdnih delcev.

-Med pripravo, distribucijo, shranjevanjem in uporabo suspenzij je treba vzdrževati stalen nadzor temperature. Da bi zagotovili njihovo stabilnost, je pomembno, da jih ne izpostavljate nenadnim spremembam temperature.

Sestava

Kot dvofazni sistem suspenzije sestavljajo dve komponenti: raztopljena ali dispergirana faza in disperzijska faza.

Disperzirana faza

Raztopljeno ali dispergirano fazo tvorijo trdni delci v zmesi suspenzije. Ne raztopi se, ker je liofobna; to pomeni, da topilo prezira svoje razlike v polarnosti. Bolj ko je topna tekočina, krajši je čas sedimentacije in življenjska doba suspenzije.

Podobno, kadar se raztopljeni delci odpovejo topilu, je težnja, da se združijo skupaj, da tvorijo večje agregate; da je njihova velikost prenehala biti reda velikosti mikronov, kot je bilo že omenjeno. In potem gravitacija počne ostalo: potegne jih proti dnu.

Tukaj leži stabilnost opustitev. Če so agregati v viskoznem mediju, bo več težav mogoče najti, da bodo lahko medsebojno delovali.

Faza razprševanja

Disperzant suspenzije ali zunanje faze je na splošno tekoče narave, vendar je lahko plinast. Sestavine suspenzij lahko ločimo s fizikalnimi postopki, kot so filtracija, uparjanje, dekantiranje ali centrifugiranje.

Za razpršilno fazo je značilno, da je molekularno manjša in bolj dinamična; vendar s povečevanjem svoje viskoznosti preprečuje, da bi suspendirana raztopina težila k agregaciji in usedanju.

Površinsko aktivne snovi

Suspenzije lahko vsebujejo površinsko aktivne snovi ali druga dispergirna sredstva, da preprečimo usedanje delcev trdne faze. V suspenzijo se lahko dodajo tudi stabilizacijske snovi, ki povečajo topnost in preprečijo propad delcev.

Če bi lahko hipotetično dodal določen plin, ki je izpolnil to funkcijo, v prostor v prahu, bi se ves prah odstranil iz predmetov ob ponovnem vzmetenju; in tako bi bilo dovolj, da bi svež zrak odstranili, da bi odstranili ves prah.

Razlike med suspenzijo, koloidi in resničnimi rešitvami. 

Pomembno je poudariti nekatere razlike med suspenzijami, koloidi in resničnimi rešitvami, da bi bolje razumeli njihovo sestavo.

-Koloidi in prave raztopine so homogene zmesi, zato imajo eno fazo (vidno); medtem ko so suspenzije heterogene zmesi.

-Druga razlika med njimi je v velikosti delcev. V resnični raztopini je velikost delcev od 1 do 10 Å in se raztopijo v topilu.

-V pravi raztopini ne ostane trdna, raztopi se v eni fazi. Koloidi so vmesni tip zmesi med resničnimi raztopinami in suspenzijami.

-Koloid je homogena zmes, ki jo tvorijo soluti, katerih delci imajo velikost od 10 do 10.000 Å. V obeh koloidih in v suspenzijah topna masa ostaja trdna in se ne raztopi.

-Raztopina koloida ostane suspendirana v disperzijski fazi, ne nagiba se k usedanju in ni vidna s prostim očesom. Mleko je eden od mnogih primerov koloidne raztopine. V suspenziji se raztopina strdi in je vidna s prostim očesom ali z optičnim mikroskopom.

Vrste

Obstajajo različne vrste suspenzij, ki jih je mogoče razvrstiti glede na disperzijski medij ali fazo, sposobnost sedimentacije; in v farmakološki snovi, odvisno od načina dajanja.

-Glede na sredstva disperzije

Sredstva za disperzijo suspenzij so na splošno tekoča, vendar obstajajo tudi plinasti mediji.

Mehanske vzmeti

To so najpogostejše suspenzije, ki jih tvorijo že opisane faze trdna in tekoča; kot pesek v posodi z vodo. Vendar pa obstajajo suspenzije, kot so aerosoli, ki so opisani spodaj.

Aerosoli

To je vrsta suspenzije, ki jo tvorijo fini trdni delci in tekoče kapljice, suspendirane v plinu. Primer te suspenzije najdemo v atmosferi in njenih plasteh prahu in ledu.

-Odvisno od sedimentacijske zmogljivosti

Obstajajo suspenzije, ki se glede na sedimentacijsko zmogljivost lahko razvrstijo v deflokulirane suspenzije in flokulirane suspenzije.

Deflocculated

Pri tej vrsti suspenzije je pomembna sila odbijanja med delci, ki je ločena, brez flokulacije. V začetni fazi nastanka suspenzije se ne tvorijo agregati.

Hitrost sedimentacije raztopine je počasna in težko je ponovno tvoriti sediment. Z drugimi besedami, tudi če so agitirani, delci ne bodo več spuščeni; to se dogaja zlasti pri želatinastih trdnih delcih, kot je Fe (OH)₃.

Flocculated

Gre za suspenzije, v katerih je med delci topila malo odrivanja in se nagibajo k tvorbi kosmičev. Hitrost sedimentacije trdne faze je hitra in nastala usedlina se zlahka ponovno razpusti.

-Odvisno od načina dajanja suspenzije

Obstajajo peroralne suspenzije, ki jih je enostavno dajati in na splošno videti mlečno. Obstajajo tudi suspenzije za lokalno uporabo, ki so predstavljene kot kreme, mazila, mehčala, zaščitna, ki se nanašajo na kožo ali sluznico..

Obstajajo suspenzije, ki se lahko aplicirajo z injekcijami, in aerosoli, kot je salbutamol, ki je bronhodilatator..

Primeri

Obstajajo številni primeri suspenzij v naravi, v proizvodih in hrani ter v farmacevtski industriji.

V naravi

Atmosfera je primer suspenzije aerosolnega tipa, saj vsebuje veliko suspendiranih trdnih delcev. Vzdušje vsebuje saje, drobne delce prahu, sulfate, nitrate, med drugimi spojinami, ki so razporejene z vodnimi kapljicami v oblaku..

Drug primer suspenzije v naravi je blato ali blato, ki je mešanica vode in peska. Blatne reke, ko voda vleče količino sedimentov, tvorijo suspenzijo.

V kuhinji

Mešanice v kuhinji, ko se moka povezuje z vodo, tvorijo emulzijo: z ostalimi se moka nagiba k sedimentu. Jogurti s sadjem so primeri živil, ki so suspenzije. Primeri suspenzij so sadni sokovi, ki niso bili preneseni skozi cedilo.

Prav tako čokoladne iskre v kozarcu chicha predstavljajo zelo heterogeno in nestabilno suspenzijo. Če pustimo čičo v mirovanju, se prej ali slej na dnu stekla oblikuje plast čokolade.

V farmacevtski industriji

Znane so suspenzije, ki se uporabljajo za boj proti parazitskim okužbam, kot je mebendazol. Obstajajo tudi črevesne adstringente, ki vsebujejo magnezijeve in aluminijeve soli, pomešane s pektinom in kaolinom.

Te farmakološke suspenzije imajo lahko različne načine uporabe: lokalno, oralno ali injekcijo. Imeli bodo drugačno uporabo, torej služijo za zdravljenje več bolezni.

Med drugim obstajajo očesne, otične suspenzije. Priporočljivo je, da se suspenzija resuspendira ali pred zaužitjem, da se zagotovi odmerek, ki ga je predpisal zdravnik.

Steklo peska proti steklu zvezd

Nekateri poetični stavki pravijo: bele zvezde na nebu.

Medtem ko je povsem nesorazmerna (in presenetljiva) primerjava med kozarcem vode s suspendiranim peskom in »kozmičnim steklom« zvezd, je zanimivo za trenutek razmisliti o vesolju kot ogromni suspenziji zvezd (in množici drugih teles). nebesni).

Če je tako, se ne bi odmikali drug od drugega; nasprotno, na koncu bi se združili, da bi tvorili plast zvezd na dnu omenjene kozmične posode.

Reference

1. Soult A. (4. oktober 2017). Koloidi in suspenzije. Kemija LibreTexts.. Vzpostavljeno iz: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19. 7. 2017). 30 primerov kemičnih suspenzij. Lifepersona. Vzpostavljeno iz: lifepersona.com
3. Reid D. (4. februar 2018). Kaj je suspenzija v znanosti? - Opredelitev, vrste in primeri. Študija. Vzpostavljeno iz: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. december 2018). 4 Primeri prekinitev. Vzpostavljeno iz: thoughtco.com
5. Wikipedija. (2018). Suspenzija (kemija). Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Primeri prekinitev. Vzpostavljeno iz: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Primeri prekinitev. Vzpostavljeno iz:
   quimicas.net