KEMISKA SUSPENSIONER: EGENSKAPER, SAMMANSÄTTNING, EXEMPEL - KEMI - 2025

De kemiska suspensionerna är en heterogen blandning av ett löst ämne som inte är löst i lösningen. Suspensioner är instabila lösningar, eftersom det lösta materialet har det särdragen att sedimentera över tid.

Men exakt vad är en upphängning? Det är ett heterogent bifasiskt system, där lösta ämnet komponerar den fasta fasen dispergerad i ett flytande medium eller dispergeringsfas. Denna dispergeringsfas kan till och med vara en gas eller en blandning av gaser i vilka de fasta partiklarna förblir suspenderade.

Källa: Pexels

Lösningen i suspensioner innehåller fasta partiklar större än de som finns i en verklig lösning och kolloider; därför är det ytterst i slutet av den största partikelstorleken för dessa ämnen (sann lösning

Den ungefärliga storleken på de dispergerade partiklarna i suspensionerna är större än tiotusen ångström. En ångström, Å, är en längdenhet som motsvarar en tio miljarddels meter. Det kan också sägas att en ångström Å är lika med en tiotusendel av en mikron (1 Å = 0,0001 um).

Bildningen av en suspension beror sedan på storleken på de lösta partiklarna, egenskaperna hos dess löslighet och egenskaperna hos dess blandbarhet.

Lösningen i emulsionerna har noll blandbarhet, det vill säga, det lösta ämnet har inte förmågan att upplösa. Men med tillsatsen av ett emulgeringsmedel (eller emulgeringsmedel) är det möjligt att stabilisera emulsionen; Detta är till exempel fallet med majonnäs, där äggviten fungerar som en emulgator.

Inom den farmakologiska industrin finns det en mängd suspensioner vars fasta och olösliga lösta ämnen är den aktiva principen för ett läkemedel. Dessa partiklar dispergeras i mediet, med hjälp av hjälpämnen kan det lösta ämnet hållas suspenderat i blandningen.

Exempel på de enklaste suspensionerna inkluderar den som bildas av en blandning av sand med vatten; dammet som hängs upp i luften och som med tyngdkraft avsätts på ytorna; solkräm, bland många andra.

Suspensionens egenskaper

Det finns många egenskaper som gör att en suspension kan definieras och tydligt differentieras från verkliga lösningar och kolloider:

Fysisk

-Det är ett heterogent system, bildat av två faser: ett fast inre, och ett externt som bildas av vätskan eller spridningsfasen.

-Fasta fasen innehåller ett löst ämne som inte upplöses i spridningsvätskan och därför förblir fritt flytande eller suspenderat. Detta innebär att det lösta ämnet, från fysikalisk och kemisk synvinkel, hålls separat från vätskefasen.

-Partiklarna som utgör det lösta ämnet är i allmänhet fasta, stora i storlek och synliga för blotta ögat.

-Storleken på de lösta partiklarna i suspensionerna är nära eller större än 1 mikron (1 um).

-Tvärdet av sin storlek, vikt och över tid har det lösta ämnet en sediment till sediment.

-Suspensionerna kännetecknas av att de lätt återsuspenderas och homogeniseras snabbt efter mekanisk omrörning.

- För att hålla suspensioner stabila lägger läkemedelsindustrin generellt till ytaktiva ämnen, stabilisatorer eller förtjockningsmedel.

-Suspensionerna har ett grumligt utseende, är inte tydliga eller transparenta; liksom homogena lösningar.

-Komponenterna i heterogena blandningar, såsom suspensioner, kan separeras genom att använda fysiska metoder såsom filtrering.

Sedimentationstid

Kanske en av de första frågorna att ställa dig själv om ett ämne är en suspension eller en kolloid är sedimentationstiden för det lösta ämnet. I verkliga lösningar klumpas det lösta ämnet aldrig samman för att bilda en fällning (förutsatt att lösningsmedlet inte förångas).

Till exempel, om socker löses i vatten, och den omättade lösningen hålls täckt för att förhindra läckage av lösningsmedel, bildas inga sockerkristaller i behållarens botten. Detsamma gäller för färgade lösningar av olika indikatorer eller salter (t.ex. CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

I suspensioner hamnar emellertid det lösta ämnet vid en viss tidpunkt, och som ett resultat av ökningen av deras interaktioner, sätter de sig till botten. Därför finns de under en mycket kort tid.

Ett annat exempel finns i redoxreaktioner där KMnO ₄ , med en intensiv lila färg, deltar. Genom att reducera eller få elektroner, oxidera de kemiska ämnena av intresse _bildas en brun fällning av Mn02 , som förblir suspenderad i reaktionsmediet; mycket små bruna korn.

Efter en viss tid (minuter, timmar, dagar) hamnar MnO _2- suspensionen i vätskan till botten som en ”brun matta”.

Stabilitet

Suspensionens stabilitet är relaterad till motståndet mot förändring av deras egenskaper över tid. Denna stabilitet uppnås med kontroll av flera faktorer inklusive följande:

-Suspensioner måste enkelt kunna resuspenderas genom mekanisk omrörning.

-Kontrollen av viskositeten hos dispersionen, vilket minskar sedimentationen av det lösta ämnet; därför måste viskositeten vara hög.

- Ju mindre storleken på fastfaspartiklarna är, desto större är stabiliteten hos suspensionerna.

-Det är användbart att införliva ämnen som ytaktiva ämnen, emulgermedel eller frostskyddsmedel i suspensioner. Detta görs för att minska aggregeringen eller flockningen av de inre faspartiklarna eller fasta partiklar.

-En konstant kontroll över temperaturen måste upprätthållas under beredning, distribution, lagring och användning av suspensioner. För att säkerställa deras stabilitet är det viktigt att inte utsätta dem för plötsliga temperaturförändringar.

Sammansättning

Som ett bifasiskt system består suspensioner av två komponenter: den lösta eller dispergerade fasen och spridningsfasen.

Spridd fas

Den lösta eller dispergerade fasen består av fasta partiklar i suspensionsblandningen. Det upplöses inte, för det är lyofobt; det vill säga, det avstår lösningsmedlet för dess skillnader i polaritet. Ju mer lyofob det lösta ämnet är, desto kortare blir sedimenteringstiden och suspensionens livslängd.

När även lösta partiklar dämpar lösningsmedel, desto större är deras tendens att klumpa sig samman för att bilda större aggregat; tillräckligt, så att deras storlekar inte längre är i storleksordningen mikron, som nämnts ovan. Och sedan gör gravitationen resten: det drar dem till botten.

Det är här som stabiliteten i suspensionerna ligger. Om aggregaten är i ett visköst medium, hittas fler svårigheter för dem att interagera med varandra.

Spridningsfas

Dispergeringsmedlet för suspensioner eller yttre fas, i allmänhet, är flytande till sin natur, men det kan vara gasformigt. Komponenterna i suspensionerna kan separeras genom fysiska processer såsom filtrering, indunstning, dekantering eller centrifugering.

Dispergeringsfasen kännetecknas av att den är molekylärt mindre och dynamisk; genom att öka dess viskositet förhindrar det emellertid att det suspenderade lösta ämnet tenderar att aggregeras och sedimenteras.

Ytaktiva medel

Suspensioner kan innehålla ytaktiva medel eller andra dispergeringsmedel för att förhindra fastfaspartiklar att sedimentera På samma sätt kan stabiliserande substanser sättas till suspensionen, vilket ökar lösligheten och förhindrar försämring av partiklarna.

Om en specifik gas som skulle uppfylla denna funktion skulle kunna läggas hypotetiskt till ett dammigt rum, skulle allt damm tas bort från föremålen när det återsuspenderas; och sålunda skulle det räcka med att blåsa frisk luft för att ta bort allt damm.

Skillnader mellan suspension, kolloider och riktiga lösningar

Det är viktigt att lyfta fram vissa skillnader mellan suspensioner, kolloider och verkliga lösningar för att bättre förstå deras sammansättning.

-Kolloider och äkta lösningar är homogena blandningar och har därför en enskild fas (synlig); medan suspensioner är heterogena blandningar.

-En annan skillnad mellan dem ligger i storleken på partiklarna. I en verklig lösning varierar partiklarnas storlek från 1 till 10 Å, och de upplöses i lösningsmedlet.

-I verkliga lösningar förblir det lösta ämnet inte fast, det löser sig och bildar en enda fas. Kolloider är en mellanliggande typ av blandning mellan verkliga lösningar och suspensioner.

-En kolloid är en homogen blandning, bildad av lösta ämnen vars partiklar har en storlek från 10 till 10 000 Å. I både kolloider och suspensioner förblir det lösta ämnet fast och löses inte upp.

-Kolloidens lödning förblir suspenderad i spridningsfasen, tenderar inte att sedimentera och är inte synlig för det blotta ögat. Mjölk är ett av många exempel på en kolloidal lösning. I upphängning tenderar det lösta ämnet att sedimentera och är synligt med blotta ögat eller med ett ljusmikroskop.

typer

Det finns olika typer av suspensioner som kan klassificeras enligt dispersionsmediet eller fasen, sedimenteringskapaciteten; och i farmakologiska frågor, beroende på administreringssätt.

- Enligt dispersionsmediet

Dispersionsmediet för suspensionerna är i allmänhet flytande, men det finns också gasformiga medier.

Mekaniska upphängningar

De är de vanligaste suspensionerna, som bildas av fasta-vätskefaser, som redan beskrivits; som sand i en skål med vatten. Det finns emellertid suspensioner såsom aerosolerna som beskrivs nedan.

Aerosolsprayer

Detta är en typ av suspension som består av fina fasta partiklar plus vätskedroppar suspenderade i en gas. Ett exempel på denna suspension finns i atmosfären och dess lager av damm och is.

-Beroende på sedimentationskapaciteten

Det finns suspensioner som enligt deras sedimentationskapacitet kan klassificeras i deflockulerade suspensioner och flockade suspensioner.

Defloculated

I denna typ av suspension är den avvisande kraften mellan partiklarna viktig och de hålls åtskilda, utan flockning. I den initiala fasen av suspensionbildningen bildas inga aggregat.

Sedimentationsgraden för det lösta ämnet är långsamt och det är svårt att resuspendera sedimentet när det har bildats. Med andra ord, även om de omrördes, kommer partiklarna inte att återsuspendera; Detta är särskilt fallet med gelatinösa fasta ämnen, såsom Fe (OH) ₃ .

flockade

Det är suspensioner där det är lite avstötning mellan de lösta partiklarna och har en tendens att bilda flockar. Sedimentationshastigheten för den fasta fasen är snabb och det bildade sedimentet kan lätt dispergeras.

- Beroende på administreringsvägen för suspensionen

Det finns orala suspensioner, som är lätta att administrera och som i allmänhet har ett mjölkigt utseende. Det finns också suspensioner för aktuell användning, presenterade som krämer, salvor, uppmjukande medel, skyddsmedel, som appliceras på huden eller slemhinnorna.

Det finns suspensioner som kan appliceras genom injektioner och i aerosol, såsom salbutamol, som är en bronkodilatator.

exempel

Källa: Pixabay

Det finns många exempel på suspensioner i naturen, i produkter och livsmedel och inom läkemedelsindustrin.

I naturen

Atmosfären är ett exempel på en suspension av aerosoltyp, eftersom den innehåller många suspenderade fasta partiklar. Atmosfären innehåller sot, fina dammpartiklar, sulfater, nitrater, bland andra blandningar isär med vattendroppar från moln.

Ett annat exempel på suspension som finns i naturen är lera eller lera, som är en blandning av vatten och sand. Grumliga floder, när vattnet bär en mängd sediment, bildar en suspension.

I köket

Blandningarna som gjorts i köket genom att koppla mjöl med vatten utgör en emulsion: med vila tenderar mjölet att sedimentera. Fruktyoghurt är exempel på livsmedel som är suspensioner. Fruktjuicer som inte har ansträngt är exempel på suspensioner.

På samma sätt utgör chokladchips i ett glas chicha en ganska heterogen och instabil suspension. Lämna chichan i vila, förr eller senare bildas ett lager choklad längst ner i glaset.

Inom läkemedelsindustrin

Suspensioner som används för att bekämpa parasitära infektioner, såsom mebendazol, är kända. Det finns också intestinala astringenter som innehåller magnesium- och aluminiumsalter, blandade med pektin och kaolin.

Dessa farmakologiska suspensioner kan ha olika administreringsvägar: topisk, oral eller injicerbar. De kommer att ha olika användningsområden, det vill säga de tjänar till behandling av olika sjukdomar.

Det finns oftalmiska och otiska suspensioner, bland andra. Det rekommenderas att suspensionen återuppslammas väl innan den konsumeras för att garantera den dos som föreskrivs av läkaren.

Glas sand vs glas stjärnor

Vissa poetiska fraser säger: de vita stjärnorna hängande på himlen.

Även om jämförelsen mellan ett glas vatten med upphängd sand och ett "kosmiskt glas" av stjärnor är helt oproportionerligt (och långtgående), är det intressant att betrakta universumet som en enorm suspension av stjärnor (och otaliga andra kroppar). himmelsk).

I så fall skulle de inte röra sig från varandra; snarare tvärtom, de skulle i slutändan gruppera sig för att bilda ett lager av stjärnor i botten av det kosmiska kärlet.

referenser

1. Soult A. (04 oktober 2017). Kolloider och suspensioner. Kemi LibreTexts. . Återställd från: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19 juli 2017). 30 exempel på kemiska suspensioner. Lifeperson. Återställs från: lifepersona.com
3. Reid D. (4 februari 2018). Vad är Suspension i vetenskap? - Definition, typer och exempel. Studie. Återställd från: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (03 december 2018). 4 Exempel på suspension. Återställd från: thoughtco.com
5. Wikipedia. (2018). Suspension (kemi). Återställd från: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Exempel på suspension. Återställd från: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Exempel på suspension. Återställd från:
   quimicas.net