KEMIALLISET SUSPENSIOT: OMINAISUUDET, KOOSTUMUS, ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Kemiallinen suspensiot ovat heterogeeninen seos, jossa on liuennutta ainetta, joka ei ole liuennut liuokseen. Suspensiot ovat epävakaita ratkaisuja, koska liuenneella aineella on sedimentoitumisen erityispiirteet ajan myötä.

Mutta mitä jousitus on? Se on heterogeeninen kaksifaasinen järjestelmä, jossa liuennut aine muodostaa kiinteän faasin, joka on dispergoitunut nestemäiseen väliaineeseen tai dispergoivaan faasiin. Tämä dispergointifaasi voi olla jopa kaasu tai kaasuseos, jossa kiinteät hiukkaset pysyvät suspendoituneina.

Lähde: Pexels

Suspensioissa oleva liuennut aine sisältää kiinteitä hiukkasia, jotka ovat suurempia kuin tosi liuoksessa, ja kolloideja; Sen vuoksi se on näiden aineiden suurimman hiukkaskoko (todellinen ratkaisu

Suspensioissa dispergoituneiden hiukkasten likimääräinen koko on yli kymmenentuhatta angströmiä. Angströmi, Å, on pituusyksikkö, joka on yhtä kymmenen miljardia metriä. Voidaan myös sanoa, että angströmi Å on yhtä kymmenentuhatosaa mikronia (1Å = 0,0001 um).

Suspension muodostuminen riippuu tällöin liuenneiden hiukkasten koosta, sen liukoisuuden ominaisuuksista ja sekoittuvuuden ominaisuuksista.

Emulsioissa olevalla liuenneella aineella on nolla sekoittuvuutta, ts. Liuenneella aineella ei ole kykyä liueta. Mutta lisäämällä emulgointiainetta (tai emulgaattoria) on mahdollista stabiloida emulsio; Näin on esimerkiksi majoneesitapauksessa, jossa munavalkoinen toimii emulgointiaineena.

Farmakologisessa teollisuudessa on erilaisia ​​suspensioita, joiden kiinteä ja liukenematon liuennut aine on lääkkeen aktiivinen periaate. Nämä hiukkaset dispergoituvat väliaineeseen, täyteaineiden avulla liuennut aine voidaan pitää suspendoituneena seokseen.

Esimerkkejä yksinkertaisimmista suspensioista ovat ne, jotka muodostuu hiekan ja veden seoksesta; pöly, joka on ripustettu ilmaan ja joka kerääntyy pinnoille painovoiman vaikutuksesta; aurinkovoidetta, monien muiden joukossa.

Jousituksen ominaisuudet

On monia ominaisuuksia, joiden avulla suspensio voidaan määritellä ja erottaa selvästi todellisista liuoksista ja kolloideista:

fyysinen

- Se on heterogeeninen järjestelmä, joka muodostuu kahdesta vaiheesta: kiinteä sisäinen ja ulkoinen, jonka muodostaa neste- tai dispergointifaasi.

Kiinteä faasi sisältää liuenneen aineen, joka ei liukene dispergointinesteeseen ja pysyy sen vuoksi vapaasti kelluvana tai suspendoituneena. Tämä tarkoittaa, että liuennut aine pidetään fysikaalisesta ja kemiallisesta näkökulmasta erillään nestemäisestä faasista.

- Liuenneen aineen muodostavat hiukkaset ovat yleensä kiinteitä, kooltaan suuria ja näkyviä paljaalla silmällä.

- Suspensioissa olevien liuenneiden hiukkasten koko on lähellä tai suurempi kuin 1 mikroni (1 um).

- Kiinteällä aineella on koon, painon ja ajan myötä taipumus sedimentoitua.

- Suspensioille on tunnusomaista, että ne suspendoidaan helposti uudelleen ja homogenoituvat nopeasti mekaanisen sekoittamisen jälkeen.

- Suspensioiden pitämiseksi vakaina lääketeollisuus lisää yleensä pinta-aktiivisia aineita, stabilointiaineita tai sakeutusaineita.

- Suspensioilla on samea ulkonäkö, ne eivät ole selkeitä tai läpinäkyviä; samoin kuin homogeeniset liuokset.

- Heterogeenisten seosten komponentit, kuten suspensiot, voidaan erottaa käyttämällä fysikaalisia menetelmiä, kuten suodattamista.

Sedimentaatioaika

Ehkä yksi ensimmäisistä kysymyksistä, jotka on kysytty itsellesi siitä, onko aine suspensio vai kolloidi, on liuenneen aineen sedimentaatioaika. Todellisissa liuoksissa liuennut aine ei koskaan rypisty yhteen muodostaen sakkaa (olettaen, että liuotin ei haihdu).

Esimerkiksi, jos sokeri liuotetaan veteen ja tyydyttymätön liuos pidetään peitetyllä liuottimen vuotamisen estämiseksi, säiliön pohjalle ei muodostu sokerikiteitä. Sama pätee eri indikaattoreiden tai suolojen värillisiin liuoksiin (kuten CuSO ₄ ~ 5H ₂ O).

Suspensioissa liuennut aine lopulta kuitenkin paakkuu tiettyyn aikaan, ja vuorovaikutuksen lisääntymisen seurauksena ne asettuvat pohjaan. Siksi niitä on olemassa hyvin lyhyen ajan.

Toinen esimerkki löytyy redox-reaktioista, joissa KMnO ₄, jolla on voimakas violetti väri, osallistuu. Vähentämällä tai saada elektroneja, hapettamalla kemiallisia kiinnostavia, ruskea sakka MnO _{2 on muodostettu}, joka pysyy suspendoituna reaktioväliaineessa; hyvin pienet ruskeat jyvät.

Tietyn ajan kuluttua (minuutteja, tunteja, päiviä), suspensio MnO ₂ nestemäisessä päät jopa ratkaista pohjaan, kuten "ruskean matto".

pysyvyys

Suspensioiden stabiilisuus liittyy vastustuskykyyn niiden ominaisuuksien muutokselle ajan myötä. Tämä vakaus saavutetaan hallitsemalla useita tekijöitä, mukaan lukien seuraavat:

- Suspensioiden on oltava helposti uudelleen suspendoitavia sekoittamalla.

-Dispersion viskositeetin hallinta, mikä vähentää liuenneen aineen sedimentaatiota; siksi viskositeetin on oltava korkea.

- Mitä pienempi kiinteiden faasien hiukkasten koko, sitä suurempi suspensioiden stabiilisuus on.

-On hyödyllistä sisällyttää suspensioihin aineita, kuten pinta-aktiivisia aineita, emulgointiaineita tai jäätymisenestoaineita. Tämä tehdään sisäisen faasin hiukkasten tai kiinteiden hiukkasten aggregaation tai hiukkasten vähentämiseksi.

- Suspensioiden valmistuksen, jakelun, varastoinnin ja käytön aikana on ylläpidettävä jatkuvaa lämpötilaa. Niiden vakauden varmistamiseksi on tärkeää olla altistamatta niitä lämpötilan äkillisille muutoksille.

Sävellys

Kaksifaasisena järjestelmänä suspensiot koostuvat kahdesta komponentista: liuenneesta tai dispergoidusta faasista ja dispergoivasta faasista.

Hajanainen vaihe

Liuennut tai dispergoitunut faasi koostuu suspensioseoksen kiinteistä hiukkasista. Se ei liukene, koska se on lyofobinen; toisin sanoen se hylkää liuottimen polaarisuuseroistaan. Mitä lyofobisempi on liuennut aine, sitä lyhyempi on sedimentaatioaika ja suspension käyttöikä.

Lisäksi, kun liuenneet hiukkaset kaipaavat liuotinta, sitä suurempi on niiden taipumus kutistua yhteen muodostaen suurempia aggregaatteja; tarpeeksi, jotta niiden koot eivät enää ole mikronien luokkaa, kuten edellä mainittiin. Ja sitten gravitaatio tekee loput: se vetää ne pohjaan.

Tässä suspensioiden vakaus on. Jos aggregaatit ovat viskoosissa väliaineessa, niin niiden kanssa on vuorovaikutuksessa enemmän vaikeuksia.

Leviämisvaihe

Suspensioiden tai ulkoisen faasin dispergointiaine on yleensä luonteeltaan nestemäistä, mutta se voi kuitenkin olla kaasumainen. Suspensioiden komponentit voidaan erottaa fysikaalisilla prosesseilla, kuten suodattamalla, haihduttamalla, dekantoimalla tai sentrifugoimalla.

Dispergoivalle faasille on tunnusomaista se, että se on molekyylin pienempi ja dynaaminen; lisäämällä sen viskositeettia se estää suspendoituneen liuenneen aineen taipumusta aggregoitumaan ja laskeutumaan.

Pinta-aktiiviset aineet

Suspensiot voivat sisältää pinta-aktiivisia aineita tai muita dispergointiaineita kiinteiden faasien hiukkasten laskeutumisen estämiseksi. Samoin suspensioon voidaan lisätä stabiloivia aineita, jotka lisäävät liukoisuutta ja estävät hiukkasten pilaantumista.

Jos erityistä kaasua, joka täyttäisi tämän toiminnon, voitaisiin hypoteettisesti lisätä pölyiseen huoneeseen, kaikki pöly poistuisi esineistä uudelleen suspendoituneena; ja siten riittäisi puhallettava raitista ilmaa kaiken pölyn poistamiseksi.

Eroja suspensioiden, kolloidien ja todellisten ratkaisujen välillä

On tärkeää tuoda esiin joitain eroja suspensioiden, kolloidien ja todellisten ratkaisujen välillä niiden koostumuksen ymmärtämiseksi paremmin.

-Kolloidit ja todelliset liuokset ovat homogeenisia seoksia, ja siksi niillä on yksi vaihe (näkyvä); taas suspensiot ovat heterogeenisiä seoksia.

- Toinen ero niiden välillä on hiukkasten koosta. Todellisessa liuoksessa hiukkasten koko on välillä 1-10 Ä ja ne liukenevat liuottimeen.

-Todellisissa ratkaisuissa liuennut aine ei pysy kiinteänä, se liukenee muodostaen yhden vaiheen. Kolloidit ovat välityyppinen seos todellisten liuosten ja suspensioiden välillä.

- Kolloidi on homogeeninen seos, joka muodostuu liuenneista aineista, joiden hiukkasten koko on välillä 10 - 10 000 Ä. Sekä kolloideissa että suspensioissa liuennut aine pysyy kiinteänä eikä liukene.

-Kolloidin liuennut aine pysyy suspendoituneena dispergointivaiheeseen, sillä ei ole taipumusta sedimenttoitua ja se ei ole näkyvissä paljaalla silmällä. Maito on yksi monista esimerkistä kolloidisesta liuoksesta. Suspensiossa liuenneella aineella on taipumus laskeutua ja se on näkyvissä paljaalla silmällä tai valomikroskoopilla.

Tyypit

Suspensioita on erityyppisiä, jotka voidaan luokitella dispersioväliaineen tai faasin, sedimentointikapasiteetin mukaan; ja farmakologisissa kysymyksissä antotavasta riippuen.

-Dispersioväliaineen mukaan

Suspensioiden dispersioväliaineet ovat yleensä nestemäisiä, mutta on myös kaasumaisia ​​väliaineita.

Mekaaniset jousitukset

Ne ovat tavallisimpia suspensioita, jotka muodostuvat jo kuvatuista kiinteiden nesteiden faaseista; kuten hiekkaa kulhoon vettä. On kuitenkin suspensioita, kuten alla kuvatut aerosolit.

Aerosolisuihkeet

Tämä on tyyppinen suspensio, joka koostuu hienoista kiinteistä hiukkasista ja kaasussa suspendoiduista nestemäisistä pisaroista. Esimerkki tästä suspensiosta löytyy ilmakehästä ja sen pöly- ja jäänkerroksista.

-Sedimentointikapasiteetista riippuen

On suspensioita, jotka sedimentaatiokapasiteettinsa perusteella voidaan luokitella deflokoitumattomiksi suspensioiksi ja flokkuloiduiksi suspensioiksi.

Defloculated

Tämän tyyppisessä suspensiossa partikkeleiden välinen heijastusvoima on tärkeä ja ne pidetään erillään, flokkuloitumatta. Suspension muodostumisen alkuvaiheessa aggregaatteja ei muodostu.

Liuenneen aineksen sedimentoitumisnopeus on hidas ja sedimentin suspendoiminen uudelleen on vaikeaa sen muodostumisen jälkeen. Toisin sanoen, vaikka ne olisivat sekoittuneet, hiukkaset eivät resuspendoidu; Tämä koskee erityisesti gelatiinipitoisia kiinteitä aineita, kuten Fe (OH) ₃.

flokkuloidusta

Ne ovat suspensioita, joissa liukenevien hiukkasten välillä on vain vähän heikkoutta, ja niillä on taipumus muodostaa levykkeitä. Kiinteän faasin sedimentoitumisnopeus on nopea ja muodostunut sedimentti on helposti dispergoituva uudelleen.

- Riippuen suspension antamisreitistä

On oraalisia suspensioita, joita on helppo antaa ja joilla on yleensä maitomainen ulkonäkö. Aikakäyttöön on myös suspensioita, jotka esitetään voiteina, voiteina, pehmentävinä aineina ja suoja-aineina, jotka levitetään iholle tai limakalvoille.

On suspensioita, joita voidaan käyttää injektioiden avulla, ja aerosoleissa, kuten salbutamolissa, joka on keuhkoputkia laajentava aine.

esimerkit

Lähde: Pixabay

Suspensioita on luonteeltaan, tuotteissa ja elintarvikkeissa sekä lääketeollisuudessa lukuisia.

Luonnossa

Ilmakehä on esimerkki aerosolityyppisestä suspensiosta, koska se sisältää monia suspendoituneita kiinteitä hiukkasia. Ilmakehään sisältyy nokea, hienoja pölyhiukkasia, sulfaatteja, nitraatteja, muun muassa pilvien vesipisaroiden väliin jäävien yhdisteiden kanssa.

Toinen esimerkki luonnossa löydetystä suspensiosta on muta tai muta, joka on veden ja hiekan seos. Kun vesistö kuljettaa tietyn määrän sedimenttiä, sameat joet muodostavat suspension.

Keittiössä

Sekoitukset, jotka on valmistettu keittiössä yhdistämällä jauhot veteen, muodostavat emulsion: levossa jauhoilla on taipumus laskeutua. Hedelmäjogurtit ovat esimerkkejä ruuista, jotka ovat suspensioita. Hedelmämehut, joita ei ole kiristetty, ovat esimerkkejä suspensioista.

Samoin chicha-lasissa olevat suklaasirut muodostavat melko heterogeenisen ja epävakaan suspension. Jätä chicha lepoon, ennemmin tai myöhemmin kerros suklaata muodostuu lasin alaosaan.

Lääketeollisuudessa

Loiset infektiot, kuten mebendatsoli, torjuntaan käytettävät suspensiot tunnetaan. On myös suoliston supistavia aineita, jotka sisältävät magnesium- ja alumiinisuoloja sekoitettuna pektiinin ja kaoliinin kanssa.

Näillä farmakologisilla suspensioilla voi olla erilaisia ​​antoreittejä: paikallisesti, oraalisesti tai ruiskeena. Heillä on erilainen käyttö, ts. Ne palvelevat erilaisten sairauksien hoitoa.

On olemassa oftalmisia ja otic-suspensioita, mm. Suspensio on suositeltavaa suspendoida uudelleen hyvissä ajoin ennen kulutusta lääkärin määräämän annoksen takaamiseksi.

Lasi hiekkaa vs lasi tähtiä

Jotkut runolliset lauseet sanovat: taivaalla ripustetut valkoiset tähdet.

Vaikka veden lasillisen ripustetun hiekan ja tähtiä koskevan "kosmisen lasin" vertailu on täysin suhteetonta (ja kaukaa haettua), on mielenkiintoista pitää hetkeksi maailmankaikkeutta valtavana tähteiden (ja lukemattomien muiden kappaleiden) suspensiona. taivaallisia).

Jos niin, he eivät siirry toisistaan ​​pois; pikemminkin päinvastoin, ne lopulta ryhmittyvät toisiinsa muodostaen tähtikerroksen mainitun kosmisen aluksen pohjalle.

Viitteet

1. Soult A. (4. lokakuuta 2017). Kolloidit ja suspensiot. Kemia LibreTexts. . Palautettu osoitteesta: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19. heinäkuuta 2017). 30 esimerkkiä kemiallisista suspensioista. Lifeperson. Palautettu sivustolta: lifepersona.com
3. Reid D. (4. helmikuuta 2018). Mikä on suspensio tieteessä? - Määritelmä, tyypit ja esimerkit. Tutkimus. Palautettu osoitteesta study.com
4. Helmenstine, tohtori Anne Marie (3. joulukuuta 2018). 4 Esimerkkejä suspensioista. Palautettu osoitteesta: gondo.com
5. Wikipedia. (2018). Suspensio (kemia). Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Esimerkkejä suspensioista. Palautettu osoitteesta: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Esimerkkejä suspensioista. Palautettu osoitteesta:

   quimicas.net