ĶĪMISKĀS SUSPENSIJAS: RAKSTURLIELUMI, SASTĀVS, PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

The ķīmiskie suspensijas ir neviendabīga maisījums no izšķīdušās vielas, kas ir ne izšķīdināts šķīdumā. Suspensijas ir nestabili risinājumi, jo šķīstošajai vielai laika gaitā ir sedimentācijas īpatnības.

Bet kas tieši ir apturēšana? Tā ir neviendabīga divfāzu sistēma, kurā izšķīdušais sastāv no cietās fāzes, kas izkliedēta šķidrā vidē vai disperģējošā fāzē. Šī izkliedes fāze var būt pat gāze vai gāzu maisījums, kurā cietās daļiņas paliek suspendētas.

Avots: Pexels

Suspensijās izšķīdinātā viela satur cietas daļiņas, kas ir lielākas nekā īstā šķīdumā, un koloīdi; tāpēc tieši šīm vielām ir lielākais daļiņu lielums (galīgais risinājums)

Suspensijās izkliedēto daļiņu aptuvenais lielums ir lielāks par desmit tūkstošiem angstrēmu. Angstroma Å ir garuma vienība, kas ir vienāda ar desmit metru desmitdaļas. Var arī teikt, ka angstroma Å ir vienāda ar mikrona desmit tūkstošdaļu (1Å = 0,0001µm).

Pēc tam suspensijas veidošanās ir atkarīga no izšķīdušo daļiņu lieluma, tās šķīdības īpašībām un sajaukšanās īpašībām.

Emulsijās šķīstošajai daļai nav viegli sajaukties, tas ir, izšķīdinātajai vielai nav iespējas izšķīst. Bet, pievienojot emulgatoru (vai emulgatoru), emulsiju ir iespējams stabilizēt; Tas ir, piemēram, majonēzes gadījums, kad olu baltums darbojas kā emulgators.

Farmakoloģiskajā nozarē ir dažādas suspensijas, kuru cietais un nešķīstošais izšķīdinātais viela ir zāļu aktīvā viela. Šīs daļiņas tiek izkliedētas vidē, un ar palīgvielu palīdzību izšķīdušo vielu var turēt suspendētā maisījumā.

Vienkāršāko suspensiju piemēri ir tie, kurus veido smilšu un ūdens maisījums; putekļi, kas ir suspendēti gaisā un gravitācijas ietekmē nogulsnējas uz virsmām; sauļošanās, starp daudziem citiem.

Balstiekārtas raksturlielumi

Ir daudzas īpašības, kas ļauj suspensiju noteikt un skaidri atšķirt no patiesajiem šķīdumiem un koloīdiem:

Fiziskā

-Tā ir neviendabīga sistēma, ko veido divas fāzes: cieta iekšējā un ārējā, ko veido šķidruma vai izkliedes fāze.

-Cietā fāze satur izšķīdušu vielu, kas neizšķīst disperģējošajā šķidrumā un tāpēc paliek brīvi peldoša vai suspendēta. Tas nozīmē, ka izšķīdušo vielu no fizikālā un ķīmiskā viedokļa tur atsevišķi no šķidrās fāzes.

- Daļiņas, kas veido izšķīdušo vielu, parasti ir cietas, lielas izmēra un redzamas ar neapbruņotu aci.

- Suspensijās izšķīdušo daļiņu lielums ir tuvu 1 mikronam (1 µm) vai lielāks.

-Atkarībā no tā lieluma, svara un laika gaitā šķīstošajai vielai ir tendence uz nogulsnēm.

-Puspensijas raksturo ar to, ka tās ir viegli atkārtoti suspendētas un pēc mehāniskas maisīšanas ātri homogenizējas.

- Lai saglabātu suspensiju stabilitāti, farmācijas rūpniecība parasti pievieno virsmaktīvās vielas, stabilizatorus vai sabiezinātājus.

- suspensijām ir duļķains izskats, tās nav dzidras vai caurspīdīgas; tāpat kā viendabīgi risinājumi.

- Heterogēnu maisījumu komponentus, piemēram, suspensijas, var atdalīt, izmantojot tādas fizikālās metodes kā filtrēšana.

Sedimentācijas laiks

Varbūt viens no pirmajiem jautājumiem, kas sev jāuzdod par to, vai viela ir suspensija vai koloīds, ir izšķīdušā vielas sedimentācijas laiks. Īstos šķīdumos izšķīdinātā viela nekad nelocīsies kopā, veidojot nogulsnes (pieņemot, ka šķīdinātājs neiztvaiko).

Piemēram, ja cukurs ir izšķīdināts ūdenī un nepiesātināts šķīdums tiek turēts pārklāts, lai novērstu šķīdinātāja noplūdi, konteinera apakšā neveidosies cukura kristāli. Tas pats attiecas uz dažādu indikatoru vai sāļu krāsainiem šķīdumiem (piemēram, CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

Tomēr suspensijās izšķīdinātā viela noteiktā laikā nonāk salipumā, un to mijiedarbības palielināšanās rezultātā tie nosēžas apakšā. Tāpēc tie pastāv ļoti īsu laika posmu.

Vēl viens piemērs ir atrodams redoksreakcijās , kurās piedalās KMnO ₄ ar izteikti purpursarkanu krāsu. Samazinot vai iegūstot elektronus, oksidējošas ķīmiskās sugas nozīmes, brūnas nogulsnes MTO _{2 veidojas} , kas paliek apturēta reakcijas vidē; ļoti mazi brūni graudi.

Pēc noteikta laika (minūtes, stundas, dienas), apturēšana MTO ₂ in šķidrās nonāk nostādināšanas uz apakšā, piemēram, "brūno paklāja".

Stabilitāte

Suspensiju stabilitāte ir saistīta ar izturību pret to īpašību izmaiņām laika gaitā. Šī stabilitāte tiek panākta, kontrolējot vairākus faktorus, tostarp šādus:

- Suspensijām jābūt viegli atkārtotām, mehāniski maisot.

-Dispersijas viskozitātes kontrole, kas samazina izšķīdušās vielas sedimentāciju; tāpēc viskozitātei jābūt labai.

- Jo mazāks ir cietās fāzes daļiņu lielums, jo lielāka būs suspensiju stabilitāte.

- Ir lietderīgi suspensijās iekļaut tādas vielas kā virsmaktīvās vielas, emulgatorus vai antifrīzus. Tas tiek darīts, lai samazinātu iekšējās fāzes daļiņu vai cieto daļiņu agregāciju vai flokulāciju.

- Suspensiju pagatavošanas, izplatīšanas, glabāšanas un lietošanas laikā ir jāuztur pastāvīga temperatūras kontrole. Lai nodrošinātu to stabilitāti, ir svarīgi nepakļaut tos pēkšņām temperatūras izmaiņām.

Sastāvs

Kā divfāzu sistēma suspensijas sastāv no diviem komponentiem: izšķīdušās vai izkliedētās fāzes un izkliedes fāzes.

Izkliedēta fāze

Izšķīdušo vai izkliedēto fāzi veido cietas daļiņas suspensijas maisījumā. Tas nešķīst, jo ir liofobisks; tas ir, tas novērš šķīdinātāju savām polaritātes atšķirībām. Jo liofobiskāka ir izšķīdinātā viela, jo īsāks ir tā sedimentācijas laiks un suspensijas kalpošanas laiks.

Turklāt, ja šķīstošās daļiņas bīstas šķīdinātāju, jo lielāka ir to tendence salipt kopā, veidojot lielākus agregātus; pietiekami, lai to izmēri vairs nebūtu mikronu secībā, kā minēts iepriekš. Un tad gravitācija izdara pārējo: tas velk viņus uz leju.

Šeit ir suspensiju stabilitāte. Ja minētie agregāti atrodas viskozā vidē, tad mijiedarbībai ar tiem būs vairāk grūtību.

Izkliedes fāze

Suspensiju vai ārējās fāzes disperģents parasti ir šķidrs, tomēr tas var būt gāzveida. Suspensiju sastāvdaļas var atdalīt ar fizikāliem procesiem, piemēram, filtrēšanu, iztvaicēšanu, dekantēšanu vai centrifugēšanu.

Disperģējošo fāzi raksturo molekulāri mazāka un dinamiska; tomēr, palielinot tā viskozitāti, tas novērš suspendētā šķīdinātāja tendenci uz agregāciju un nogulsnēšanos.

Virsmaktīvās vielas

Suspensijas var saturēt virsmaktīvās vielas vai citus disperģētājus, lai novērstu cietās fāzes daļiņu nogulsnēšanos. Tāpat suspensijai var pievienot stabilizējošas vielas, kas palielina šķīdību un novērš daļiņu pasliktināšanos.

Ja putekļainā telpā hipotētiski varētu pievienot īpašu gāzi, kas izpildītu šo funkciju, visi putekļi no priekšmetiem tiks noņemti, tos atkārtoti suspendējot; un tādējādi pietiktu ar svaiga gaisa pūtīšanu, lai notīrītu visus putekļus.

Atšķirības starp suspensiju, koloīdiem un patiesiem risinājumiem

Lai labāk izprastu to sastāvu, ir svarīgi uzsvērt dažas atšķirības starp suspensijām, koloīdiem un patiesiem risinājumiem.

- koloīdi un īstie šķīdumi ir viendabīgi maisījumi, un tāpēc tiem ir viena fāze (redzama); savukārt suspensijas ir neviendabīgi maisījumi.

-Cita atšķirība starp tām ir daļiņu lielumā. Īstā šķīdumā daļiņu izmērs svārstās no 1 līdz 10 Å, un tās izšķīst šķīdinātājā.

-Patiesajos šķīdumos izšķīdinātā viela nepaliek cieta, tā izšķīst, veidojot vienfāzi. Koloīdi ir vidēja veida maisījums starp īstiem šķīdumiem un suspensijām.

-Koloīds ir viendabīgs maisījums, ko veido izšķīdušas vielas, kuru daļiņu izmērs ir no 10 līdz 10 000 Å. Gan koloīdos, gan suspensijās izšķīdinātā viela paliek cieta un nešķīst.

-Koloīda šķīstošā viela paliek suspendēta izkliedes fāzē, nemēdz nogulsnēties un nav redzama ar neapbruņotu aci. Piens ir viens no daudzajiem koloidālā šķīduma piemēriem. Suspensijā izšķīdušajai vielai ir tendence nogulsnēties un tā ir redzama ar neapbruņotu aci vai ar gaismas mikroskopu.

Veidi

Ir dažādi suspensiju veidi, kurus var klasificēt pēc dispersijas vides vai fāzes, sedimentācijas spējas; un farmakoloģiskos jautājumos, atkarībā no ievadīšanas veida.

-Atbilstoši dispersijas videi

Suspensiju izkliedes vide parasti ir šķidra, tomēr ir arī gāzveida barotnes.

Mehāniskās balstiekārtas

Tās ir visizplatītākās suspensijas, kuras veido jau aprakstītās cietās un šķidrās fāzes; kā smiltis bļodā ar ūdeni. Tomēr ir suspensijas, piemēram, zemāk aprakstītie aerosoli.

Aerosola aerosoli

Šis ir suspensijas veids, kas sastāv no smalkām cietām daļiņām un šķidrumā esošām pilieniņām, kas suspendētas gāzē. Šīs suspensijas piemērs ir atrodams atmosfērā un tās putekļu un ledus slāņos.

-Atkarībā no sedimentācijas spējas

Ir suspensijas, kuras pēc to sedimentācijas spējas var klasificēt deflokulētās suspensijās un flokulētās suspensijās.

Deflokācija

Šāda veida suspensijas gadījumā ir svarīgs atgrūdošais spēks starp daļiņām, un tās tiek turētas atsevišķi, bez flokulēšanas. Suspensijas veidošanās sākotnējā posmā agregāti neveidojas.

Izšķīdušā materiāla sedimentācijas ātrums ir lēns, un pēc nogulumu veidošanās ir grūti to atkārtoti suspendēt. Citiem vārdiem sakot, pat ja tie būtu uzbudināti, daļiņas neatkārtosies; Īpaši tas attiecas uz želatīnām, piemēram, Fe (OH) ₃ .

Flokulēts

Tās ir suspensijas, kurās maz izšķīst atdalītās daļiņas un kurām ir tendence veidot flokus. Cietās fāzes sedimentācijas ātrums ir ātrs, un veidojušies nogulumi ir viegli atkārtoti disperģējami.

-Atkarībā no suspensijas ievadīšanas veida

Ir suspensijas iekšķīgai lietošanai, kuras ir viegli ievadīt, un tām parasti ir pienains izskats. Pastāv arī lokālai lietošanai paredzētas suspensijas, kas tiek uzrādītas kā krēmi, ziedes, mīkstinoši līdzekļi, aizsarglīdzekļi, kas tiek uzklāti uz ādas vai gļotādām.

Ir suspensijas, kuras var uzklāt ar injekcijām, un aerosolos, piemēram, salbutamolā, kas ir bronhodilatators.

Piemēri

Avots: Pixabay

Ir daudz suspensiju piemēru dabā, produktos un pārtikas produktos, kā arī farmācijas zāļu nozarē.

Dabā

Atmosfēra ir aerosola tipa suspensijas piemērs, jo tajā ir daudz suspendētu cieto daļiņu. Atmosfērā ir kvēpi, sīkas putekļu daļiņas, sulfāti, nitrāti, starp citiem savienojumiem, kas mijas ar mākoņu ūdens pilieniem.

Vēl viens dabā sastopamo suspensiju piemērs ir dubļi vai dubļi, kas ir ūdens un smilšu maisījums. Duļķainas upes, kad ūdens satur daudz nogulumu, veido suspensiju.

Virtuvē

Maisījumi, kas pagatavoti virtuvē, pievienojot miltus ar ūdeni, veido emulsiju: ​​ar atpūtu miltiem ir tendence nostāties. Augļu jogurti ir pārtiku, kas ir suspensijas, piemēri. Suspensiju piemēri ir augļu sulas, kas nav sasprindzinātas.

Tāpat šokolādes skaidiņas čika glāzē veido diezgan neviendabīgu un nestabilu suspensiju. Atstājot šiku miera stāvoklī, agrāk vai vēlāk glāzes apakšā veidosies šokolādes slānis.

Farmācijas nozarē

Ir zināmas suspensijas, ko izmanto parazitāro infekciju apkarošanai, piemēram, mebendazols. Ir arī zarnu savelkošie līdzekļi, kas satur magnija un alumīnija sāļus, sajaukti ar pektīnu un kaolīnu.

Šīm farmakoloģiskajām suspensijām var būt dažādi ievadīšanas veidi: lokāli, perorāli vai injicējami. Viņiem būs atšķirīgs pielietojums, tas ir, tie kalpo dažādu slimību ārstēšanai.

Cita starpā pastāv oftalmoloģiskas un oticiskas suspensijas. Lai garantētu ārsta noteikto devu, ieteicams suspensiju no jauna suspendēt, pirms patērēšanas.

Glāze smilšu pret zvaigžņu glāzi

Dažas poētiskas frāzes saka: debesīs apturētas baltas zvaigznes.

Lai arī salīdzinājums starp ūdens glāzi ar suspendētām smiltīm un “kosmisko glāzi” ar zvaigznēm ir pilnīgi nesamērīgs (un tālu atnests), ir interesanti uz brīdi uzskatīt Visumu par milzīgu zvaigžņu (un neskaitāmu citu ķermeņu) suspensiju. debess).

Ja tā, viņi nenovirzīsies viens no otra; drīzāk, gluži pretēji, viņi galu galā sagrupētos, veidojot zvaigžņu slāni minētā kosmiskā trauka apakšā.

Atsauces

1. Soults A. (2017. gada 04. oktobris). Koloīdi un suspensijas. Ķīmija LibreTexts. . Atgūts no: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (2017. gada 19. jūlijs). 30 ķīmisko suspensiju piemēri. Dzīvības cilvēks. Atgūts no: lifepersona.com
3. Reids D. (2018. gada 4. februāris). Kas ir suspensija zinātnē? - Definīcija, veidi un piemēri. Pētījums. Atgūts no: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. gada 03. decembris). 4 Apturēšanas piemēri. Atgūts no: domaco.com
5. Wikipedia. (2018). Suspensija (ķīmija). Atgūts no: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Apturēšanas piemēri. Atgūts no: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Apturēšanas piemēri. Atgūts no:
   quimicas.net