KEMIJSKE SUSPENZIJE: ZNAČILNOSTI, SESTAVA, PRIMERI - KEMIJA - 2026

V kemični suspenzije so heterogena mešanica topljenca, ki se ni raztopljena v raztopini. Suspenzije so nestabilne raztopine, saj ima topilec posebnost usedanja skozi čas.

Ampak točno kaj je vzmetenje? Gre za heterogeni dvofazni sistem, kjer topilo tvori trdno fazo, dispergirano v tekočem mediju ali disperzivni fazi. Ta faza razprševanja je lahko celo plin ali mešanica plinov, v katerih trdni delci ostanejo suspendirani.

Vir: Pexels

Topilo v suspenzijah vsebuje trdne delce, večje od tistih, ki jih najdemo v resnični raztopini in koloidov; zato je na skrajnem koncu največja velikost delcev teh snovi (prava raztopina

Približna velikost disperziranih delcev v suspenzijah je večja od deset tisoč angstromov. Angstrom Å je enota dolžine, ki je enaka deset milijardam metra. Prav tako lahko rečemo, da je angstrom Å enak deseti tisočinki mikrona (1Å = 0,0001 µm).

Nastajanje suspenzije je nato odvisno od velikosti topnih delcev, lastnosti njene topnosti in značilnosti njene mešljivosti.

Topilo v emulzijah ima nič mešljivosti, to je, da topilo nima sposobnosti raztapljanja. Toda z dodatkom emulgatorja (ali emulgatorja) je mogoče emulzijo stabilizirati; Tak primer je majoneza, kjer jajčni beljak deluje kot emulgator.

V farmakološki industriji obstajajo različne suspenzije, katerih trdno in netopno topilo je aktivna sestavina zdravila. Te delce razpršimo v gojišču, s pomočjo pomožnih snovi lahko topilo suspendiramo v mešanici.

Primeri najpreprostejših suspenzij so tista, ki nastane z mešanico peska z vodo; prah, ki je suspendiran v zraku in se gravitacijsko odlaga na površine; krema za sončenje, med mnogimi drugimi.

Značilnosti vzmetenja

Obstaja veliko značilnosti, ki omogočajo določitev suspenzije in jasno razlikovanje od pravih raztopin in koloidov:

Fizično

-To je heterogeni sistem, ki ga tvorita dve fazi: trdna notranja in zunanja, ki jo tvori tekoča ali disperzna faza.

-Čvrsta faza vsebuje topilo, ki se v razpršilni tekočini ne raztopi, zato ostane prosto plavajoče ali suspendirano. To pomeni, da je topilo s fizikalnega in kemijskega vidika ločeno od tekoče faze.

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

-Velikost topljenih delcev v suspenzijah je blizu ali večja od 1 mikrona (1 um).

- Zaradi svoje velikosti, teže in sčasoma ima topilo nagnjenost k usedanju.

- Za suspenzije je značilno, da jih zlahka resuspendiramo in po mehanskem mešanju hitro homogeniziramo.

- Da bi suspenzije ostale stabilne, farmacevtska industrija običajno doda površinsko aktivne snovi, stabilizatorje ali zgoščevalna sredstva.

- suspenzije imajo moten videz, niso bistre ali prozorne; kot so homogene raztopine.

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

Čas sedimentacije

Mogoče je eno prvih vprašanj, ki se boste vprašali, ali je snov suspenzija ali koloid, čas usedanja topljene snovi. V resničnih raztopinah se topilo nikoli ne združi in tvori oborino (ob predpostavki, da topilo ne izhlapi).

Na primer, če se sladkor raztopi v vodi in nenasičena raztopina ostane pokrita, da se prepreči uhajanje topila, na dnu posode ne bodo nastali sladkorni kristali. Enako velja za barvne raztopine različnih indikatorjev ali soli (na primer CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

Toda v suspenzijah se topilo ob določenem času konča, zato se zaradi povečanega medsebojnega delovanja naselijo na dno. Zato obstajajo zelo kratek čas.

Drug primer najdemo v redoks reakcijah, pri katerih sodeluje KMnO ₄ z intenzivno vijolično barvo. Z zmanjšanjem ali pridobivanjem elektronov, oksidacijo kemičnih vrst, ki nas zanimajo, nastane rjava oborina MnO ₂ , ki ostane suspendirana v reakcijskem mediju; zelo majhna rjava zrna.

Po določenem času (minutah, urah, dnevih) se suspenzija MnO ₂ v tekočini konča na dnu kot "rjava preproga".

Stabilnost

Stabilnost suspenzij je povezana z odpornostjo na spreminjanje njihovih lastnosti skozi čas. Ta stabilnost je dosežena z nadzorom več dejavnikov, vključno z naslednjim:

-Zasipanje je treba zlahka resuspendirati z mehanskim mešanjem.

-Nadzor viskoznosti disperzije, kar zmanjšuje usedanje topljene snovi; zato mora biti viskoznost visoka.

-Maj manjša kot je trdna faza, večja je stabilnost suspenzij.

- Koristno je, da v suspenzije vključimo snovi, kot so površinsko aktivne snovi, emulgatorji ali antifrizi. To se naredi, da se zmanjša združevanje ali flokulacija delcev notranje faze ali trdnih delcev.

- Med pripravo, distribucijo, skladiščenjem in uporabo suspenzij je treba vzdrževati stalen nadzor temperature. Da bi zagotovili njihovo stabilnost, je pomembno, da se ne izpostavljajo nenadnim temperaturnim spremembam.

Sestava

Suspenzije kot dvofazni sistem sestavljajo dve komponenti: raztopljena ali disperzna faza in disperzna faza.

Razpršena faza

Raztopljena ali dispergirana faza je sestavljena iz trdnih delcev v suspenziji. Ne raztopi se, ker je liofobičen; se pravi, zavrača topilo zaradi svojih razlik v polarnosti. Bolj liofobično je topilo, krajši je čas sedimentacije in življenjska doba suspenzije.

Tudi, kadar topljeni delci sovražijo topilo, večja je njihova nagnjenost, da se združijo in tvorijo večje agregate; dovolj, da njihove velikosti niso več v vrstnem redu mikronov, kot je omenjeno zgoraj. In potem gravitacija naredi ostalo: potegne jih na dno.

Tu leži stabilnost suspenzij. Če se agregati nahajajo v viskoznem mediju, potem bodo našli več težav, da bodo medsebojno vplivali.

Faza razprševanja

Razpršilo suspenzij ali zunanja faza je na splošno tekoče narave, vendar je lahko plinasto. Sestavine suspenzij lahko ločimo s fizikalnimi procesi, kot so filtracija, izhlapevanje, dekantiranje ali centrifugiranje.

Za disperzno fazo je značilno, da je molekularno manjša in dinamična; vendar s povečanjem svoje viskoznosti preprečuje, da bi se suspendirano topilo nagibalo k strjevanju in usedanju.

Površinsko aktivna sredstva

Suspenzije lahko vsebujejo površinsko aktivne snovi ali druge razpršilce, da se prepreči usedanje delcev v trdni fazi. Prav tako se suspenziji lahko dodajo stabilizirajoče snovi, ki povečajo topnost in preprečijo propadanje delcev.

Če bi lahko poseben plin, ki bi izpolnil to funkcijo, hipotetično dodal v prašno sobo, bi ves prah odstranjen iz predmetov, ko bi bil resuspenziran; in tako bi bilo dovolj, da pihamo svež zrak, da odstranimo ves prah.

Razlike med suspenzijo, koloidi in resničnimi raztopinami

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

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

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

-V resničnih raztopinah topilo ne ostane trdno, raztopi se in tvori enofazno. Koloidi so vmesna vrsta mešanice med resničnimi raztopinami in suspenzijami.

-Koloid je homogena zmes, ki jo tvorijo topila, katerih delci imajo velikost od 10 do 10 000 Å. Tako v koloidih kot v suspenzijah raztopina ostane trdna in se ne raztopi.

-Otopno koloidno kolo ostane suspendirano v fazi razprševanja, se ne nagiba in ni vidno s prostim očesom. Mleko je eden izmed mnogih primerov koloidne raztopine. V suspenziji se topilo nagiba in je vidno s prostim očesom ali s svetlobnim mikroskopom.

Vrste

Obstajajo različne vrste suspenzij, ki jih lahko razvrstimo glede na disperzijski medij ali fazo, sposobnost usedanja; v farmakoloških zadevah, odvisno od načina dajanja.

-Slednje disperzijskemu mediju

Disperzijski mediji suspenzij so običajno tekoči, obstajajo pa tudi plinasti mediji.

Mehanske suspenzije

So najpogostejše suspenzije, ki jih tvorijo že opisane faze trdna tekočina; kot pesek v skledi z vodo. Vendar obstajajo suspenzije, kot so aerosoli, opisani spodaj.

Aerosolna razpršila

To je vrsta suspenzije, sestavljene iz drobnih trdnih delcev in kapljic tekočine, suspendirane v plinu. Primer te suspenzije najdemo v atmosferi in njenih plasteh prahu in ledu.

-Zvisno od zmogljivosti usedanja

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

Razblaženo

Pri tej vrsti suspenzije je pomembna odbojna sila med delci, ki se hranijo ločeno, ne da bi se z njimi flokulirale. V začetni fazi nastajanja suspenzije ne nastajajo agregati.

Hitrost usedanja topila je počasno in ga je težko resuspendirati, ko se ta ustvari. Z drugimi besedami, tudi če so bili vznemirjeni, delci ne bodo resuspendirali; To še posebej velja za želatinaste trdne snovi, kot je Fe (OH) ₃ .

Flocculated

Gre za suspenzije, v katerih je majhno odbojnost med topnimi delci in imajo nagnjenost k tvorbi kosmičev. Hitrost sedimentacije trdne faze je hitra in nastali sediment je zlahka ponovljiv.

- odvisno od načina dajanja suspenzije

Obstajajo peroralne suspenzije, ki jih je enostavno dajati in imajo na splošno mlečen videz. Obstajajo tudi suspenzije za lokalno uporabo, ki so predstavljene v obliki kreme, mazil, emolientov, zaščitnih sredstev, ki se nanesejo na kožo ali sluznico.

Obstajajo suspenzije, ki jih je mogoče uporabiti z injekcijami, in v aerosolu, na primer salbutamol, ki je bronhodilatator.

Primeri

Vir: Pixabay

Obstajajo številni primeri suspenzij v naravi, izdelkih in živilih ter v farmacevtski industriji zdravil.

V naravi

Vzdušje je primer aerosolne suspenzije, saj vsebuje veliko suspendiranih trdnih delcev. V ozračju so med drugimi spojinami, mešanimi z vodnimi kapljicami iz oblakov, prisotne saje, drobni delci prahu, sulfati, nitrati.

Drug primer suspenzije, ki jo najdemo v naravi, je blato ali blato, ki je mešanica vode in peska. Motne reke, ko voda prenaša količino usedlin, tvorijo suspenzijo.

V kuhinji

Mešanice, pripravljene v kuhinji s spajanjem moke z vodo, predstavljajo emulzijo: z ostankom se moka usede. Sadni jogurti so primeri živil, ki so suspenzije. Sadni sokovi, ki niso bili obuti, so primeri suspenzij.

Prav tako čokoladni čips v kozarcu čiča predstavlja precej heterogeno in nestabilno suspenzijo. Če čičo pustimo počivati, se slej ko prej na dnu kozarca oblikuje plast čokolade.

V farmacevtski industriji

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

Te farmakološke suspenzije imajo lahko različne načine dajanja: lokalno, peroralno ali injekcijsko. Imeli bodo različne uporabe, torej služijo za zdravljenje različnih bolezni.

Med drugim obstajajo oftalmološke in oticne suspenzije. Priporočljivo je, da suspenzijo resuspendirate, preden jo zaužijete, da zagotovite odmerek, ki ga je predpisal zdravnik.

Kozarec peska proti kozarcem zvezd

Nekateri pesniški stavki pravijo: na nebu visijo bele zvezde.

Čeprav je primerjava med kozarcem vode s suspendiranim peskom in "kozmičnim kozarcem" zvezd povsem nesorazmerna (in navidezno naravnana), je zanimivo za trenutek razmisliti o vesolju kot o ogromni suspenziji zvezd (in nešteto drugih teles). nebesno).

Če bi bilo tako, se ne bi oddaljili drug od drugega; raje, nasprotno, na koncu bi združili, da bi na dnu kozmičnega plovila tvorili plast zvezd.

Reference

1. Soult A. (04.10.2017). Koloidi in suspenzije. Kemija LibreTexts. . Pridobljeno: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19. julij 2017). 30 primerov kemičnih suspenzij. Lifeperson Pridobljeno: lifepersona.com
3. Reid D. (4. februar 2018). Kaj je suspenzija v znanosti? - Opredelitev, vrste in primeri. Študij. Pridobljeno: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, dr. (03.12.2018). 4 Primeri suspenzij. Pridobljeno: misel.com
5. Wikipedija. (2018). Suspenzija (kemija). Pridobljeno: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Primeri suspenzij. Pridobljeno: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Primeri suspenzij. Pridobljeno:
   quimicas.net