Karakteristike kemijskih suspenzija, sastav, vrste, primjeri

kemijske suspenzije oni su heterogena smjesa formirana od otopljene tvari koja se ne otapa u otopini. Suspenzije su nestabilne otopine, budući da otopljena tvar ima svojstvo taloženja tijekom vremena.

Ali točno, što je suspenzija? To je heterogeni dvofazni sustav, gdje otopljena tvar čini krutu fazu dispergiranu u tekućem mediju ili dispergirajućoj fazi. Ova disperzijska faza može biti čak i plin ili smjesa plinova u kojima krute čestice ostaju suspendirane.

Otopina u suspenzijama sadrži krute čestice veće veličine od onih koje se nalaze u istinskoj otopini i koloidima; stoga je na kraju veće veličine čestica za te tvari (istinsko rješenje

Približna veličina raspršenih čestica suspenzija veća je od deset tisuća angstroma. Angstrom, Å, jedinica je duljine koja je jednaka deset milijarditi dio metra. Također se može reći da je angstrom Å ekvivalentan jednom deset tisućiti dio mikrona (1Å = 0.0001μm).

Formiranje suspenzije ovisi tada o veličini čestica otopljene tvari, svojstvima njezine topljivosti i karakteristikama njezine mješljivosti..

Rastvor emulzija nema mješljivost, što znači da otopljena tvar nema sposobnost otapanja. Ali s dodatkom emulgatora (ili emulgatora), emulzija se stabilizira; To je, primjerice, slučaj s majonezom, gdje jajašce funkcionira kao emulgator.

U farmakološkoj industriji postoji niz suspenzija čija je čvrsta i netopljiva otopljena tvar aktivna tvar lijeka. Te čestice su raspršene u mediju, uz pomoć pomoćnih tvari otopljena tvar može biti suspendirana u smjesi.

Primjeri jednostavnijih suspenzija uključuju smjesu pijeska i vode; prašina koja je suspendirana u zraku i koja se gravitacijom taloži na površinama; kreme za sunčanje, među mnogim drugima.

indeks

• 1 Značajke suspenzija
  • 1.1 Fizički
  • 1.2 Vrijeme taloženja
  • 1.3 Stabilnost
• 2 Sastav
  • 2.1 Raspršena faza
  • 2.2 Faza raspršivanja
  • Surfaktanti
• 3 Razlike između suspenzije, koloida i pravih rješenja. 
• 4 Vrste
  • 4.1 - Prema načinu disperzije
  • 4.2 - Ovisno o kapacitetu taloženja
  • 4.3 - Ovisno o putu primjene suspenzije
• 5 Primjeri
  • 5.1 U prirodi
  • 5.2 U kuhinji
  • 5.3 U farmaceutskoj industriji
  • 5.4 Čaša pijeska vs staklo zvijezda
• 6 Reference

Značajke suspenzija

Postoje mnoge karakteristike koje omogućuju definiranje suspenzije i jasno ih razlikuju od pravih rješenja i koloida:

fizička

-To je heterogeni sustav koji se sastoji od dvije faze: krute unutarnje i vanjske oblikovane tekućinom ili disperznom fazom.

-Čvrsta faza sadrži otopljenu tvar koja se ne otapa u tekućini za raspršivanje i stoga ostaje slobodno plutajući ili suspendirana. To znači da se otopljena tvar održava, s fizičke i kemijske točke gledišta, odvojena od tekuće faze.

-Čestice koje čine otopljenu tvar općenito su čvrste, velike veličine i vidljive golim okom.

-Veličina čestica otopljene tvari u suspenzijama je blizu ili veća od 1 mikrona (1 μm).

-Zbog svoje veličine, težine i protoka vremena, otopljena tvar ima tendenciju taloženja.

-Suspenzije se karakteriziraju tako da se lako resuspendiraju i brzo homogeniziraju nakon mehaničkog miješanja.

-Da bi suspenzije bile stabilne, farmaceutska industrija obično dodaje surfaktante, stabilizatore ili zgušnjivače.

-Suspenzije imaju mutan izgled, nisu bistre ili prozirne; kao i homogene otopine.

-Komponente heterogenih smjesa, kao što su suspenzije, mogu se odvojiti primjenom fizikalnih metoda kao što je filtracija.

Vrijeme taloženja

Možda je jedno od prvih pitanja koje treba postaviti o tome je li tvar suspenzija ili koloid, vrijeme sedimentacije otopljene tvari. U pravim rješenjima, otopljena tvar nikada se neće nakupiti u talog (pod pretpostavkom da otapalo ne ispari).

Na primjer, ako se šećer otopi u vodi, a nezasićena otopina se pokrije kako bi se spriječilo curenje otapala, na dnu spremnika neće se oblikovati kristali šećera. Isto vrijedi i za šarene otopine različitih indikatora ili soli (kao što je CuSO₄5H₂O).

Međutim, u suspenzijama se otopljena tvar na kraju grupira u određeno vrijeme, a kao rezultat povećanja njegovih interakcija, ona se taloži u pozadini. Stoga postoje vrlo kratko vrijeme.

Drugi primjer se nalazi u redoks reakcijama u kojima sudjeluje KMnO₄, duboko ljubičasta. Smanjenjem ili dobivanjem elektrona, oksidirajući kemijske vrste od interesa, formira se smeđi talog MnO₂ koji ostaje suspendiran u reakcijskom mediju; vrlo male smeđe žitarice.

Nakon određenog vremena (minuta, sati, dana), suspenzija MnO₂ u tekućini na kraju se taloži u pozadini kao "smeđi tepih".

stabilnost

Stabilnost suspenzija se odnosi na otpornost na promjenu njihovih svojstava tijekom vremena. Ta se stabilnost postiže kontrolom nekoliko čimbenika koji uključuju sljedeće:

-Suspenzije se moraju lako resuspendirati mehaničkim miješanjem.

-Kontrola viskoznosti disperzije, koja smanjuje taloženje otopljene tvari; stoga viskozitet mora biti visok.

-Što je veličina čestica čvrste faze manja, to je veća stabilnost suspenzija.

-Korisna je inkorporacija u suspenzije tvari kao što su površinski aktivne tvari, emulgatori ili antifrizi. To se radi kako bi se smanjila agregacija ili flokulacija čestica unutarnje faze ili krutih čestica.

-Tijekom pripreme, distribucije, skladištenja i uporabe suspenzija mora se održavati stalna kontrola temperature. Kako bi se osigurala njihova stabilnost, važno je ne podvrgavati ih naglim promjenama temperature.

sastav

Kao dvofazni sustav, suspenzije se sastoje od dvije komponente: otopljene tvari ili dispergirane faze i disperzijske faze.

Disperzirana faza

Rastopljena ili dispergirana faza se formira od krutih čestica u smjesi suspenzije. Ne raspada se, jer je liofobna; to jest, otapalo prezire svoje razlike u polaritetu. Što je liofobnija otopljena tvar, to je kraće vrijeme sedimentacije i vijek trajanja suspenzije.

Isto tako, kada se čestice topljive tvari gnušaju otapala, tendencija će biti grupiranje u veće agregate; dovoljno, tako da njihove veličine prestanu biti reda veličine mikrona, kao što je ranije spomenuto. A onda, gravitacija čini ostalo: privlači ih prema dnu.

Ovdje leži stabilnost suspenzija. Ako su agregati u viskoznom mediju, tada će se naći više poteškoća tako da mogu međusobno djelovati.

Faza raspršivanja

Disperzantna suspenzija ili vanjska faza, općenito, je tekuće prirode, međutim, ona može biti plinovita. Komponente suspenzija mogu se odvojiti fizičkim procesima kao što su filtriranje, isparavanje, dekantiranje ili centrifugiranje.

Faza raspršivanja karakterizirana je molekularno manjom i dinamičnijom; međutim, povećavajući njegovu viskoznost, sprječava se da suspendirana otopina teži agregaciji i sedimentu.

surfaktanti

Suspenzije mogu sadržavati površinski aktivne tvari ili druga sredstva za dispergiranje da spriječe taloženje čestica čvrste faze. Također, suspenziji se mogu dodati stabilizirajuće tvari koje povećavaju topljivost i sprječavaju propadanje čestica.

Ako bi hipotetički dodao određeni plin koji je ispunio ovu funkciju u praškastu prostoriju, sva bi se prašina uklonila iz predmeta nakon ponovnog suspendiranja; i tako, bilo bi dovoljno puhati svježi zrak da ukloni svu prašinu.

Razlike između suspenzije, koloida i pravih rješenja. 

Važno je istaknuti neke razlike između suspenzija, koloida i istinskih rješenja kako bi bolje razumjeli njihov sastav.

-Koloidi i prave otopine su homogene smjese i stoga imaju jednu fazu (vidljivu); dok su suspenzije heterogene smjese.

-Druga razlika između njih leži u veličini čestica. U pravoj otopini veličina čestica se kreće od 1 do 10 A, i otapaju se u otapalu.

-U pravim rješenjima otopljena tvar ne ostaje čvrsta, otapa se i formira jednu fazu. Koloidi su međuproizvodi mješavina između pravih otopina i suspenzija.

-Koloid je homogena smjesa, koju tvore otopljene tvari čije čestice imaju veličinu u rasponu od 10 do 10 000 Å. U oba koloida i u suspenzijama otopljena tvar ostaje čvrsta i ne otapa se.

-Otopina koloida ostaje suspendirana u fazi raspršivanja, ne nastoji se naseliti i nije vidljiva golim okom. Mlijeko je jedan od mnogih primjera koloidne otopine. U suspenziji otopljena tvar teži da se slegne i vidljiva je golim okom ili optičkim mikroskopom.

vrsta

Postoje različite vrste suspenzija koje se mogu klasificirati prema disperzijskom mediju ili fazi, kapacitetu sedimentacije; te u farmakološkoj tvari, ovisno o načinu primjene.

-Prema načinu disperzije

Sredstva za disperziju suspenzija općenito su tekuća, međutim postoje i plinoviti mediji.

Mehaničke suspenzije

To su najčešće suspenzije, formirane već opisanim fazama kruto-tekuće; poput pijeska u posudi s vodom. Međutim, postoje suspenzije poput aerosola koje su opisane u nastavku.

aerosoli

To je vrsta suspenzije koju tvore fine krute čestice i kapljice tekućine suspendirane u plinu. Primjer ove suspenzije nalazi se u atmosferi i njezinim slojevima prašine i leda.

-Ovisno o kapacitetu sedimentacije

Postoje suspenzije koje se prema kapacitetu sedimentacije mogu svrstati u deflokulirane suspenzije i flokulirane suspenzije.

Vi deflokulirana

U ovoj vrsti suspenzije sila odbijanja između čestica je važna i oni se drže odvojeno, bez flokulacije. U početnoj fazi formiranja suspenzije nisu formirani agregati.

Brzina sedimentacije otopljene tvari je spora i teško je ponovno suspendirati sediment nakon što se on formira. Drugim riječima, čak i ako su agitirane, čestice se više neće suspendirati; to se događa osobito kod želatinoznih krutina, kao što je Fe (OH)₃.

Flokulirano

To su suspenzije u kojima postoji malo odbijanja između čestica otopljene tvari i one imaju tendenciju stvaranja flokula. Brzina taloženja krute faze je brza, a nastali sediment lako se dispergira.

-Ovisno o putu primjene suspenzije

Postoje oralne suspenzije, koje se lako daju i općenito izgledaju mliječno. Postoje i suspenzije za topikalnu primjenu, koje su predstavljene kao kreme, masti, emolijensi, zaštitne, koje se nanose na kožu ili sluznicu..

Postoje suspenzije koje se mogu primijeniti injekcijama i aerosoli, kao što je salbutamol, koji je bronhodilatator..

Primjeri

Postoje brojni primjeri suspenzija u prirodi, u proizvodima i hrani, te u farmaceutskoj industriji lijekova.

U prirodi

Atmosfera je primjer suspenzije aerosolnog tipa, budući da sadrži mnogo suspendiranih krutih čestica. Atmosfera sadrži čađu, sitne čestice prašine, sulfate, nitrate, među ostalim spojevima mjestimice s kapljicama vode u oblacima.

Još jedan primjer suspenzije u prirodi je blato ili blato koje je mješavina vode i pijeska. Blatne rijeke kada voda povlači količinu sedimenata tvori suspenziju.

U kuhinji

Mješavine napravljene u kuhinji prilikom spajanja brašna s vodom čine emulziju: s ostatkom brašno teži sedimentu. Jogurti s plodovima su primjeri namirnica koje su suspenzije. Voćni sokovi koji nisu prošli kroz cjedilo su primjeri suspenzija.

Isto tako, čokoladne iskre u čaši chicha čine vrlo heterogenu i nestabilnu suspenziju. Ostavljajući chichu u mirovanju, prije ili kasnije na dnu čaše stvori se sloj čokolade.

U farmaceutskoj industriji

Poznate su suspenzije korištene u borbi protiv parazitskih infekcija, kao što je mebendazol. Postoje i intestinalni adstrigenti koji sadrže magnezijeve i aluminijeve soli, pomiješane s pektinom i kaolinom.

Te farmakološke suspenzije mogu imati različite putove primjene: topikalne, oralne ili injekcijske. Oni će imati različitu uporabu, odnosno služe za liječenje nekoliko bolesti.

Među ostalima postoje i očne suspenzije za oči. Preporučljivo je da se suspenzija resuspendira ili prije konzumiranja kako bi se zajamčila doza koju je propisao liječnik.

Čaša pijeska vs staklo zvijezda

Neke poetske fraze govore: bijele zvijezde suspendirane na nebu.

Iako je potpuno neproporcionalna (i čudna) usporedba između čaše vode sa suspendiranim pijeskom i "kozmičkog stakla" zvijezda, zanimljivo je na trenutak razmotriti svemir kao veliku suspenziju zvijezda (i mnoštvo drugih tijela) nebeski).

Ako je tako, ne bi se odmakli; ali, naprotiv, na kraju bi se grupirali da bi formirali sloj zvijezda na dnu spomenute kozmičke posude.

reference

1. Soult A. (4. listopada 2017.). Koloidi i suspenzije. Kemija LibreTexts.. Preuzeto s: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19. srpnja 2017.). 30 primjera kemijskih suspenzija. Lifepersona. Preuzeto s: lifepersona.com
3. Reid D. (4. veljače 2018.). Što je suspenzija u znanosti? - Definicija, vrste i primjeri. Studija. Preuzeto s: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. prosinca 2018.) 4 Primjeri suspenzija. Preuzeto s: thoughtco.com
5. Wikipedia. (2018.). Suspenzija (kemija). Preuzeto s: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018.). Primjeri obustava. Preuzeto s: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Primjeri obustava. Preuzeto iz:
   quimicas.net