Karakteristiske kjemiske suspensjoner, sammensetning, eksempler

De kjemiske suspensjoner De er en heterogen blanding dannet av et løsemiddel som ikke oppløses i oppløsning. Suspensjoner er ustabile løsninger, siden det oppløste stoffet har den særegenheten å sedimentere over tid..

Men hva er egentlig en suspensjon? Det er et heterogent bifasisk system, hvor det oppløste stoffet komponerer den faste fasen dispergert i et flytende medium eller dispergeringsfase. Denne dispergeringsfasen kan til og med være en gass eller en blanding av gasser der de faste partiklene forblir suspendert..

Oppløsningen i suspensjoner inneholder faste partikler med en størrelse større enn de som er tilstede i en ekte løsning og kolloidene; derfor er det i ytterste ende av den største partikkelstørrelsen for disse stoffene (ekte løsning

Den omtrentlige størrelsen på de dispergerte partiklene i suspensjonene er større enn ti tusen Ångstrøm. En angstrøm, Å, er en lengdenhet som er lik en ti milliardedel meter. Det kan også sies at en Ångstrøm Å er lik en ti tusendels mikron (1Å = 0,0001 µm).

Dannelsen av en suspensjon avhenger da av størrelsen på de oppløste partiklene, egenskapene til dens løselighet og egenskapene til dens blandbarhet..

Det oppløste stoffet i emulsjoner har ingen blandbarhet, det vil si at det oppløste stoffet ikke har oppløsningsevne. Men med tilsetning av et emulgeringsmiddel (eller emulgator) er det mulig å stabilisere emulsjonen; Dette er for eksempel tilfelle majones, hvor eggehviten fungerer som et emulgator.

I den farmakologiske industrien er det en rekke suspensjoner hvis faste og uoppløselige løsemiddel er det aktive stoffet i et medikament. Disse partiklene er dispergert i mediet, ved hjelp av hjelpestoffer kan det oppløste stoffet holdes suspendert i blandingen.

Eksempler på de enkleste suspensjonene inkluderer den dannet av en blanding av sand og vann; støvet som er suspendert i luften og som ved tyngdekraften avsettes på overflatene; solkremer, blant mange andre.

Artikkelindeks

• 1 Kjennetegn ved suspensjoner
  • 1.1 Fysisk
  • 1.2 Oppgjørstid
  • 1.3 Stabilitet
• 2 Sammensetning
  • 2.1 Spredt fase
  • 2.2 Spredningsfase
  • 2.3 Tensider
• 3 Forskjeller mellom suspensjon, kolloider og ekte løsninger. 
• 4 typer
  • 4.1 -I følge dispersjonsmediet
  • 4.2 -Avhengig av sedimenteringskapasiteten
  • 4.3 -Avhengig av administrasjonsvei for suspensjonen
• 5 eksempler
  • 5.1 I naturen
  • 5.2 På kjøkkenet
  • 5.3 I legemiddelindustrien
  • 5.4 Glass med sand mot glass med stjerner
• 6 Referanser

Suspensjonsegenskaper

Det er mange egenskaper som gjør det mulig å definere en suspensjon og skille seg tydelig fra ekte løsninger og kolloider:

Fysisk

-Det er et heterogent system, dannet av to faser: en solid indre og en ekstern som dannes av væske- eller dispergeringsfasen..

-Den faste fasen inneholder en løsemiddel som ikke oppløses i den dispergerende væske, og som derfor forblir fritt flytende eller suspendert. Dette innebærer at løsemidlet holdes, fra det fysiske og kjemiske synspunkt, atskilt fra væskefasen..

-Partiklene som utgjør det oppløste stoffet er generelt faste, store i størrelse og synlige for det blotte øye..

-Partikkelstørrelsen til det oppløste stoffet i suspensjonene er nær eller større enn 1 mikron (1 pm).

-På grunn av sin størrelse, vekt og over tid har det oppløste stoffet en tendens til å sedimentere.

-Suspensjoner er preget av å være lett resuspendert, og homogeniseres raskt etter mekanisk omrøring..

-For å holde suspensjoner stabile, tilfører legemiddelindustrien vanligvis overflateaktive stoffer, stabilisatorer eller fortykningsmidler..

-Suspensjonene virker uklare, er ikke klare eller gjennomsiktige. det samme er homogene løsninger.

-Komponenter av heterogene blandinger, slik som suspensjoner, kan separeres ved å anvende fysiske metoder som filtrering.

Sedimenteringstid

Kanskje et av de første spørsmålene du stiller deg selv om et stoff er en suspensjon eller en kolloid, er løsemidlets sedimenteringstid. I ekte løsninger vil løsemiddelet aldri klumpe seg sammen og danne et bunnfall (forutsatt at løsningsmidlet ikke fordamper).

For eksempel, hvis sukker er oppløst i vann, og den umettede løsningen holdes dekket for å forhindre løsningsmiddellekkasje, vil det ikke dannes sukkerkrystaller i bunnen av beholderen. Det samme gjelder fargerike løsninger av forskjellige indikatorer eller salter (for eksempel CuSO₄∙ 5H_toELLER).

Imidlertid, i suspensjoner, ender det oppløste stoffet sammen på et bestemt tidspunkt, og som et resultat av økningen i samspillet deres, legger de seg til bunns. Derfor eksisterer de i veldig kort tid..

Et annet eksempel finnes i redoksreaksjoner der KMnO deltar₄, dyp lilla i fargen. Ved å redusere eller få elektroner, oksyderer de kjemiske artene av interesse, dannes et brunt bunnfall av MnO._to som forblir suspendert i reaksjonsmediet; veldig små brune korn.

Etter en viss tid (minutter, timer, dager), suspensjon av MnO_to i væsken ender den med å legge seg i bunnen som et "brunt teppe".

Stabilitet

Stabiliteten til suspensjoner er relatert til motstanden mot endring av deres egenskaper over tid. Denne stabiliteten oppnås ved å kontrollere flere faktorer, inkludert følgende:

-Suspensjoner må lett kunne resuspenderes ved mekanisk omrøring.

-Kontrollen av dispersjonens viskositet, som reduserer sedimentasjonen av det oppløste stoffet; derfor bør viskositeten være høy.

-Jo mindre størrelsen på partiklene i fast fase er, desto større er suspensjonens stabilitet..

-Det er nyttig å innlemme stoffer som overflateaktive stoffer, emulgatorer eller frostvæsker i suspensjoner. Dette gjøres for å redusere aggregering eller flokkulering av indre fasepartikler eller faste partikler..

-Konstant temperaturkontroll må opprettholdes under klargjøring, distribusjon, lagring og bruk av suspensjoner. For å sikre stabiliteten er det viktig å ikke utsette dem for plutselige temperaturendringer..

Sammensetning

Som et bifasisk system består suspensjoner av to komponenter: den oppløste eller dispergerte fase og dispergeringsfasen..

Spredt fase

Den oppløste eller dispergerte fasen består av faste partikler i suspensjonsblandingen. Den oppløses ikke, fordi den er lyofob; det vil si at det avskyr løsningsmidlet for dets forskjeller i polaritet. Jo mer lyofob oppløsningen er, desto kortere blir sedimenteringstiden og suspensjonens levetid..

Også når oppløste partikler avviser løsningsmiddel, jo større er deres tendens til å klumpe seg sammen for å danne større aggregater; nok, slik at størrelsene deres ikke lenger er i mikronrekkefølgen, som nevnt ovenfor. Og så gjør tyngdekraften resten: den trekker dem til bunnen..

Det er her fjæringsstabiliteten ligger. Hvis aggregatene er i et tyktflytende medium, vil det være vanskeligere for dem å samhandle med hverandre..

Spredningsfase

Dispergeringsmidlet til suspensjonene eller den ytre fasen er generelt flytende, men det kan være gassformig. Komponentene i suspensjonene kan skilles fra ved fysiske prosesser som filtrering, fordampning, dekantering eller sentrifugering..

Dispergeringsfasen er preget av å være molekylært mindre og dynamisk; ved å øke viskositeten forhindrer den imidlertid at den suspenderte løsemiddelen har en tendens til å aggregere og sette seg.

Midler med overflateaktivt middel

Suspensjoner kan inneholde overflateaktive stoffer eller andre dispergeringsmidler for å forhindre fastfasepartikler fra å sette seg. Likeledes kan stabiliserende stoffer tilsettes suspensjonen, noe som øker løseligheten og forhindrer forringelse av partiklene..

Hvis en spesifikk gass som ville oppfylle denne funksjonen hypotetisk kunne tilsettes et støvete rom, ville alt støvet bli fjernet fra gjenstandene når det ble resuspendert; og dermed ville det være nok å blåse frisk luft for å fjerne alt støvet.

Forskjeller mellom suspensjon, kolloider og ekte løsninger. 

Det er viktig å markere noen forskjeller mellom suspensjoner, kolloider og sanne løsninger for å bedre forstå deres sammensetning.

-Kolloider og sanne løsninger er homogene blandinger, og har derfor bare en (synlig) fase; mens suspensjoner er heterogene blandinger.

-En annen forskjell mellom dem ligger i størrelsen på partiklene. I en ekte løsning varierer størrelsen på partiklene fra 1 til 10 Å, og de oppløses i løsningsmidlet.

-I virkelige løsninger forblir det oppløste stoffet ikke fast, det løses opp og danner en enkelt fase. Kolloider er en mellomtype blanding mellom ekte løsninger og suspensjoner.

-En kolloid er en homogen blanding som består av oppløste stoffer med partikler som har en størrelse på mellom 10 og 10.000 Å. I både kolloider og suspensjoner forblir det faste stoffet solid og oppløses ikke.

-Oppløsningen av kolloidet forblir suspendert i spredningsfasen, har ikke en tendens til å sedimentere og er ikke synlig for det blotte øye. Melk er et av mange eksempler på en kolloid løsning. I suspensjon har det oppløste stoffet en tendens til å legge seg og er synlig med det blotte øye eller med et lysmikroskop.

Typer

Det er forskjellige typer suspensjoner som kan klassifiseres i henhold til dispersjonsmediet eller fasen, sedimenteringskapasiteten; og i farmakologiske forhold, avhengig av administrasjonsvei.

-I følge dispersjonsmediet

Dispersjonsmediet til suspensjoner er generelt flytende, men det er også gassformige medier.

Mekaniske suspensjoner

De er de vanligste suspensjonene, dannet av de faste væskefasene, som allerede er beskrevet; som sand i en bolle med vann. Imidlertid er det suspensjoner som aerosoler som er beskrevet nedenfor.

Aerosolspray

Dette er en type suspensjon som består av fine faste partikler pluss væskedråper suspendert i en gass. Eksempel på denne suspensjonen finnes i atmosfæren og dens lag av støv og is.

-Avhengig av sedimenteringskapasiteten

Det er suspensjoner som i henhold til deres sedimenteringskapasitet kan klassifiseres i deflokkulerte suspensjoner og flokkulerte suspensjoner..

Deflokulert

I denne typen suspensjon er den frastøtende kraften mellom partiklene viktig, og de holdes atskilt uten å flokkulere. Ingen aggregater dannes i den innledende fasen av suspensjonsdannelse.

Sedimentasjonshastigheten til det oppløste stoffet er langsom, og det er vanskelig å resuspendere sedimentet når det har dannet seg. Med andre ord, selv om de ble urolige, vil ikke partiklene resuspendere seg; dette er spesielt tilfelle med gelatinøse faste stoffer, slik som Fe (OH)₃.

Flokkulert

De er suspensjoner der det er lite avstøting mellom de oppløste partiklene, og de har en tendens til å danne flokker. Sedimentasjonshastigheten til den faste fasen er rask og det dannede sedimentet er lett dispergerbart..

-Avhengig av administrasjonsvei for suspensjonen

Orale suspensjoner er tilgjengelige, som er enkle å administrere og generelt har et melkeaktig utseende. Det er også suspensjoner for lokal bruk, presentert som kremer, salver, mykningsmidler, beskyttelsesmidler, som påføres huden eller slimhinnene..

Det er suspensjoner som kan påføres ved injeksjoner, og i aerosol, slik som salbutamol, som er en bronkodilatator.

Eksempler

Det er mange eksempler på suspensjoner i naturen, i produkter og matvarer og i farmasøytisk legemiddelindustri..

I naturen

Atmosfæren er et eksempel på en aerosoltypesuspensjon, da den inneholder mange suspenderte faste partikler. Atmosfæren inneholder sot, fine støvpartikler, sulfater, nitrater, blant andre forbindelser ispedd vanndråper fra skyer.

Et annet eksempel på suspensjon som finnes i naturen er gjørme eller gjørme, som er en blanding av vann og sand. Uklar elver når vannet bærer en mengde sediment, danner de en suspensjon.

På kjøkkenet

Blandingene laget på kjøkkenet ved å forbinde mel med vann utgjør en emulsjon: hvile har en tendens til å legge seg. Frukt yoghurt er eksempler på matvarer som er suspensjoner. Fruktjuice som ikke er anstrengt er eksempler på suspensjoner.

På samme måte utgjør sjokoladeflisene i et glass chicha en ganske heterogen og ustabil suspensjon. La chichaen hvile, før eller senere vil det dannes et lag sjokolade i bunnen av glasset.

I legemiddelindustrien

Suspensjoner som brukes til å bekjempe parasittinfeksjoner, som mebendazol, er kjent. Det er også tarmstrenger som inneholder magnesium og aluminiumsalter, blandet med pektin og kaolin..

Disse legemiddelsuspensjonene kan ha forskjellige administrasjonsveier: topisk, oral eller injiserbar. De vil ha forskjellige bruksområder, det vil si at de tjener til behandling av forskjellige sykdommer.

Det er blant annet oftalmiske og otiske suspensjoner. Det anbefales at suspensjonen resuspenderes, i god tid før den inntas for å garantere dosen som er foreskrevet av legen..

Glass med sand vs glass med stjerner

Noen poetiske setninger sier: de hvite stjernene hengende opp på himmelen.

Selv om sammenligningen mellom et glass vann med suspendert sand og et "kosmisk glass" med stjerner er totalt uforholdsmessig (og langt hentet), er det interessant å betrakte et øyeblikk universet som en enorm suspensjon av stjerner (og utallige andre kropper) himmelsk).

I så fall ville de ikke bevege seg fra hverandre; men tvert imot, de ville ende opp med å gruppere seg sammen for å danne et lag med stjerner nederst på det kosmiske fartøyet.

Referanser

1. Soult A. (4. oktober 2017). Kolloider og suspensjoner. Kjemi LibreTexts.. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19. juli 2017). 30 eksempler på kjemiske suspensjoner. Lifeperson. Gjenopprettet fra: lifepersona.com
3. Reid D. (4. februar 2018). Hva er suspensjon i vitenskapen? - Definisjon, typer og eksempler. Studere. Gjenopprettet fra: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. desember 2018). 4 Eksempler på suspensjoner. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
5. Wikipedia. (2018). Suspensjon (kjemi). Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Eksempler på suspensjoner. Gjenopprettet fra: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Eksempler på suspensjoner. Kommet seg fra:
   chemistry.net