KEMIJSKE SUSPENZIJE: KARAKTERISTIKE, SASTAV, PRIMJERI - KEMIJA - 2026

Su kemijski suspenzije su heterogena smjesa otopljene tvari koje se ne otapa u otopini. Suspenzije su nestabilna rješenja, jer otapalo ima svojstvo taloženja tijekom vremena.

Ali točno što je ovjes? To je heterogeni dvofazni sustav, gdje otopljeni sastojak sadrži čvrstu fazu dispergiranu u tekućem mediju ili disperzivnoj fazi. Ova faza raspršivanja može biti plin ili mješavina plinova u kojima krute čestice ostaju suspendirane.

Izvor: Pexels

Otopina u suspenzijama sadrži čvrste čestice veće od onih koje se nalaze u pravoj otopini i koloidima; prema tome, nalazi se na krajnjem kraju najveće veličine čestica za ove tvari (istinska otopina

Približna veličina disperziranih čestica u suspenzijama veća je od deset tisuća angstroma. Angstrom Å je jedinica duljine koja je jednaka deset milijardi milijardi metra. Također se može reći da je angstrom A jednak deset desetina mikrona (1Å = 0,0001 um).

Nastajanje suspenzije tada ovisi o veličini topljivih čestica, svojstvima topljivosti i karakteristikama njezine mješljivosti.

Rastvarač u emulzijama ima nulte miješljivosti, to jest, rastvarač nema sposobnost otapanja. Ali dodatkom emulgatora (ili emulgatora) moguće je stabilizirati emulziju; To je, na primjer, slučaj majoneze, gdje bjelanjka djeluje kao emulgator.

U farmakološkoj industriji postoje razne suspenzije čija je čvrsta i netopljiva otopljena tvar aktivna tvar lijeka. Te se čestice dispergiraju u mediju, a uz pomoć pomoćnih tvari, rastvora se mogu zadržati suspendirana u smjesi.

Primjeri najjednostavnijih suspenzija uključuju onu koja nastaje mješavinom pijeska s vodom; prašina koja se suspendira u zraku i koja se gravitacijom taloži na površinama; krema za sunčanje, među mnogim drugima.

Karakteristike ovjesa

Mnoge su karakteristike koje omogućuju definiranje i jasno razlikovanje suspenzije od stvarnih otopina i koloida:

fizička

-To je heterogeni sustav, formiran od dvije faze: kruta unutarnja i vanjska koja nastaje iz tekuće ili disperzne faze.

-Čvrsta faza sadrži otapalo koje se ne rastvara u tekućini za raspršivanje, te stoga ostaje slobodno plutajuća ili suspendirana. To podrazumijeva da se otapalo, s fizikalnog i kemijskog stajališta, drži odvojeno od tekuće faze.

-Čestice koje čine rastvarač su obično čvrste, velike veličine i vidljive golim okom.

- Veličina otopljenih čestica u suspenzijama je blizu ili veća od 1 mikrona (1 um).

-S obzirom na svoju veličinu, težinu i vremenom, rastvarač ima tendenciju taloženja.

- Suspenzije su karakterizirane time da se lako ponovo suspendiraju i brzo homogeniziraju nakon mehaničkog miješanja.

- Kako bi suspenzije ostale stabilne, farmaceutska industrija obično dodaje površinski aktivne tvari, stabilizatore ili sredstva za zgušnjavanje.

- Suspenzije imaju zamućen izgled, nisu bistre ili prozirne; kao što su homogena rješenja.

- Komponente heterogenih smjesa, kao što su suspenzije, mogu se odvojiti primjenom fizičkih metoda poput filtracije.

Vrijeme sedimentacije

Možda je jedno od prvih pitanja koje ćete se zapitati je li tvar suspenzija ili koloid vrijeme taloženja rastvora. U pravim otopinama, otopljeni otopina nikada neće skupiti u obliku taloga (pod pretpostavkom da otapalo ne ispari).

Na primjer, ako se šećer otopi u vodi, a nezasićena otopina se pokrije da se spriječi istjecanje otapala, na dnu spremnika neće se formirati kristali šećera. Isto vrijedi za obojene otopine različitih pokazatelja ili soli (kao što je CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

Međutim, u suspenzijama se toputa na kraju skuplja u određeno vrijeme, a kao rezultat povećanja njihovih interakcija, talože se na dno. Stoga postoje vrlo kratko vrijeme.

Drugi primjer nalazimo u redox reakcijama u kojima sudjeluje KMnO ₄, s intenzivnom ljubičastom bojom. Smanjivanjem ili dobivanje elektrone, oksidacijom kemijske vrste od interesa, smeđe talog od MnO _{2 oblikovan}, koji ostaje suspendiran u reakcijskom mediju; vrlo sitna smeđa zrna.

Nakon određenog vremena (minuta, sati, dana), suspenzija MnO ₂ u tekućini završava se taloži na dnu poput "smeđeg tepiha".

Stabilnost

Stabilnost suspenzija povezana je s otpornošću na promjene njihovih svojstava tijekom vremena. Ova se stabilnost postiže kontrolom nekoliko čimbenika, uključujući sljedeće:

- Suspenzije se moraju lako resuspendirati mehaničkim miješanjem.

-Kontrolu viskoznosti disperzije, koja smanjuje taloženje rastvora; stoga viskoznost mora biti visoka.

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

-Korisno je u suspenzije ugraditi tvari poput površinski aktivnih tvari, emulgatora ili antifriza. 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. Da biste osigurali njihovu stabilnost, važno je da ih ne podvrgavate naglim promjenama temperature.

Sastav

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

Raspršena faza

Rastopljena ili disperzna faza se sastoji od krutih čestica u smjesi suspenzije. Ne otapa se, jer je liofobična; to jest, odriče se otapala zbog svojih razlika u polaritetu. Što je rastvora više liofobično, to je kraće njegovo vrijeme taloženja i vijek trajanja suspenzije.

Također, kada se otapaju otopljene tvari, veća je njihova sklonost skupljanju, pri čemu se stvaraju veći agregati; dovoljno, tako da njihove veličine više nisu redoslijedom mikrona, kao što je gore spomenuto. A onda gravitacija čini ostalo: povlači ih na dno.

Tu leži stabilnost suspenzija. Ako su agregati u viskoznom mediju, tada će se naći više poteškoća kako bi mogli međusobno djelovati.

Faza raspršivanja

Raspršivač suspenzija ili vanjska faza, općenito, je tekuće prirode, međutim može biti plinovit. Komponente suspenzija mogu se odvojiti fizičkim procesima kao što su filtracija, isparavanje, dekantiranje ili centrifugiranje.

Za disperzantnu fazu je karakteristično što je molekularno manja i dinamička; međutim, povećanjem njegove viskoznosti sprečava se suspendirana otopljena masa da se nakuplja i taloži.

Surfaktanti

Suspenzije mogu sadržavati površinski aktivne tvari ili druge sredstva za dispergiranje kako bi se spriječilo taloženje čestica krute faze. Isto tako, suspenziji se mogu dodati stabilizirajuće tvari koje povećavaju topljivost i sprečavaju propadanje čestica.

Ako bi se poseban plin koji bi ispunio ovu funkciju mogao hipotetski dodati u prašnjavu sobu, sva bi se prašina uklonila iz predmeta kad bi se ponovo suspendirala; i na taj način bilo bi dovoljno ispuhati svježi zrak da uklonite svu prašinu.

Razlike između suspenzije, koloida i istinskih otopina

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

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

-Jeda razlika između njih nalazi se u veličini čestica. U stvarnoj otopini veličina čestica se kreće od 1 do 10 A i one se otapaju u otapalu.

-U istinskim otopinama otapalo ne ostaje čvrsto, otapa se formirajući jednu fazu. Koloidi su intermedijarni tip smjese između istinskih otopina i suspenzija.

-Koloid je homogena smjesa, koju formiraju soluti čije čestice imaju veličinu u rasponu od 10 do 10 000 Å. I u koloidima i u suspenzijama, otapalo ostaje čvrsto i ne otapa se.

-Otopljeni koloid ostaje suspendiran u fazi raspršivanja, nema tendenciju taloženja i nije vidljiv golim okom. Mlijeko je jedan od mnogih primjera koloidne otopine. U suspenziji se otopljeno sredstvo taloži i vidljivo je golim okom ili svjetlosnim mikroskopom.

vrste

Postoje različite vrste suspenzija koje se mogu klasificirati prema disperzijskom medijumu ili fazi, kapacitetu taloženja; i u farmakološkim stvarima, ovisno o putu primjene.

-S obzirom na disperzijski medij

Disperzijski mediji suspenzija su obično tekući, no postoje i plinoviti mediji.

Mehaničke suspenzije

To su najčešće suspenzije, formirane već opisanim fazama kruta-tekućina; poput pijeska u posudi s vodom. Međutim, postoje suspenzije poput aerosola opisanih u nastavku.

Aerosolni sprejevi

Ovo je vrsta suspenzije sastavljene od sitnih krutih čestica plus kapljica tekućina suspendiranih u plinu. Primjer ove suspenzije nalazi se u atmosferi i njezinim slojevima prašine i leda.

-Ovisno o kapacitetu sedimentacije

Postoje suspenzije koje se prema svojstvu sedimentacije mogu razvrstati u deflokulirane suspenzije i flokulirane suspenzije.

Defloculated

Kod ove vrste suspenzije važna je odbojna sila između čestica i one se drže odvojeno, bez flokulacije. U početnoj fazi stvaranja suspenzije ne nastaju agregati.

Brzina sedimentacije rastvarača je spora i teško je ponovo usisati talog nakon što se formira. Drugim riječima, čak i ako su bile uznemirene, čestice neće ponovo umasirati; To se posebno odnosi na želatinozne krute tvari, poput Fe (OH) ₃.

Flokulirano

To su suspenzije u kojima je malo odbojnosti između otopljenih čestica i imaju sklonost stvaranju floka. Brzina taloženja čvrste faze je brza i formirani sediment se lako ponovo otvara.

-Dovisno od načina primjene suspenzije

Postoje oralne suspenzije koje se lako daju i obično imaju mliječni izgled. Postoje i suspenzije za lokalnu upotrebu, predstavljene u obliku kreme, masti, emolijenata, zaštitnih sredstava, koje se nanose na kožu ili sluznicu.

Postoje suspenzije koje se mogu primijeniti injekcijama, te u aerosolu, poput salbutamola, koji je bronhodilatator.

Primjeri

Izvor: Pixabay

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

U prirodi

Atmosfera je primjer aerosolne suspenzije, jer sadrži mnogo suspendiranih krutih čestica. U atmosferi se nalaze čađa, sitne čestice prašine, sulfati, nitrati, između ostalih spojeva isprepletenih kapljicama vode iz oblaka.

Drugi primjer suspenzije koja se nalazi u prirodi je blato ili blato, koje je mješavina vode i pijeska. Mučne rijeke, kada voda sadrži količinu sedimenta, tvore suspenziju.

U kuhinji

Smjese napravljene u kuhinji spajanjem brašna s vodom čine emulziju: s ostatkom brašno se taloži. Voćni jogurti primjeri su hrane koja je suspenzija. Voćni sokovi koji nisu procijeđeni primjer su suspenzije.

Isto tako, čips od čokolade u čaši chicha predstavlja prilično heterogenu i nestabilnu suspenziju. Ostavite chicha u mirovanju, prije ili kasnije na dnu čaše formira se sloj čokolade.

U farmaceutskoj industriji

Suspenzije koje se koriste u borbi protiv parazitskih infekcija, poput mebendazola, poznate su. Tu su i crijevna adstrigensa koja sadrže magnezijeve i aluminijske soli pomiješane sa pektinom i kaolinom.

Ove farmakološke suspenzije mogu imati različite načine primjene: topikalne, oralne ili injekcijske. Imat će različitu upotrebu, odnosno služe za liječenje raznih bolesti.

Između ostalog postoje oftalmičke i oticne suspenzije. Preporučuje se suspenzija ponovo suspendirati, puno prije konzumiranja kako bi se zajamčila doza koju je propisao liječnik.

Čaša pijeska vs čaša zvijezda

Neki pjesnički izrazi kažu: na nebu su visjele bijele zvijezde.

Iako je usporedba čaše vode s suspendiranim pijeskom i "kozmičkim staklom" zvijezda posve neproporcionalna (i naočigled), zanimljivo je na trenutak razmotriti svemir kao ogroman ovjes zvijezda (i bezbroj drugih tijela). nebeski).

Ako je tako, ne bi se udaljili jedan od drugog; naprotiv, naprotiv, oni bi se grupirali zajedno kako bi formirali sloj zvijezda na dnu navedene kozmičke posude.

Reference

1. Soult A. (04.10.2017.). Koloidi i suspenzije. Kemija LibreTexts. , Oporavak od: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19. srpnja 2017.). 30 primjera kemijskih suspenzija. Lifeperson. Oporavilo od: lifepersona.com
3. Reid D. (4. veljače 2018.). Što je suspenzija u znanosti? - Definicija, vrste i primjeri. Studija. Oporavilo od: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (03. prosinca 2018.). 4 primjera suspenzija. Oporavilo od: misel.com
5. Wikipedia. (2018.). Suspenzija (kemija). Oporavilo sa: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018.). Primjeri suspenzija. Oporavak od: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Primjeri suspenzija.

   Oporavilo od: quimicas.net