Delen:
Chemische suspensies kenmerken, samenstelling, typen, voorbeelden
de chemische suspensies ze zijn een heterogeen mengsel dat wordt gevormd door een opgeloste stof die niet in de oplossing oplost. De suspensies zijn instabiele oplossingen, omdat de opgeloste stof in de loop van de tijd de bijzonderheid heeft van sedimentatie.
Maar wat is precies een opschorting? Het is een heterogeen bifasisch systeem, waarbij de opgeloste stof de vaste fase samenstelt die is gedispergeerd in een vloeibaar medium of dispersiefase. Deze dispersiefase kan zelfs een gas of een mengsel van gassen zijn waarin de vaste deeltjes gesuspendeerd blijven.
De opgeloste stof in de suspensies bevat vaste deeltjes met een grotere afmeting dan die aanwezig zijn in een echte oplossing en de colloïden; daarom is het aan het einde van de grotere deeltjesgrootte voor deze stoffen (echte oplossing De geschatte grootte van de gedispergeerde deeltjes van de suspensies is groter dan tienduizend angstrom. Een angström, Å, is een lengte-eenheid die gelijk is aan tien miljardste van een meter. Er kan ook worden gezegd dat een angstrom Å equivalent is aan een tienduizendste van een micron (1Å = 0,0001μm). De vorming van een suspensie hangt dan af van de grootte van de deeltjes van de opgeloste stof, de eigenschappen van zijn oplosbaarheid en de kenmerken van zijn mengbaarheid. De opgeloste stof van de emulsies heeft geen mengbaarheid, wat betekent dat de opgeloste stof niet het vermogen heeft om op te lossen. Maar met de toevoeging van een emulgeermiddel (of emulgator), wordt de emulsie gestabiliseerd; Dit is bijvoorbeeld het geval van mayonaise, waarbij eiwit werkt als emulgator. In de farmacologische industrie is er een verscheidenheid aan suspensies waarvan de vaste en onoplosbare opgeloste stof het actieve bestanddeel van een geneesmiddel is. Deze deeltjes worden in het medium gedispergeerd, met behulp van hulpstoffen kan de opgeloste stof in het mengsel worden gesuspendeerd. Voorbeelden van eenvoudiger suspensies omvatten het mengsel van zand en water; het stof dat in de lucht hangt en dat door de zwaartekracht op de oppervlakken wordt afgezet; zonnebrandmiddelen, onder vele anderen. index Er zijn veel kenmerken die het mogelijk maken een suspensie te definiëren en deze duidelijk te onderscheiden van echte oplossingen en colloïden: -Het is een heterogeen systeem, bestaande uit twee fasen: een vaste interne en een externe gevormd door de vloeistof- of dispersiefase. -De vaste fase bevat een opgeloste stof die niet in de dispergeermiddelvloeistof oplost en daarom vrij blijft of zweeft. Dit houdt in dat de opgeloste stof, fysisch en chemisch gezien, gescheiden blijft van de vloeibare fase. -De deeltjes die de opgeloste stof in het algemeen vormen, zijn solide, groot van formaat en zichtbaar voor het blote oog. -De grootte van de opgeloste deeltjes in de suspensies is dichtbij of groter dan 1 micron (1 μm). -Vanwege zijn omvang, gewicht en met het verstrijken van de tijd heeft de opgeloste stof de neiging om te bezinken. -De suspensies worden gekenmerkt door gemakkelijk hersuspenderen en snel gehomogeniseerd na mechanisch roeren. -Om suspensies stabiel te houden, voegt de farmaceutische industrie gewoonlijk oppervlakteactieve stoffen, stabilisatoren of verdikkingsmiddelen toe. -De suspensies hebben een troebel uiterlijk, ze zijn niet helder of transparant; net als de homogene oplossingen. -De componenten van heterogene mengsels, zoals suspensies, kunnen worden gescheiden door toepassing van fysische methoden zoals filtratie. Misschien is een van de eerste vragen die gesteld moet worden over de vraag of een stof een suspensie of een colloïde is, de tijd van de sedimentatie van de opgeloste stof. In echte oplossingen zal de opgeloste stof nooit clusteren om een neerslag te vormen (ervan uitgaande dat het oplosmiddel niet verdampt). Als suiker bijvoorbeeld wordt opgelost in water en de onverzadigde oplossing wordt bedekt gehouden om lekkage van het oplosmiddel te voorkomen, vormen zich geen suikerkristallen in de bodem van de houder. Hetzelfde geldt voor kleurrijke oplossingen van verschillende indicatoren of zouten (zoals CuSO4∙ 5H2O). Echter, in suspensies eindigt de opgeloste stof zichzelf op een bepaald moment en als gevolg van de toename van zijn interacties, sedimenteert het op de achtergrond. Daarom bestaan ze voor een zeer korte periode van tijd. Een ander voorbeeld is te vinden in de redoxreacties waaraan KMnO deelneemt4, diep paars. Door het verminderen of verkrijgen van elektronen, het oxideren van de van belang zijnde chemische species, wordt een bruin neerslag van MnO gevormd2 die in het reactiemedium gesuspendeerd blijft; hele kleine bruine korrels. Na een bepaalde tijd (minuten, uren, dagen), de suspensie van MnO2 in de vloeistof belandt het op de achtergrond als een "bruin tapijt" sedimenterend. De stabiliteit van de suspensies hangt samen met de weerstand tegen de verandering van hun eigenschappen in de loop van de tijd. Deze stabiliteit wordt bereikt met de controle over verschillende factoren die het volgende omvatten: -De suspensies moeten gemakkelijk opnieuw suspendeerbaar zijn door mechanisch roeren. -De controle van de viscositeit van de dispersie, die de sedimentatie van de opgeloste stof vermindert; daarom moet de viscositeit hoog zijn. -Hoe kleiner de deeltjesgrootte van de vaste fase, hoe groter de stabiliteit van de suspensies. -De opname in suspensies van stoffen zoals oppervlakteactieve stoffen, emulgatoren of antivriesmiddelen is nuttig. Dit wordt gedaan om de aggregatie of flocculatie van de deeltjes van de interne fase of vaste deeltjes te verminderen. -Tijdens de bereiding, distributie, opslag en het gebruik van de suspensies moet een constante temperatuurcontrole worden gehandhaafd. Om hun stabiliteit te garanderen, is het belangrijk om ze niet bloot te stellen aan plotselinge temperatuurschommelingen. Als tweefasensysteem bestaan suspensies uit twee componenten: de opgeloste stof of de gedispergeerde fase en de dispersiefase. De opgeloste stof of de gedispergeerde fase wordt gevormd door vaste deeltjes in het mengsel van de suspensie. Het lost niet op, omdat het lyofoob is; dat wil zeggen, het oplosmiddel verafschuwt door zijn verschillen in polariteit. Hoe losser de opgeloste stof, des te korter zijn sedimentatietijd en de levensduur van de suspensie. Evenzo, wanneer de opgeloste deeltjes een afkeer hebben van het oplosmiddel, zal de neiging zijn om samen te groeperen om grotere aggregaten te vormen; voldoende, zodat hun afmetingen niet meer in de orde van grootte van microns liggen, zoals eerder vermeld. En dan doet de zwaartekracht de rest: hij trekt ze naar de bodem. Dit is waar de stabiliteit van de suspensies ligt. Als de aggregaten zich in een viskeus medium bevinden, zullen er meer moeilijkheden worden gevonden, zodat ze met elkaar kunnen interageren. Het dispergeermiddel van de suspensies of externe fase is in het algemeen vloeibaar van aard, maar het kan gasvormig zijn. De componenten van de suspensies kunnen worden gescheiden door fysische processen zoals filtratie, verdamping, decanteren of centrifugeren. De dispersiefase wordt gekenmerkt door moleculair kleiner en dynamischer; door de viscositeit te verhogen, wordt echter voorkomen dat de opgeloste opgeloste stof neigt te aggregeren en bezinken. De suspensies kunnen oppervlakteactieve stoffen of andere dispergeermiddelen bevatten om te voorkomen dat de deeltjes van de vaste fase bezinken. Ook kunnen stabiliserende stoffen aan de suspensie worden toegevoegd, die de oplosbaarheid verhogen en de achteruitgang van de deeltjes voorkomen. Als het hypothetisch mogelijk zou zijn om een specifiek gas toe te voegen dat aan deze functie voldeed aan een poedervormige ruimte, zou al het stof bij re-suspensie van de objecten worden verwijderd; en dus zou het genoeg zijn om frisse lucht te blazen om al het stof te verwijderen. Het is belangrijk om enkele verschillen tussen suspensies, colloïden en echte oplossingen onder de aandacht te brengen om hun samenstelling beter te begrijpen. -Colloïden en echte oplossingen zijn homogene mengsels en hebben daarom een enkele fase (zichtbaar); terwijl suspensies heterogene mengsels zijn. -Een ander verschil tussen hen ligt in de grootte van de deeltjes. In een echte oplossing varieert de grootte van de deeltjes van 1 tot 10 A en ze lossen op in het oplosmiddel. -In de echte oplossingen blijft de opgeloste stof niet solide, het lost het vormen van een enkele fase op. Colloïden zijn een intermediair type mengsels tussen echte oplossingen en suspensies. -Een colloïde is een homogeen mengsel, gevormd door opgeloste stoffen waarvan de deeltjes een grootte hebben variërend van 10 tot 10.000 A. In zowel colloïden als in suspensies blijft de opgeloste stof solide en lost niet op. -De opgeloste stof van de colloïde blijft in de dispersiefase zweven, neigt niet te bezinken en is niet zichtbaar voor het blote oog. Melk is een van de vele voorbeelden van een colloïdale oplossing. In de suspensie neigt de opgeloste stof te bezinken en is zichtbaar voor het blote oog of met een optische microscoop. Er zijn verschillende soorten suspensies die kunnen worden geclassificeerd op basis van het dispersiemedium of de dispersie, de sedimentatiecapaciteit; en in farmacologische zaken, afhankelijk van de wijze van toediening. De dispersiemiddelen van suspensies in het algemeen zijn vloeibaar, maar er zijn ook gasvormige media. Het zijn de meest gebruikelijke suspensies, gevormd door de vast-vloeibare fasen, die reeds zijn beschreven; zoals zand in een bak met water. Er zijn echter suspensies zoals de aerosolen die hieronder worden beschreven. Dit is een type suspensie gevormd door fijne vaste deeltjes plus vloeibare druppels gesuspendeerd in een gas. Een voorbeeld van deze suspensie wordt gevonden in de atmosfeer en de lagen van stof en ijs. Er zijn suspensies die volgens de sedimentatiecapaciteit kunnen worden geclassificeerd in ontvlokte suspensies en uitgevlokte suspensies. Bij dit type suspensie is de afstotingskracht tussen de deeltjes belangrijk en worden ze gescheiden gehouden, zonder flocculatie. In de beginfase van de vorming van de suspensie worden geen aggregaten gevormd. De sedimentatiesnelheid van de opgeloste stof is traag en het is moeilijk om het sediment opnieuw te suspenderen als het is gevormd. Met andere woorden, zelfs als ze geagiteerd zijn, zullen de deeltjes niet opnieuw worden opgehangen; dit gebeurt vooral met gelatineachtige vaste stoffen, zoals Fe (OH)3. Het zijn suspensies waarin er weinig afstoting is tussen de opgeloste deeltjes en ze hebben de neiging om vlokken te vormen. De sedimentatiesnelheid van de vaste fase is snel en het gevormde sediment is gemakkelijk herdispergeerbaar. Er zijn orale suspensies, die gemakkelijk toe te dienen zijn en die er over het algemeen melkachtig uitzien. Er zijn ook suspensies voor lokaal gebruik, gepresenteerd als crèmes, zalven, verzachtende middelen, beschermend, die worden aangebracht op de huid of slijmvliezen. Er zijn suspensies die kunnen worden toegepast door injecties en aerosols, zoals salbutamol, dat een bronchodilatator is. Er zijn talloze voorbeelden van suspensies in de natuur, in producten en voedingsmiddelen, en in de farmaceutische geneesmiddelenindustrie. De atmosfeer is een voorbeeld van een suspensie van het aërosoltype, omdat het veel gesuspendeerde vaste deeltjes bevat. De atmosfeer bevat roet, fijne stofdeeltjes, sulfaten, nitraten, onder andere afgewisseld met waterdruppeltjes in de wolken. Een ander voorbeeld van een in de natuur gevonden suspensie is modder of modder, een mengsel van water en zand. De modderige rivieren wanneer het water de hoeveelheid sedimenten sleept, vormen een suspensie. De mengsels gemaakt in de keuken bij het verbinden van meel met water vormen een emulsie: met de rest heeft de bloem de neiging te bezinken. Yoghurts met fruit zijn voorbeelden van voedingsmiddelen die suspensies zijn. Vruchtensappen die niet door het vergiet zijn gepasseerd zijn voorbeelden van suspensies. Op dezelfde manier vormen de chocolade-vonken in een glas chicha een zeer heterogene en onstabiele suspensie. Als je de chicha in rust laat, zal vroeg of laat een laagje chocolade in de bodem van het glas worden gevormd. Suspensies die worden gebruikt om parasitaire infecties te bestrijden, zoals mebendazol, zijn bekend. Er zijn ook intestinale adstringentia die magnesium- en aluminiumzouten bevatten, vermengd met pectine en kaolien. Deze farmacologische suspensies kunnen verschillende toedieningswegen hebben: topisch, oraal of injecteerbaar. Ze zullen anders worden gebruikt, dat wil zeggen dat ze dienen voor de behandeling van verschillende ziekten. Er zijn onder andere oogheelkundige, otische suspensies. Het is raadzaam om de suspensie te resuspenderen, of voor consumptie, om de door de arts voorgeschreven dosis te garanderen. Sommige poëtische zinnen zeggen: witte sterren opgehangen in de lucht. Hoewel het volkomen onevenredig (en bizar) is de vergelijking tussen een glas water met zwevend zand en een 'kosmisch glas' van sterren, is het interessant om het universum even te beschouwen als een enorme ophanging van sterren (en een groot aantal andere lichamen) hemelse). Als dat zo is, zouden ze zich niet van elkaar verwijderen; maar integendeel, ze zouden uiteindelijk samenkomen om een laag van sterren te vormen op de bodem van dat kosmische vat.Kenmerken van suspensies
fysiek
Sedimentatietijd
stabiliteit
samenstelling
Gedispergeerde fase
Verspreidingsfase
oppervlakte-actieve stoffen
Verschillen tussen suspensie, colloïden en echte oplossingen.
type
-Volgens de middelen van verspreiding
Mechanische suspensies
aërosolen
-Afhankelijk van de sedimentatiecapaciteit
je ontvlokt
uitgevlokte
-Afhankelijk van de route van toediening van de suspensie
Voorbeelden
In de natuur
In de keuken
In de farmaceutische industrie
Glas zand versus glas sterren
referenties
quimicas.net