ХИМИЧЕСКИЕ СУСПЕНЗИИ: ХАРАКТЕРИСТИКА, СОСТАВ, ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2024

В химические суспензии представляют собой гетерогенную смесь растворенного вещества , что это не растворяется в растворе. Суспензии являются нестабильными растворами, поскольку растворенное вещество со временем осаждается.

Но что такое подвеска? Это гетерогенная двухфазная система, в которой растворенное вещество составляет твердую фазу, диспергированную в жидкой среде или фазе диспергатора. Эта диспергирующая фаза может даже представлять собой газ или смесь газов, в которых твердые частицы остаются взвешенными.

Источник: Pexels

Растворенное вещество в суспензиях содержит твердые частицы большего размера, чем те, которые содержатся в истинном растворе, и коллоиды; следовательно, это крайний предел наибольшего размера частиц для этих веществ (истинное решение

Приблизительный размер диспергированных частиц в суспензиях превышает десять тысяч ангстрем. Ангстрем, Å, - это единица длины, равная одной десятимиллиардной метра. Также можно сказать, что ангстрем Å равен одной десятитысячной микрона (1Å = 0,0001 мкм).

В этом случае образование суспензии зависит от размера частиц растворенного вещества, свойств его растворимости и характеристик его смешиваемости.

Растворенное вещество в эмульсиях не смешивается, то есть растворенное вещество не имеет способности растворяться. Но с добавлением эмульгатора (или эмульгатора) можно стабилизировать эмульсию; Это, например, майонез, где яичный белок действует как эмульгатор.

В фармакологической промышленности существует множество суспензий, твердые и нерастворимые растворенные вещества которых являются активным началом лекарства. Эти частицы диспергированы в среде, с помощью вспомогательных веществ растворенное вещество можно удерживать в смеси во взвешенном состоянии.

Примеры простейших суспензий включают суспензию, образованную смесью песка с водой; пыль, взвешенная в воздухе и оседающая под действием силы тяжести, оседает на поверхности; солнцезащитный крем, среди многих других.

Характеристики подвески

Существует множество характеристик, которые позволяют определить суспензию и четко отличить ее от настоящих растворов и коллоидов:

физический

-Это гетерогенная система, состоящая из двух фаз: твердой внутренней и внешней, образованной жидкой или диспергирующей фазой.

-Твердая фаза содержит растворенные вещества, которые не растворяются в диспергирующей жидкости и поэтому остаются свободно плавающими или взвешенными. Это означает, что растворенное вещество с физической и химической точки зрения хранится отдельно от жидкой фазы.

-Частицы, составляющие растворенное вещество, обычно твердые, большие по размеру и видимые невооруженным глазом.

-Размер частиц растворенного вещества в суспензиях близок или превышает 1 микрон (1 мкм).

-Из-за своего размера, веса и со временем растворенное вещество имеет тенденцию к осаждению.

- Суспензии характеризуются тем, что они легко ресуспендируются и быстро гомогенизируются после механического перемешивания.

- Чтобы суспензии оставались стабильными, фармацевтическая промышленность обычно добавляет поверхностно-активные вещества, стабилизаторы или загустители.

- Суспензии мутные, непрозрачные и непрозрачные; как однородные растворы.

-Компоненты гетерогенных смесей, таких как суспензии, могут быть разделены с помощью физических методов, таких как фильтрация.

Время осаждения

Возможно, один из первых вопросов, которые нужно задать себе относительно того, является ли вещество суспензией или коллоидом, - это время осаждения растворенного вещества. В истинных растворах растворенное вещество никогда не слипается с образованием осадка (при условии, что растворитель не испаряется).

Например, если сахар растворяют в воде, а ненасыщенный раствор накрывают, чтобы предотвратить утечку растворителя, на дне емкости не будут образовываться кристаллы сахара. То же самое и с окрашенными растворами различных индикаторов или солей (например, CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

Однако в суспензиях растворенные вещества в конечном итоге собираются в комки, и в результате усиления их взаимодействия они оседают на дно. Поэтому существуют они очень недолго.

Другой пример - окислительно-восстановительные реакции, в которых участвует KMnO ₄ интенсивного пурпурного цвета. За счет уменьшения или получения электронов, окисления представляющих интерес химических соединений образуется коричневый осадок MnO ₂ , который остается взвешенным в реакционной среде; очень мелкие коричневые зерна.

Через определенное время (минуты, часы, дни) суспензия MnO ₂ в жидкости оседает на дно, как «коричневый ковер».

стабильность

Стабильность суспензий связана с сопротивлением изменению их свойств с течением времени. Эта стабильность достигается за счет контроля нескольких факторов, включая следующие:

- Суспензии должны легко ресуспендироваться механическим перемешиванием.

-Контроль вязкости дисперсии, что снижает оседание растворенного вещества; следовательно, вязкость должна быть высокой.

-Чем меньше размер частиц твердой фазы, тем выше стабильность суспензии.

- В суспензии полезно включать такие вещества, как поверхностно-активные вещества, эмульгаторы или антифризы. Это делается для того, чтобы уменьшить агрегацию или флокуляцию частиц внутренней фазы или твердых частиц.

- Во время приготовления, распределения, хранения и использования суспензий необходимо поддерживать постоянный контроль температуры. Чтобы обеспечить их устойчивость, важно не подвергать их резким перепадам температуры.

Сочинение

В качестве двухфазной системы суспензии состоят из двух компонентов: растворенной или дисперсной фазы и диспергирующей фазы.

Рассеянная фаза

Растворенная или дисперсная фаза состоит из твердых частиц в суспензионной смеси. Не растворяется, потому что лиофобен; то есть он ненавидит растворитель из-за его разной полярности. Чем более лиофобно растворенное вещество, тем короче время его осаждения и срок службы суспензии.

Кроме того, когда частицы растворенного вещества не переносят растворитель, они сильнее склонны к слипанию с образованием более крупных агрегатов; достаточно, чтобы их размеры уже не были порядка микрон, как упоминалось выше. А затем гравитация делает все остальное: она тянет их ко дну.

В этом и заключается устойчивость подвесов. Если агрегаты находятся в вязкой среде, то им будет сложнее взаимодействовать друг с другом.

Фаза диспергирования

Диспергатор суспензий или внешней фазы, как правило, является жидким по своей природе, однако он может быть газообразным. Компоненты суспензий можно разделить с помощью физических процессов, таких как фильтрация, испарение, декантация или центрифугирование.

Фаза диспергатора отличается меньшими молекулярными размерами и динамичностью; однако, увеличивая вязкость, он предотвращает тенденцию к агрегированию и осаждению взвешенных веществ.

Поверхностно-активные вещества

Суспензии могут содержать поверхностно-активные вещества или другие диспергаторы для предотвращения осаждения частиц твердой фазы. Точно так же к суспензии могут быть добавлены стабилизирующие вещества, которые увеличивают растворимость и предотвращают порчу частиц.

Если бы определенный газ, который мог бы выполнять эту функцию, гипотетически можно было бы добавить в пыльную комнату, вся пыль была бы удалена с объектов при ресуспендировании; Таким образом, достаточно подуть свежий воздух, чтобы удалить всю пыль.

Различия между суспензией, коллоидами и истинными растворами

Важно выделить некоторые различия между суспензиями, коллоидами и настоящими растворами, чтобы лучше понять их состав.

-Коллоиды и истинные растворы представляют собой гомогенные смеси и, следовательно, имеют одну фазу (видимая); а суспензии - гетерогенные смеси.

-Еще одно различие между ними заключается в размере частиц. В истинном растворе размер частиц составляет от 1 до 10 Å, и они растворяются в растворителе.

-В настоящих растворах растворенное вещество не остается твердым, оно растворяется, образуя единую фазу. Коллоиды - это промежуточный тип смеси между истинными растворами и суспензиями.

-Коллоид представляет собой гомогенную смесь, состоящую из растворенных веществ, частицы которых имеют размер от 10 до 10 000 Å. И в коллоидах, и в суспензиях растворенное вещество остается твердым и не растворяется.

- Растворенное вещество коллоида остается во взвешенном состоянии в фазе диспергирования, не имеет тенденции к осаждению и не видно невооруженным глазом. Молоко - один из многих примеров коллоидного раствора. В суспензии растворенное вещество имеет тенденцию оседать, и его можно увидеть невооруженным глазом или в световой микроскоп.

Типы

Существуют различные типы суспензий, которые можно классифицировать в зависимости от дисперсионной среды или фазы, седиментационной способности; и в фармакологических вопросах, в зависимости от пути введения.

-По дисперсии среды

Дисперсионные среды суспензий обычно жидкие, но есть также газообразные среды.

Механические подвески

Это наиболее распространенные суспензии, образованные из уже описанных твердо-жидких фаз; как песок в миске с водой. Однако существуют суспензии, такие как аэрозоли, описанные ниже.

Аэрозоли

Это тип суспензии, состоящей из мелких твердых частиц и капель жидкости, взвешенных в газе. Пример этой взвеси находится в атмосфере и ее слоях пыли и льда.

-В зависимости от седиментационной способности

Существуют суспензии, которые по седиментационной способности можно разделить на дефлокулированные суспензии и флокулированные суспензии.

Дефлокулированный

В этом типе суспензии важна сила отталкивания между частицами, и они хранятся отдельно без флокуляции. На начальном этапе формирования суспензии агрегаты не образуются.

Скорость осаждения растворенного вещества низкая, и трудно ресуспендировать осадок после его образования. Другими словами, даже если они были перемешаны, частицы не ресуспендировались; Это особенно верно в случае гелеобразных твердых веществ, таких как Fe (OH) ₃ .

Флокулированный

Это суспензии, в которых существует небольшое отталкивание между частицами растворенного вещества и которые имеют тенденцию к образованию хлопьев. Скорость осаждения твердой фазы высока, и образовавшийся осадок легко редиспергируется.

-В зависимости от способа введения суспензии

Существуют пероральные суспензии, которые легко вводить и обычно имеют молочный вид. Также существуют суспензии для местного применения, представленные в виде кремов, мазей, смягчающих средств, защитных средств, которые наносятся на кожу или слизистые оболочки.

Существуют суспензии, которые можно применять в виде инъекций, и в виде аэрозоля, например сальбутамол, который является бронхолитическим средством.

Примеры

Источник: Pixabay

Существует множество примеров суспензий в природе, в продуктах и ​​пищевых продуктах, а также в фармацевтической промышленности.

В природе

Атмосфера является примером суспензии аэрозольного типа, поскольку она содержит много взвешенных твердых частиц. Атмосфера содержит сажу, мелкие частицы пыли, сульфаты, нитраты и другие соединения с вкраплениями водяных капель из облаков.

Другой пример суспензии, встречающейся в природе, - это грязь или ил, представляющий собой смесь воды и песка. Мутные реки, когда вода несет с собой некоторое количество наносов, образуют взвесь.

На кухне

Смеси, приготовленные на кухне путем соединения муки с водой, образуют эмульсию: в остальном мука имеет тенденцию оседать. Фруктовые йогурты - это примеры продуктов, которые представляют собой суспензии. Не процеженные фруктовые соки являются примерами суспензий.

Точно так же шоколадная крошка в стакане чича представляет собой довольно неоднородную и нестабильную суспензию. Если оставить чичу в покое, на дне стакана рано или поздно сформируется слой шоколада.

В фармацевтической промышленности

Известны суспензии, используемые для борьбы с паразитарными инфекциями, такие как мебендазол. Есть также кишечные вяжущие средства, содержащие соли магния и алюминия, смешанные с пектином и каолином.

Эти фармакологические суспензии могут иметь разные пути введения: местное, пероральное или инъекционное. У них будет разное применение, то есть они служат для лечения различных заболеваний.

Среди прочего существуют офтальмологические и ушные суспензии. Рекомендуется ресуспендировать суспензию задолго до употребления, чтобы гарантировать дозу, назначенную врачом.

Стекло песка против стакана звезд

Некоторые поэтические фразы гласят: белые звезды в небе.

Хотя сравнение стакана воды с взвешенным песком и «космического стакана» звезд совершенно несоразмерно (и надумано), интересно на мгновение рассмотреть Вселенную как огромную взвесь звезд (и бесчисленное множество других тел). небесный).

Если так, то они не отойдут друг от друга; скорее, наоборот, они в конечном итоге сгруппировались бы вместе, чтобы сформировать слой звезд на дне указанного космического корабля.

Ссылки

1. Сульт А. (04 октября 2017 г.). Коллоиды и суспензии. Химия LibreTexts. . Получено с: chem.libretexts.org
2. Конрой Д. (19 июля 2017 г.). 30 примеров химических суспензий. Lifeperson. Получено с: lifepersona.com
3. Рид Д. (4 февраля 2018 г.). Что такое приостановка в науке? - Определение, типы и примеры. Учиться. Получено с: study.com
4. Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (03 декабря 2018 г.). 4 примера подвесов. Получено с: thinkco.com
5. Wikipedia. (2018). Суспензия (химия). Получено с: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Примеры подвесов. Получено с: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Примеры подвесов.
   Получено с: quimicas.net