KJEMISKE SUSPENSJONER: KJENNETEGN, SAMMENSETNING, EKSEMPLER - KJEMI - 2026

De kjemiske suspensjonene er en heterogen blanding av et oppløst stoff som ikke er oppløst i løsningen. Suspensjoner er ustabile løsninger, siden løsningen har det særegne ved å sedimentere over tid.

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

Kilde: Pexels

Oppløsningen i suspensjoner inneholder faste partikler som er større enn de som finnes i en ekte løsning og kolloider; derfor er det på den ekstreme enden av den største partikkelstørrelsen for disse stoffene (ekte løsning

Den omtrentlige størrelsen på de spredte partiklene i suspensjonene er større enn ti tusen ångstrøm. En angstrøm, Å, er en lengdeenhet som tilsvarer en ti milliarddel meter. Det kan også sies at en angstrøm Å er lik en ti tusendels mikron (1 Å = 0,0001 um).

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

Løstet i emulsjonene har null blandbarhet, det vil si at løsningen ikke har evnen til å oppløses. Men med tilsetning av et emulgeringsmiddel (eller emulgator) er det mulig å stabilisere emulsjonen; Dette er for eksempel tilfellet majones, der eggehviten fungerer som emulgator.

I den farmakologiske industrien er det en rekke suspensjoner hvis fast og uoppløselig oppløst stoff er det aktive prinsippet for et medikament. Disse partiklene blir dispergert i mediet, ved hjelp av hjelpestoffer kan det oppløste stoffet holdes suspendert i blandingen.

Eksempler på de enkleste suspensjoner inkluderer den som er dannet av en blanding av sand med vann; støvet som er hengt opp i luften og som ved tyngdekraft blir avsatt på overflatene; solkrem, blant mange andre.

Suspensjonskarakteristika

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

Fysisk

-Det er et heterogent system, dannet av to faser: et solidt indre, og et eksternt som dannes av væsken eller spredningsfasen.

-Fastfasen inneholder et oppløst stoff som ikke løses opp i dispergeringsvæsken, og forblir derfor fritt flytende eller suspendert. Dette innebærer at oppløsningen holdes, fra fysisk og kjemisk synspunkt, adskilt fra væskefasen.

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

-Størrelsen på de oppløste partiklene i suspensjonene er nær eller større enn 1 mikrometer (1 um).

-Troint av sin størrelse, vekt og over tid har løsningen en tendens til å sedimentere.

-Suspensjonene kjennetegnes ved at de lett blir resuspendert, og homogeniseres raskt etter mekanisk omrøring.

- For å holde suspensjonene stabilt tilfører legemiddelindustrien generelt overflateaktive stoffer, stabilisatorer eller fortykningsmidler.

-Suspensjonene har et overskyet utseende, er ikke klare eller transparente; som er homogene løsninger.

-Komponentene i heterogene blandinger, som suspensjoner, kan skilles ved å anvende fysiske metoder som filtrering.

Sedimentasjonstid

Kanskje er et av de første spørsmålene du stiller deg selv om et stoff er en suspensjon eller en kolloid, sedimentasjonstiden til oppløsningen. I ekte løsninger vil oppløsningen aldri klumpe seg sammen for å 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 lekkasje av løsningsmiddel, vil det ikke danne sukkerkrystaller i bunnen av beholderen. Det samme gjelder fargede løsninger av forskjellige indikatorer eller salter (for eksempel CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

I suspensjoner ender imidlertid oppløsningen med å klumpe seg på et bestemt tidspunkt, og som et resultat av økningen i interaksjonen deres, legger de seg til bunns. Derfor eksisterer de i en veldig kort periode.

Et annet eksempel finnes i redoksreaksjoner der KMnO ₄ , med en intens lilla farge, deltar. Ved å redusere eller få elektroner, oksidere den kjemiske art som er av interesse, _dannes et brunt bunnfall av Mn02 , som forblir suspendert i reaksjonsmediet; veldig små brune korn.

Etter en viss tid (minutter, timer, dager) ender suspensjonen av MnO ₂ i væsken med å legge seg til bunnen som et "brunt teppe".

Stabilitet

Stabiliteten til suspensjonene er relatert til motstanden mot endring av deres egenskaper over tid. Denne stabiliteten oppnås med kontroll av flere faktorer, inkludert følgende:

-Suspensjoner må være lett å resuspendere ved mekanisk omrøring.

-Kontrollen av viskositeten til spredningen, noe som reduserer sedimenteringen av løsningen; derfor må viskositeten være høy.

- Jo mindre størrelsen på partiklene i fast fase er, jo større er suspensjonenes stabilitet.

-Det er nyttig å innlemme stoffer som overflateaktive stoffer, emulgatorer eller frostvæsker i suspensjoner. Dette gjøres for å redusere aggregeringen eller flokkuleringen av partiklene i indre fase eller faste partikler.

-En konstant kontroll over temperaturen må opprettholdes under klargjøring, distribusjon, lagring og bruk av suspensjonene. For å sikre deres stabilitet er det viktig å ikke utsette dem for plutselige temperaturendringer.

sammensetning

Som et bifasisk system består suspensjoner av to komponenter: den løste eller dispergerte fasen, og dispergeringsfasen.

Spredt fase

Den løste eller dispergerte fasen består av faste partikler i suspensjonsblandingen. Den løses ikke opp, fordi den er lyofob; det vil si at det avskaffer løsningsmidlet for dets forskjeller i polaritet. Jo mer lyofobisk stoffet er, jo kortere blir sedimentasjonstiden og suspensjonens levetid.

Dessuten, når oppløste partikler vanker løsemiddel, desto større er deres tendens til å klumpe seg sammen for å danne større tilslag; nok, slik at størrelsene ikke lenger er i størrelsesorden mikron, som nevnt ovenfor. Og så gjør tyngdekraften resten: den trekker dem til bunnen.

Det er her stabiliteten til suspensjonene ligger. Hvis aggregatene er i et tyktflytende medium, vil det bli funnet flere vanskeligheter for dem å samhandle med hverandre.

Spredningsfase

Dispergeringsmidlet til suspensjonene eller den eksterne fasen er generelt flytende i sin natur, men det kan være gassformig. Komponentene i suspensjonene kan separeres ved fysiske prosesser som filtrering, fordampning, dekantering eller sentrifugering.

Dispergeringsfasen er preget av å være molekylært mindre og dynamisk; ved å øke sin viskositet forhindrer den imidlertid at den suspenderte løsningen tenderer til å samle seg og sedimentere.

Surfaktanter

Suspensjoner kan inneholde overflateaktive midler eller andre dispergeringsmidler for å forhindre fastfase-partikler i å sette seg. På samme måte kan stabiliserende stoffer tilsettes suspensjonen, noe som øker løseligheten og forhindrer forringelse av partiklene.

Hvis en spesifikk gass som ville oppfylle denne funksjonen kunne legges hypotetisk til 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 fremheve noen forskjeller mellom suspensjoner, kolloider og ekte løsninger for bedre å forstå deres sammensetning.

-Kolloider og sanne løsninger er homogene blandinger, og har derfor en enfase (synlig); 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 løses opp i løsningsmidlet.

-I virkelige oppløsninger forblir det faste stoffet ikke, det løser seg og danner en enkelt fase. Kolloider er en mellomtype blanding mellom sanne løsninger og suspensjoner.

-En kolloid er en homogen blanding, dannet av oppløste stoffer hvis partikler har en størrelse fra 10 til 10.000 Å. I både kolloider og suspensjoner forblir det faste stoffet og løses ikke opp.

-Koloidets løsmasse 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 kolloidal løsning. I suspensjon har løsningen 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 spredningsmedium eller fase, sedimenteringskapasiteten; og i farmakologiske forhold, avhengig av administrasjonsvei.

-I henhold til spredningsmediet

Dispersjonsmediene til suspensjonene 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 aerosolene beskrevet nedenfor.

Aerosol spray

Dette er en type suspensjon som består av fine faste partikler pluss flytende dråper suspendert i en gass. Et eksempel på denne suspensjonen finnes i atmosfæren og dens lag med støv og is.

-Avhengig av sedimentasjonskapasiteten

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

Defloculated

I denne typen suspensjon er den frastøtende kraften mellom partiklene viktig, og de holdes adskilt uten flokkulering. I den innledende fasen av suspensjonsdannelse dannes ingen aggregater.

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

flokkulert

Det er suspensjoner der det er lite frastøtning mellom de faste stoffpartiklene og har en tendens til å danne flokker. Sedimentasjonshastigheten til den faste fasen er rask, og det dannede sedimentet er lett redispergerbart.

Avhengig av administrasjonsvei for suspensjonen

Det er orale suspensjoner, som er enkle å administrere og generelt har en melkeaktig utseende. Det er også suspensjoner for aktuell bruk, presentert som kremer, salver, mykemidler, beskyttelsesmidler, som påføres huden eller slimhinnene.

Det er suspensjoner som kan brukes ved injeksjoner, og i aerosol, for eksempel salbutamol, som er en bronkodilator.

eksempler

Kilde: Pixabay

Det er mange eksempler på suspensjoner i naturen, i produkter og matvarer og i den farmasøytiske medisinindustrien.

I naturen

Atmosfæren er et eksempel på en suspensjon av aerosol-typen, siden 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. Grumlige elver, når vannet bærer en mengde sediment, danner en suspensjon.

På kjøkkenet

Blandingene laget på kjøkkenet ved å blande mel med vann utgjør en emulsjon: med hvile pleier melet å bunnfeste. Fruktyoghurt er eksempler på mat som er suspensjoner. Fruktjuicer som ikke har blitt anstrengt er eksempler på suspensjoner.

På samme måte utgjør sjokoladebrikken i et glass chicha en ganske heterogen og ustabil suspensjon. La chichaene ligge i ro, før eller senere vil det danne seg et lag sjokolade i bunnen av glasset.

I legemiddelindustrien

Suspensjoner som brukes til å bekjempe parasittiske infeksjoner, for eksempel mebendazol, er kjent. Det er også intestinal astringenter som inneholder magnesium- og aluminiumsalter, blandet med pektin og kaolin.

Disse farmakologiske suspensjonene kan ha forskjellige administrasjonsmåter: aktuell, oral eller injiserbar. De vil ha forskjellige bruksområder, det vil si at de tjener til behandling av forskjellige sykdommer.

Det er oftalmiske og otiske suspensjoner, blant andre. Det anbefales at suspensjonen blir resuspendert, i god tid før den konsumeres for å garantere dosen foreskrevet av legen.

Glass med sand vs glass med stjerner

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

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

I så fall ville de ikke bevege seg fra hverandre; snarere tvert imot, de ville ende opp med å gruppere seg for å danne et lag med stjerner på bunnen av nevnte kosmiske kar.

referanser

1. Soult A. (04. 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 vitenskap? - Definisjon, typer og eksempler. Studere. Gjenopprettet fra: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (03. 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. Gjenopprettet fra:
   quimicas.net