CHEMINĖS SUSPENSIJOS: CHARAKTERISTIKOS, SUDĖTIS, PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Kad cheminės suspensijos yra nevienalytė mišinys tirpiniui, kad yra neištirpinta tirpalo. Suspensijos yra nestabilūs sprendimai, nes laikui bėgant tirpus tirpalas turi nuosėdų ypatumą.

Bet kas tiksliai yra pakaba? Tai nevienalytė dvifazė sistema, kurioje tirpioji medžiaga sudaro kietąją fazę, išsklaidytą skystoje terpėje, arba dispersinę fazę. Ši dispersinė fazė gali būti net dujos arba dujų mišinys, kuriame kietosios dalelės lieka suspenduotos.

Šaltinis: Pexels

Suspensijose esančioje tirpinoje medžiagoje yra kietų dalelių, didesnių už tas, kurios randamos tikrame tirpale, ir koloidų; todėl didžiausias šių medžiagų dalelių dydis yra tiesiausiu galu (tikrasis sprendimas

Apytikslis suspensijos dispersinių dalelių dydis yra didesnis nei dešimt tūkstančių angstromų. Angstroma Å yra ilgio vienetas, lygus vienai dešimčiai milijardo metro. Taip pat galima sakyti, kad angstroma Å yra lygi vienai dešimtai tūkstantosios mikrono dalies (1Å = 0,0001µm).

Suspensijos susidarymas priklauso nuo ištirpusių dalelių dydžio, jų tirpumo savybių ir maišymosi savybių.

Emulsijose esanti tirpus tirpumas yra nulinis, ty tirpi medžiaga neturi galimybės ištirpti. Bet pridedant emulsiklio (arba emulsiklio), emulsiją įmanoma stabilizuoti; Pavyzdžiui, majonezo atveju kiaušinio baltymas veikia kaip emulsiklis.

Farmakologinėje pramonėje yra įvairių suspensijų, kurių kieta ir netirpi tirpi medžiaga yra aktyvusis vaisto principas. Šios dalelės yra išsklaidytos terpėje, o pagalbinių medžiagų pagalba tirpintą medžiagą galima laikyti suspenduotą mišinyje.

Paprasčiausių suspensijų pavyzdžiai yra tokia, kurią sudaro smėlio ir vandens mišinys; dulkės, kurios susikaupia ore ir kurios dėl sunkio jėgos nusėda ant paviršių; apsaugos nuo saulės, tarp daugelio kitų.

Pakabos charakteristikos

Yra daugybė savybių, leidžiančių apibrėžti suspensiją ir aiškiai atskirti nuo tikrųjų tirpalų ir koloidų:

Fizinis

- Tai nevienalytė sistema, susidedanti iš dviejų fazių: vientisos vidinės ir išorinės, kurią sudaro skysčio arba dispersinė fazė.

- Kietoje fazėje yra tirpios medžiagos, kuri neištirpsta disperguojančiame skystyje, todėl išlieka laisvai plūduriuojanti arba suspenduota. Tai reiškia, kad tirpioji medžiaga fizikiniu ir cheminiu požiūriu laikoma atskirai nuo skysčio fazės.

-Dalios dalelės sudaro kietas, dideles ir matomos plika akimi.

- Tirpių dalelių dydis suspensijose yra artimas arba didesnis nei 1 mikronas (1 µm).

- Dėl savo dydžio, svorio ir laikui bėgant tirpus tirpalas turi nuosėdų.

- Suspensijos pasižymi tuo, kad lengvai suspenduojamos ir greitai homogenizuojamos po mechaninio maišymo.

- Kad suspensijos išliktų stabilios, paprastai farmacijos pramonėje pridedama aktyviųjų paviršiaus medžiagų, stabilizatorių ar tirštiklių.

- suspensijos yra drumstos, nėra skaidrios ar skaidrios; kaip ir vienarūšiai tirpalai.

- Heterogeninių mišinių komponentus, tokius kaip suspensijos, galima atskirti fizikiniais metodais, tokiais kaip filtravimas.

Sedimentacijos laikas

Turbūt vienas iš pirmųjų klausimų, užduodamų sau klausimą, ar medžiaga yra suspensija, ar koloidas, yra tirpios medžiagos nusėdimo laikas. Tikruose tirpaluose tirpi medžiaga niekada nesuliptų kartu, kad susidarytų nuosėdos (darant prielaidą, kad tirpiklis neišgaruos).

Pvz., Jei cukrus ištirpsta vandenyje ir nesočiojo tirpalo laikymas bus uždengtas, kad būtų išvengta tirpiklio nutekėjimo, konteinerio apačioje nesusidarys cukraus kristalai. Tas pats pasakytina apie spalvotus įvairių indikatorių ar druskų tirpalus (tokius kaip CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

Tačiau suspensijose tirpus tirpalas tam tikru metu išlieka sulipęs ir padidėjus jų sąveikai, jie nusėda į dugną. Todėl jie egzistuoja labai trumpą laiką.

Kitas pavyzdys randamas redokso reakcijose, kuriose dalyvauja intensyvios violetinės spalvos KMnO ₄ . Sumažinant ar įgyti elektronus, oksidavimą cheminių rūšių interesų, rudos nuosėdos MnO _{2 yra suformuotas} , kuris lieka sustabdytas reakcijos terpėje; labai maži rudi grūdai.

Po tam tikro laiko (valandas, minutes, dienas), iš MnO pakaba ₂ skystyje baigiasi sprendžiant į dugną kaip "rudą kilimą".

Stabilumas

Suspensijų stabilumas yra susijęs su atsparumu jų savybių pasikeitimui laikui bėgant. Šis stabilumas pasiekiamas kontroliuojant keletą veiksnių, įskaitant šiuos:

- Suspensijos turi būti lengvai pakartotinai sumaišomos mechaniškai maišant.

- dispersijos klampumo kontrolė, dėl kurios sumažėja tirpios medžiagos nuosėdos; todėl klampumas turi būti didelis.

-Kuo mažesnis kietosios fazės dalelių dydis, tuo didesnis suspensijų stabilumas.

- Naudinga į suspensijas įpilti tokių medžiagų kaip paviršiaus aktyviosios medžiagos, emulsikliai ar antifrizai. Tai daroma siekiant sumažinti vidinės fazės dalelių arba kietų dalelių agregaciją ar flokuliaciją.

- Ruošiant, paskirstant, laikant ir naudojant suspensijas, turi būti palaikoma nuolatinė temperatūros kontrolė. Norint užtikrinti jų stabilumą, svarbu nepatirti staigių temperatūros pokyčių.

Sudėtis

Kaip dvifazė sistema, suspensijos susideda iš dviejų komponentų: tirpiosios arba dispersinės fazės ir dispersinės fazės.

Išsklaidyta fazė

Tirpioji arba dispersinė fazė sudaryta iš kietų dalelių suspensijos mišinyje. Jis netirpsta, nes yra liofobinis; tai yra, jis vengia tirpiklio dėl savo poliškumo skirtumų. Kuo tirpalas yra liofobingesnis, tuo trumpesnis jo nusėdimo laikas ir suspensijos veikimo laikas.

Be to, kai tirpios dalelės vilioja tirpiklį, tuo didesnis jų polinkis sulipti ir sudaryti didesnius agregatus; pakankamai, kad jų dydžiai nebebūtų mikronų tvarka, kaip minėta aukščiau. Ir tada gravitacija daro visa kita: ji traukia juos į dugną.

Čia slypi pakabos stabilumas. Jei užpildai yra klampioje terpėje, jiems bus sunkiau sąveikauti.

Dispersinė fazė

Suspensijų ar išorinės fazės dispergentas iš esmės yra skystas, tačiau gali būti dujinis. Suspensijų komponentus galima atskirti atliekant fizinius procesus, tokius kaip filtravimas, garinimas, dekantavimas arba centrifugavimas.

Dispersinė fazė pasižymi tuo, kad yra molekuliškai mažesnė ir dinamiška; tačiau padidindamas savo klampumą jis neleidžia suspenduotai medžiagai susikaupti ir nusėsti.

Paviršinio aktyvumo medžiagos

Suspensijose gali būti aktyviųjų paviršiaus medžiagų arba kitų dispergentų, kad kietosios fazės dalelės nesusikauptų. Taip pat į suspensiją galima pridėti stabilizuojančių medžiagų, kurios padidina tirpumą ir apsaugo nuo dalelių blogėjimo.

Jei hipotetiniu būdu į dulkėtą patalpą būtų galima įpilti specifinių dujų, kurios atliktų šią funkciją, visos dulkės bus pašalintos iš daiktų, kai jos bus pakartotinai suspenduotos; taigi, norint pašalinti visas dulkes, pakaktų pūsti gryną orą.

Pakabos, koloidų ir tikrų sprendimų skirtumai

Norint geriau suprasti jų sudėtį, svarbu pabrėžti kai kuriuos suspensijų, koloidų ir tikrų sprendimų skirtumus.

-Koloidai ir tikrieji tirpalai yra homogeniniai mišiniai, todėl turi vienfazę (matomą); tuo tarpu suspensijos yra nevienalyti mišiniai.

-Kitas skirtumas tarp jų yra dalelių dydis. Tikrame tirpale dalelių dydis svyruoja nuo 1 iki 10 Å, ir jos ištirpsta tirpiklyje.

- Tikruose tirpaluose tirpi medžiaga nelieka kieta, ji ištirpsta ir sudaro vienfazę. Koloidai yra tarpinis mišinio tarp tikrųjų tirpalų ir suspensijų tipas.

-Koloidas yra homogeninis mišinys, sudarytas iš tirpių medžiagų, kurių dalelių dydis yra nuo 10 iki 10 000 Å. Koloiduose ir suspensijose tirpi medžiaga išlieka kieta ir netirpsta.

-Koloido tirpalas lieka suspenduotas dispergavimo fazėje, nėra linkęs į nuosėdas ir nėra matomas plika akimi. Pienas yra vienas iš daugelio koloidinio tirpalo pavyzdžių. Suspensijoje tirpus tirpalas nusistovi ir yra matomas plika akimi arba šviesos mikroskopu.

Tipai

Yra įvairių rūšių suspensijos, kurias galima klasifikuoti pagal dispersinę terpę ar fazę, nusėdimo gebą; ir farmakologiniais klausimais, atsižvelgiant į vartojimo būdą.

- Pagal dispersinę terpę

Suspensijų dispersinės terpės paprastai yra skystos, tačiau yra ir dujinių terpių.

Mechaninės pakabos

Tai yra labiausiai paplitusios suspensijos, suformuotos jau aprašytų kietų ir skystų fazių metu; kaip smėlis vandens dubenyje. Tačiau yra suspensijų, tokių kaip toliau aprašyti aerozoliai.

Aerozoliniai purškikliai

Tai yra suspensijos rūšis, sudaryta iš smulkių kietų dalelių ir skystų lašelių, suspenduotų dujose. Šios suspensijos pavyzdys yra atmosferoje ir jos dulkių bei ledo sluoksniuose.

- Priklauso nuo sedimentacijos galimybių

Yra suspensijų, kurios pagal jų nusėdimo pajėgumą gali būti klasifikuojamos į deflokuotas suspensijas ir flokuliuotas suspensijas.

Deflokuotas

Tokio tipo suspensijoje yra svarbi atstumianti jėga tarp dalelių ir jos yra laikomos atskirai, be flokuliacijos. Pradiniame suspensijos formavimo etape nesusidaro jokie užpildai.

Tirpintos medžiagos nuosėdų greitis yra lėtas, o susidariusias nuosėdas sunku resuspenduoti. Kitaip tariant, net jei jie būtų sujaudinti, dalelės neatsistatytų; Tai ypač pasakytina apie želatinines kietąsias medžiagas, tokias kaip Fe (OH) ₃ .

Flokuliuoti

Tai suspensijos, kuriose mažai tirpių tirpių dalelių ir jie linkę sudaryti pūkus. Kieta fazė greitai nusėda, o susidariusios nuosėdos lengvai disperguojamos.

- Priklauso nuo suspensijos vartojimo būdo

Yra geriamųjų suspensijų, kurias lengva vartoti ir kurios paprastai būna pieniškos. Taip pat yra suspensijų, skirtų vietiniam naudojimui, kurios yra kremai, tepalai, emolientai, apsauginės priemonės, kurios tepamos ant odos ar gleivinių.

Yra suspensijų, kurias galima tepti injekcijomis, ir aerozoliuose, tokiuose kaip salbutamolis, kuris yra bronchus plečiantis vaistas.

Pavyzdžiai

Šaltinis: „Pixabay“

Gamtoje, produktuose ir maisto produktuose bei farmacinių vaistų pramonėje yra daugybė suspensijų pavyzdžių.

Gamtoje

Atmosfera yra aerozolio tipo suspensijos pavyzdys, nes joje yra daug suspenduotų kietų dalelių. Be kitų junginių, tarp kurių yra debesų vandens lašeliai, atmosferoje yra suodžių, smulkių dulkių dalelių, sulfatų, nitratų.

Kitas gamtoje aptinkamos suspensijos pavyzdys yra purvas arba purvas, kuris yra vandens ir smėlio mišinys. Drumstos upės, kai vanduo neša tam tikras nuosėdas, sudaro suspensiją.

Virtuvėje

Mišiniai, pagaminti virtuvėje, sujungiant miltus su vandeniu, sudaro emulsiją: likus miltams, miltai linkę nusėsti. Vaisių jogurtai yra maisto produktų, kurie yra suspensijos, pavyzdžiai. Neapdorotos vaisių sultys yra suspensijų pavyzdžiai.

Taip pat šokolado drožlės stiklinėje chicha sudaro gana nevienalytę ir nestabilią suspensiją. Palikdami čičiką ramybėje, anksčiau ar vėliau stiklinės apačioje susidarys šokolado sluoksnis.

Farmacijos pramonėje

Yra žinomos suspensijos, naudojamos kovojant su parazitinėmis infekcijomis, tokiomis kaip mebendazolas. Taip pat yra žarnyno sutraukiančių medžiagų, kurių sudėtyje yra magnio ir aliuminio druskų, sumaišytų su pektinu ir kaolinu.

Šios farmakologinės suspensijos gali būti skiriamos skirtingai: vietiškai, peroraliai arba injekcijomis. Jie bus naudojami skirtingai, tai yra, jie naudojami įvairių ligų gydymui.

Be kita ko, yra oftalmologinės ir oticinės suspensijos. Norint garantuoti gydytojo paskirtą dozę, rekomenduojama suspensiją iš naujo suspenduoti, prieš pradedant vartoti.

Stiklas smėlio ir žvaigždžių stiklas

Kai kurios poetinės frazės sako: danguje kabėjo baltos žvaigždės.

Nors palyginimas tarp stiklinės vandens su pakabinamu smėliu ir „kosminės stiklinės“ žvaigždžių yra visiškai neproporcingas (ir tolimas), įdomu akimirką Visatą laikyti didžiule žvaigždžių (ir daugybe kitų kūnų) suspensija. dangaus).

Jei taip, jie nenukrypsta vienas nuo kito; priešingai, jie galų gale susiburtų į žvaigždžių sluoksnį minėto kosminio indo apačioje.

Nuorodos

1. Soult A. (2017 m. Spalio 04 d.). Koloidai ir suspensijos. Chemija „LibreTexts“. . Atkurta iš: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (2017 m. Liepos 19 d.). 30 cheminių suspensijų pavyzdžių. Gyvenimo žmogus. Atgauta iš: lifepersona.com
3. Reidas D. (2018 m. Vasario 4 d.). Kas yra suspensija moksle? - Apibrėžimas, tipai ir pavyzdžiai. Tyrimas. Atgauta iš: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Gruodžio 03 d.). 4 pakabos pavyzdžiai. Atgauta iš: thinkco.com
5. Vikipedija. (2018 m.). Suspensija (chemija). Atkurta iš: en.wikipedia.org
6. „TutorVista“. (2018 m.). Sustabdymo pavyzdžiai. Atkurta iš: chemija.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Sustabdymo pavyzdžiai. Atkurta iš:
   quimicas.net