CHEMICKÉ SUSPENZIE: VLASTNOSTI, ZLOŽENIE, PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026

Tieto chemické suspenzie sú heterogénne zmes rozpustené látky, ktoré sa nerozpustia v roztoku. Suspenzie sú nestabilné riešenia, pretože rozpustená látka má v priebehu času zvláštnosť sedimentácie.

Čo presne je to pozastavenie? Je to heterogénny dvojfázový systém, v ktorom solut obsahuje tuhú fázu dispergovanú v kvapalnom médiu alebo dispergačnej fáze. Táto dispergačná fáza môže byť dokonca plyn alebo zmes plynov, v ktorých pevné častice zostávajú suspendované.

Zdroj: Pexels

Solut v suspenziách obsahuje pevné častice väčšie ako častice nachádzajúce sa v skutočnom roztoku a koloidy; preto je to na extrémnom konci najväčšej veľkosti častíc pre tieto látky (skutočné riešenie

Približná veľkosť dispergovaných častíc v suspenziách je väčšia ako desaťtisíc angstrómov. Angstrom A je jednotka dĺžky, ktorá sa rovná jednej desiatke miliárdiny metra. Dá sa tiež povedať, že angstrom A je rovný jednej desatine tisíciny mikrónu (1 Á = 0,0001 um).

Tvorba suspenzie potom závisí od veľkosti častíc rozpustenej látky, od vlastností jej rozpustnosti a od vlastností jej miešateľnosti.

Solut v emulziách má nulovú miešateľnosť, to znamená, že solut nemá schopnosť rozpúšťania. Ale s pridaním emulgačného činidla (alebo emulgátora) je možné emulziu stabilizovať; Je to napríklad prípad majonézy, kde vaječné biele pôsobí ako emulgátor.

Vo farmaceutickom priemysle existuje celý rad suspenzií, ktorých pevná a nerozpustná solut je aktívna látka liečiva. Tieto častice sú dispergované v médiu, pomocou pomocných látok môže byť solut udržiavaný suspendovaný v zmesi.

Medzi príklady najjednoduchších suspenzií patria suspenzie tvorené zmesou piesku s vodou; prach, ktorý je suspendovaný vo vzduchu a ktorý je gravitačne usadený na povrchoch; opaľovací krém, medzi ostatnými.

Charakteristiky zavesenia

Existuje veľa charakteristík, ktoré umožňujú definovať a jasne odlíšiť pozastavenie od skutočných riešení a koloidov:

fyzický

-Je to heterogénny systém tvorený dvoma fázami: pevným vnútorným systémom a vonkajším systémom tvoreným tekutinou alebo disperznou fázou.

- Pevná fáza obsahuje rozpustenú látku, ktorá sa nerozpúšťa v disperznej tekutine, a preto zostáva voľne plávajúca alebo suspendovaná. To znamená, že rozpustená látka je z fyzikálneho a chemického hľadiska oddelená od kvapalnej fázy.

- Častice, ktoré tvoria solut, sú vo všeobecnosti pevné, veľké a viditeľné voľným okom.

- Veľkosť častíc rozpustenej látky v suspenziách je blízka alebo väčšia ako 1 mikrón (1 µm).

- Vzhľadom na svoju veľkosť, hmotnosť a časom má solut tendenciu sedimentovať.

- Suspenzie sa vyznačujú tým, že sa ľahko resuspendujú a po mechanickom miešaní sa rýchlo homogenizujú.

- Aby sa suspenzia udržala stabilná, vo všeobecnosti farmaceutický priemysel pridáva povrchovo aktívne látky, stabilizátory alebo zahusťovadlá.

- Suspenzie majú zakalený vzhľad, nie sú číre alebo priehľadné; rovnako ako homogénne riešenia.

- Zložky heterogénnych zmesí, ako sú suspenzie, sa môžu oddeliť použitím fyzikálnych metód, ako je filtrácia.

Čas sedimentácie

Asi jednou z prvých otázok, ktorú si treba položiť, či je látka suspenzia alebo koloid, je doba sedimentácie rozpustenej látky. V skutočných roztokoch sa solut nikdy nebude zhlukovať za vzniku zrazeniny (za predpokladu, že sa rozpúšťadlo neodparí).

Napríklad, ak je cukor rozpustený vo vode a nenasýtený roztok je udržiavaný zakrytý, aby sa zabránilo úniku rozpúšťadla, nevytvoria sa na dne nádoby žiadne kryštály cukru. To isté platí aj pre farebné riešenie technického vybavenia alebo solí (ako je napríklad CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

Avšak v suspenziách solut končí v určitom čase zhlukovaním a v dôsledku zvýšenia ich interakcií sa usadzujú až na dno. Preto existujú na veľmi krátke časové obdobie.

Ďalší príklad je nájdený v redoxných reakcií kde KMnO ₄ , s intenzívnou purpurovej farby podieľa. Znížením alebo získavanie elektróny, oxidačné chemické druhy záujmu, hnedá zrazenina MnO _{je tvorená 2} , ktorá zostáva suspendovaná v reakčnom prostredí; veľmi malé hnedé zrná.

Po určitej dobe (minúty, hodiny, dni) sa suspenzia MnO ₂ v kvapalných končí usadzovanie na dno ako "hnedý koberec".

stabilita

Stabilita suspenzií súvisí s odolnosťou voči zmenám ich vlastností v priebehu času. Táto stabilita sa dosiahne riadením niekoľkých faktorov vrátane nasledujúcich:

- Suspenzie musia byť ľahko resuspendovateľné mechanickým miešaním.

- kontrola viskozity disperzie, ktorá znižuje sedimentáciu rozpustenej látky; preto musí byť viskozita vysoká.

- Čím je veľkosť častíc pevnej fázy menšia, tým väčšia je stabilita suspenzií.

- Je užitočné inkorporovať látky, ako sú povrchovo aktívne látky, emulgátory alebo nemrznúce zmesi do suspenzií. Toto sa uskutočňuje za účelom zníženia agregácie alebo flokulácie častíc vnútornej fázy alebo pevných častíc.

- Počas prípravy, distribúcie, skladovania a používania suspenzií sa musí udržiavať stála kontrola teploty. Na zabezpečenie ich stability je dôležité nevystavovať ich náhlym zmenám teploty.

zloženie

Ako dvojfázový systém pozostávajú suspenzie z dvoch zložiek: rozpustenej alebo dispergovanej fázy a dispergačnej fázy.

Rozptýlená fáza

Rozpustená alebo dispergovaná fáza je tvorená pevnými časticami v suspenznej zmesi. Nerozpúšťa sa, pretože je lyofóbny; to znamená, že rozpúšťa rozpúšťadlo pre jeho rozdiely v polarite. Čím viac je lyofilická solut, tým kratšia je doba jej sedimentácie a životnosť suspenzie.

Keď tiež častice rozpustenej látky nenávidia rozpúšťadlo, tým väčšia je ich tendencia zhlukovať sa a vytvárať väčšie agregáty; natoľko, že ich veľkosť už nie je rádovo mikrónová, ako je uvedené vyššie. A potom gravitácia urobí zvyšok: pritiahne ich na dno.

Tu spočíva stabilita suspenzií. Ak sú agregáty vo viskóznom médiu, zistia sa ďalšie problémy, ktoré sa týkajú vzájomnej interakcie.

Dispergačná fáza

Dispergátor suspenzií alebo vonkajšej fázy je všeobecne tekutej povahy, môže však byť plynný. Zložky suspenzií sa môžu separovať fyzikálnymi procesmi, ako je filtrácia, odparenie, dekantácia alebo odstredenie.

Dispergačná fáza sa vyznačuje tým, že je molekulárne menšia a dynamická; zvýšením jeho viskozity však bráni suspendovanej rozpustenej látke tendenciu agregovať sa a usadiť sa.

Povrchovo aktívne látky

Suspenzie môžu obsahovať povrchovo aktívne látky alebo iné dispergačné činidlá, aby sa zabránilo usadeniu častíc pevnej fázy. K suspenzii sa môžu tiež pridať stabilizačné látky, ktoré zvyšujú rozpustnosť a zabraňujú zhoršeniu kvality častíc.

Ak by sa do prašnej miestnosti mohol hypoteticky pridať špecifický plyn, ktorý by plnil túto funkciu, všetok prach by sa po resuspendovaní odstránil z predmetov; a preto by stačilo vyfúknuť čerstvý vzduch, aby sa odstránil všetok prach.

Rozdiely medzi zavesením, koloidmi a skutočnými riešeniami

Aby sa lepšie pochopilo ich zloženie, je dôležité zdôrazniť určité rozdiely medzi pozastaveniami, koloidmi a skutočnými riešeniami.

- Kvapaliny a pravé roztoky sú homogénne zmesi, a preto majú jednu fázu (viditeľné); zatiaľ čo suspenzie sú heterogénne zmesi.

- Ďalší rozdiel medzi nimi spočíva vo veľkosti častíc. V skutočnom roztoku je veľkosť častíc v rozmedzí od 1 do 10 Á a rozpúšťajú sa v rozpúšťadle.

- V skutočných roztokoch solut nezostane pevný, rozpustí sa a vytvorí jednu fázu. Koloidy sú stredným typom zmesi medzi skutočnými roztokmi a suspenziami.

- Koloid je homogénna zmes tvorená rozpustenými látkami, ktorých častice majú veľkosť v rozsahu od 10 do 10 000 Á. V koloidoch aj v suspenziách zostáva rozpustená látka tuhá látka a nerozpúšťa sa.

- Solut koloidu zostáva suspendovaný v disperznej fáze, nemá tendenciu sedimentovať a nie je voľným okom viditeľný. Mlieko je jedným z mnohých príkladov koloidného roztoku. V suspenzii má rozpustená látka tendenciu usadiť sa a je viditeľná voľným okom alebo svetelným mikroskopom.

druhy

Existujú rôzne typy suspenzií, ktoré možno klasifikovať podľa disperzného média alebo fázy, sedimentačnej kapacity; a vo farmakologických záležitostiach v závislosti od spôsobu podania.

- Podľa disperzného média

Disperzné médiá suspenzií sú všeobecne kvapalné, existujú však aj plynné médiá.

Mechanické pruženie

Sú to najbežnejšie suspenzie tvorené fázami tuhá látka-kvapalina, ktoré už boli opísané; ako piesok v miske s vodou. Existujú však suspenzie, ako sú aerosóly opísané nižšie.

Aerosólových sprejov

Jedná sa o druh suspenzie vyrobenej z jemných pevných častíc plus kvapiek kvapaliny suspendovaných v plyne. Príkladom tejto suspenzie je atmosféra a jej vrstvy prachu a ľadu.

-V závislosti od sedimentačnej kapacity

Existujú suspenzie, ktoré sa podľa svojej sedimentačnej kapacity dajú rozdeliť na deflokulované suspenzie a flokulované suspenzie.

Defloculated

V tomto type suspenzie je dôležitá odpudivá sila medzi časticami a sú udržiavané oddelené, bez flokulácie. V počiatočnej fáze tvorby suspenzie nevznikajú žiadne agregáty.

Sedimentačná rýchlosť rozpustenej látky je pomalá a po vytvorení sedimentu je ťažké resuspendovať. Inými slovami, aj keď boli rozrušené, častice sa nebudú resuspendovať; Toto je obzvlášť prípad želatínových tuhých látok, ako je Fe (OH) ₃ .

vyvločkovanie

Sú to suspenzie, v ktorých je medzi časticami rozpustenej látky málo odporu a majú tendenciu tvoriť vločky. Sedimentačná rýchlosť tuhej fázy je rýchla a vytvorený sediment je ľahko redispergovateľný.

-V závislosti od spôsobu podania suspenzie

Existujú perorálne suspenzie, ktoré sa ľahko podávajú a majú spravidla mliečny vzhľad. Existujú tiež suspenzie na lokálne použitie, ktoré sa dodávajú ako krémy, masti, zvláčňovadlá, ochranné látky a ktoré sa nanášajú na pokožku alebo sliznicu.

Existujú suspenzie, ktoré je možné aplikovať injekciami, a to v aerosóle, ako je napríklad salbutamol, čo je bronchodilatátor.

Príklady

Zdroj: Pixabay

Existuje mnoho príkladov suspenzií v prírode, vo výrobkoch a potravinách a vo farmaceutickom farmaceutickom priemysle.

V prírode

Atmosféra je príkladom aerosólovej suspenzie, pretože obsahuje veľa suspendovaných pevných častíc. Atmosféra obsahuje sadze, jemné prachové častice, sírany, dusičnany, okrem iného zlúčeniny rozptýlené kvapkami vody z mrakov.

Ďalším príkladom suspenzie nájdenej v prírode je bahno alebo bahno, ktoré je zmesou vody a piesku. Zakalené rieky, keď voda obsahuje určité množstvo sedimentu, tvoria suspenziu.

V kuchyni

Zmesi vyrobené v kuchyni spojením múky s vodou tvoria emulziu: múčka má sklon sa usadiť. Ovocné jogurty sú príklady potravín, ktoré sú suspenziami. Ovocné šťavy, ktoré neboli napnuté, sú príkladmi suspenzií.

Podobne aj čokoládové lupienky v pohári čichy tvoria skôr heterogénnu a nestabilnú suspenziu. Ak necháte čichu v pokoji, skôr alebo neskôr sa na spodnej časti pohára vytvorí čokoláda.

Vo farmaceutickom priemysle

Suspenzie používané na boj proti parazitárnym infekciám, ako je mebendazol, sú známe. Existujú tiež črevné adstringenty, ktoré obsahujú horečnaté a hlinité soli, zmiešané s pektínom a kaolínom.

Tieto farmakologické suspenzie môžu mať rôzne spôsoby podania: topické, orálne alebo injekčné. Budú mať rôzne použitia, to znamená, že slúžia na liečenie rôznych chorôb.

Medzi inými sú očné a ušné pozastavenie. Odporúča sa resuspendovať suspenziu ešte pred konzumáciou, aby sa zaručila dávka predpísaná lekárom.

Pohári piesku vs pohári hviezd

Niektoré poetické vety hovoria: biele hviezdy zavesené na oblohe.

Aj keď porovnanie medzi pohárom vody so suspendovaným pieskom a „kozmickým pohárom“ hviezd je úplne neprimerané (a priťahované), je zaujímavé uvažovať na chvíľu o vesmíre ako o obrovskom pozastavení hviezd (a bezpočet ďalších telies). nebeská).

Ak áno, neodišli by sa od seba; naopak, naopak, nakoniec by sa zoskupili a vytvorili vrstvu hviezd na spodku uvedenej kozmickej lode.

Referencie

1. Soult A. (04.10.2017). Koloidy a suspenzie. Chémia LibreTexts. , Obnovené z: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19. júla 2017). 30 príkladov chemických suspenzií. Lifeperson. Obnovené z: lifepersona.com
3. Reid D. (4. februára 2018). Čo je pozastavenie vo vede? - Definícia, typy a príklady. Štúdia. Obnovené z: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. decembra 2018). 4 Príklady pozastavení. Získané z: thinkco.com
5. Wikipedia. (2018). Suspenzia (chémia). Obnovené z: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Príklady pozastavení. Obnovené z: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Príklady pozastavení. Obnovené z:
   quimicas.net