SUSPENSII CHIMICE: CARACTERISTICI, COMPOZIȚIE, EXEMPLE - CHIMIE - 2025

De suspensiile chimice sunt un amestec eterogen de un solut care este nu se dizolvă în soluție. Suspensiile sunt soluții instabile, deoarece solutul are particularitatea sedimentării în timp.

Dar exact ce este o suspensie? Este un sistem bifazic eterogen, în care solutul compune faza solidă dispersată într-un mediu lichid sau faza dispersantă. Această fază de dispersie poate fi chiar un gaz sau un amestec de gaze în care particulele solide rămân suspendate.

Sursa: Pexels

Solutul în suspensii conține particule solide mai mari decât cele găsite într-o soluție adevărată și coloizi; prin urmare, este la capătul extrem al celei mai mari dimensiuni de particule pentru aceste substanțe (soluție adevărată

Mărimea aproximativă a particulelor dispersate în suspensii este mai mare de zece mii de angstromi. Un angstrom, Å, este o unitate de lungime care este egală cu o zece miliardeime de metru. Se poate spune, de asemenea, că un angstrom Å este egal cu o zecime a zecime de micron (1Å = 0,0001 µm).

Formarea unei suspensii depinde apoi de mărimea particulelor de solut, de proprietățile solubilității sale și de caracteristicile miscibilității sale.

Solutul din emulsii are o miscibilitate zero, adică solutul nu are capacitatea de a se dizolva. Dar cu adăugarea unui agent emulsionant (sau emulsionant), este posibilă stabilizarea emulsiei; Acesta este, de exemplu, cazul maionezei, în care albusul de ou acționează ca un emulsionant.

În industria farmacologică există o varietate de suspensii a căror solut solid și insolubil este principiul activ al unui medicament. Aceste particule sunt dispersate în mediu, cu ajutorul excipienților, soluția poate fi ținută suspendată în amestec.

Exemple dintre cele mai simple suspensii includ cea formată dintr-un amestec de nisip cu apă; praful care este suspendat în aer și care prin gravitație este depus pe suprafețe; protecție solară, printre multe altele.

Caracteristici de suspensie

Există multe caracteristici care permit definirea și diferențierea clară a unei suspensii de soluțiile adevărate și coloidele:

Fizic

-Este un sistem eterogen, format din două faze: unul intern solid și unul extern format din faza fluidă sau de dispersie.

-Faza solidă conține un solut care nu se dizolvă în lichidul de dispersie și, prin urmare, rămâne plutitor liber sau suspendat. Acest lucru implică faptul că solutul este păstrat, din punct de vedere fizic și chimic, separat de faza lichidă.

-Particulele care alcătuiesc solutul sunt, în general, solide, cu dimensiuni mari și vizibile cu ochiul liber.

-Mărimea particulelor de solut din suspensii este apropiată sau mai mare de 1 micron (1 µm).

-Datorită dimensiunii, greutății și în timp, solutul are tendința de a sedimenta.

-Suspensiile sunt caracterizate prin faptul că sunt resuspendate cu ușurință și se omogenizează rapid după agitare mecanică.

- Pentru a menține suspensiile stabile, în general industria farmaceutică adaugă agenți tensioactivi, stabilizatori sau agenți de îngroșare.

-Suspensiile au un aspect tulbure, nu sunt clare sau transparente; la fel ca și soluțiile omogene.

-Componentele amestecurilor eterogene, cum ar fi suspensiile, pot fi separate prin aplicarea unor metode fizice precum filtrarea.

Timp de sedimentare

Poate una dintre primele întrebări pentru a vă pune dacă o substanță este o suspensie sau un coloid este timpul de sedimentare a solutiei. În soluții adevărate, solutul nu se va grupa niciodată pentru a forma un precipitat (presupunând că solventul nu se evaporă).

De exemplu, dacă zahărul este dizolvat în apă și soluția nesaturată este păstrată acoperită pentru a preveni scurgerile de solvent, nu se vor forma cristale de zahăr în partea de jos a recipientului. Același lucru este valabil și pentru soluții colorate ale diferiților indicatori sau săruri (cum ar fi CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

Cu toate acestea, în suspensii, solutul sfârșește să se aglomereze la un anumit moment și, ca urmare a creșterii interacțiunilor lor, acestea se așează în partea de jos. Prin urmare, ele există pentru o perioadă foarte scurtă de timp.

Un alt exemplu se găsește în reacțiile redox la care participă KMnO ₄ , cu o culoare violetă intensă. Prin reducerea sau câștigarea electronilor, oxidarea speciilor chimice de interes, _{se formează} un precipitat maroniu de MnO2 , care rămâne suspendat în mediul de reacție; boabe brune foarte mici.

După un anumit timp (minute, ore, zile), suspensia MnO ₂ în lichid se termină așezându-se în partea de jos ca un "covor maro".

Stabilitate

Stabilitatea suspensiilor este legată de rezistența la schimbarea proprietăților în timp. Această stabilitate este obținută prin controlul mai multor factori, inclusiv:

-Suspensiile trebuie să fie ușor resuspendabile prin agitare mecanică.

-Controlul vâscozității dispersiei, care reduce sedimentarea solutiei; prin urmare, vâscozitatea trebuie să fie ridicată.

-Cu cât dimensiunea particulelor de fază solidă este mai mică, cu atât stabilitatea suspensiilor este mai mare.

-Este util să încorporați substanțe precum agenți tensioactivi, emulgatori sau antigeluri în suspensii. Aceasta se realizează pentru a reduce agregarea sau flocularea particulelor de fază internă sau a particulelor solide.

-Un control constant asupra temperaturii trebuie menținut în timpul pregătirii, distribuției, depozitării și utilizării suspensiilor. Pentru a le asigura stabilitatea, este important să nu le supunem modificărilor bruște ale temperaturii.

Compoziţie

Ca sistem bifazic, suspensiile sunt formate din două componente: faza de solut sau dispersată și faza de dispersie.

Faza dispersată

Faza de solut sau dispersată este formată din particule solide din amestecul de suspensie. Nu se dizolvă, deoarece este liofob; adică aburează solventul pentru diferențele sale de polaritate. Cu cât solutul este mai liofob, cu atât timpul de sedimentare este mai scurt și durata suspensiei.

De asemenea, atunci când particulele de solut respiră solventul, cu atât tendința lor de a se aglomera pentru a forma agregate mai mari; suficient, astfel încât dimensiunile lor să nu mai fie de ordinul micronilor, așa cum am menționat mai sus. Și apoi gravitația face restul: le trage în fund.

Aici se află stabilitatea suspensiilor. Dacă agregatele se află într-un mediu vâscos, atunci vor fi găsite mai multe dificultăți pentru a interacționa între ele.

Faza de dispersie

Dispersantul suspensiilor sau faza externă, în general, este de natură lichidă, cu toate acestea, poate fi gazos. Componentele suspensiilor pot fi separate prin procese fizice, cum ar fi filtrarea, evaporarea, decantarea sau centrifugarea.

Faza dispersantă se caracterizează prin a fi moleculară mai mică și dinamică; totuși, prin creșterea vâscozității sale, împiedică solutul suspendat să tinde să se aglomereze și să se stabilească.

Agenți tensioactivi

Suspensiile pot conține surfactanți sau alți dispersanți pentru a preveni instalarea particulelor de fază solidă. De asemenea, în suspensie pot fi adăugate substanțe stabilizatoare, care cresc solubilitatea și împiedică deteriorarea particulelor.

Dacă un gaz specific care ar îndeplini această funcție ar putea fi adăugat ipotetic într-o încăpere prăfuită, tot praful ar fi îndepărtat din obiecte atunci când este resuspendat; și astfel, ar fi suficient să suflați aer curat pentru a îndepărta tot praful.

Diferențe între suspensie, coloizi și soluții adevărate

Este important să evidențiați unele diferențe între suspensii, coloizi și soluții adevărate pentru a înțelege mai bine compoziția lor.

-Colloidele și soluțiile adevărate sunt amestecuri omogene și, prin urmare, au o singură fază (vizibilă); în timp ce suspensiile sunt amestecuri eterogene.

-O altă diferență între ele constă în mărimea particulelor. Într-o adevărată soluție, mărimea particulelor variază de la 1 la 10 Å și se dizolvă în solvent.

-În soluții adevărate, solutul nu rămâne solid, se dizolvă formând o singură fază. Coloidele sunt un tip intermediar de amestec între soluții adevărate și suspensii.

-Un coloid este un amestec omogen, format din soluții ale căror particule au o dimensiune cuprinsă între 10 și 10.000 Å. Atât în ​​coloizi cât și în suspensii, solutul rămâne solid și nu se dizolvă.

-Solutul coloidului rămâne suspendat în faza de dispersie, nu are tendința de a sedimenta și nu este vizibil cu ochiul liber. Laptele este unul dintre numeroasele exemple de soluție coloidală. În suspensie, solutul tinde să se stabilească și este vizibil cu ochiul liber sau cu un microscop ușor.

Tipuri

Există diferite tipuri de suspensii care pot fi clasificate în funcție de mediul sau faza de dispersie, capacitatea de sedimentare; și în probleme farmacologice, în funcție de calea de administrare.

-În conformitate cu mediul de dispersie

Mediile de dispersie ale suspensiilor sunt în general lichide, însă există și medii gazoase.

Suspensii mecanice

Sunt cele mai frecvente suspensii, formate din fazele solid-lichid, descrise deja; ca nisipul într-un bol cu ​​apă. Cu toate acestea, există suspensii cum ar fi aerosolii descriși mai jos.

Spraiuri aerosol

Acesta este un tip de suspensie format din particule solide fine, plus picături de lichid suspendate într-un gaz. Un exemplu de suspensie se găsește în atmosferă și straturile sale de praf și gheață.

-Dependență de capacitatea de sedimentare

Există suspensii care, în funcție de capacitatea lor de sedimentare, pot fi clasificate în suspensii defloculate și suspensii floculate.

Defloculated

În acest tip de suspensie, forța de respingere între particule este importantă și acestea sunt menținute separate, fără a floca. În faza inițială a formării suspensiei nu se formează agregate.

Viteza de sedimentare a solutiei este lentă și este dificil să resuspendați sedimentul odată ce s-a format. Cu alte cuvinte, chiar dacă au fost agitate, particulele nu vor resuspenda; Acesta este în special cazul solidelor gelatinoase, cum ar fi Fe (OH) ₃ .

coagulată

Sunt suspensii în care există o mică repulsie între particulele de solut și au tendința de a forma flocuri. Viteza de sedimentare a fazei solide este rapidă, iar sedimentele formate sunt ușor redispersabile.

-Dependență de calea de administrare a suspensiei

Există suspensii orale, care sunt ușor de administrat și, în general, au un aspect lăptos. Există, de asemenea, suspensii pentru utilizare topică, prezentate sub formă de creme, unguente, emolienți, protectori, care sunt aplicate pe piele sau mucoase.

Există suspensii care pot fi aplicate prin injecții și în aerosoli, cum ar fi salbutamolul, care este un bronhodilatator.

Exemple

Sursa: Pixabay

Există numeroase exemple de suspensii în natură, produse și alimente și în industria farmaceutică.

În natură

Atmosfera este un exemplu de suspensie de tip aerosol, deoarece conține multe particule solide suspendate. Atmosfera conține funingine, particule fine de praf, sulfați, nitrați, printre alți compuși intersectați cu picăturile de apă din nori.

Un alt exemplu de suspensie găsit în natură este noroiul sau noroiul, care este un amestec de apă și nisip. Râurile turbide, atunci când apa poartă o cantitate de sedimente, formează o suspensie.

În bucătărie

Amestecurile făcute în bucătărie prin unirea făinii cu apa constituie o emulsie: cu odihnă, făina tinde să se stabilească. Iaurturile de fructe sunt exemple de alimente care sunt suspensii. Sucurile de fructe care nu au fost încordate sunt exemple de suspensii.

De asemenea, chipsurile de ciocolată dintr-un pahar de chicha constituie o suspensie destul de eterogenă și instabilă. Lăsând chicha în repaus, mai devreme sau mai târziu se va forma un strat de ciocolată în partea de jos a paharului.

În industria farmaceutică

Sunt cunoscute suspensiile utilizate pentru combaterea infecțiilor parazitare, cum ar fi mebendazolul. Există, de asemenea, astringenții intestinali care conțin săruri de magneziu și aluminiu, amestecate cu pectină și caolin.

Aceste suspensii farmacologice pot avea diferite căi de administrare: topice, orale sau injectabile. Vor avea diferite utilizări, adică servesc pentru tratamentul diferitelor boli.

Există suspensii oftalmice și otice, printre altele. Se recomandă suspendarea din nou, înainte de consumare, pentru a garanta doza prescrisă de medic.

Pahar de nisip vs pahar de stele

Câteva fraze poetice spun: stelele albe suspendate pe cer.

Deși comparația dintre un pahar cu apă cu nisip suspendat și un „pahar cosmic” de stele este total disproporționată (și îndepărtată), este interesant să considerăm pentru o clipă universul ca o imensă suspensie de stele (și nenumărate alte corpuri). ceresc).

Dacă da, nu s-ar îndepărta unul de celălalt; mai degrabă, dimpotrivă, s-ar termina să se grupeze pentru a forma un strat de stele în fundul vasului cosmic menționat.

Referințe

1. Soult A. (04 octombrie 2017). Coloizi și suspensii. Chimie LibreTexturi. . Recuperat din: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19 iulie 2017). 30 de exemple de suspensii chimice. Lifeperson. Recuperat de la: lifepersona.com
3. Reid D. (4 februarie 2018). Ce este suspendarea în știință? - Definiție, tipuri și exemple. Studiu. Recuperat din: studiu.com
4. Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (03 decembrie 2018). 4 Exemple de suspensii. Recuperat de la: thinkco.com
5. Wikipedia. (2018). Suspensie (chimie). Recuperat de la: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Exemple de suspensii. Recuperat din: chimie.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Exemple de suspensii. Recuperat din:
   quimicas.net