CHEMICKÉ SUSPENZE: VLASTNOSTI, SLOŽENÍ, PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Tyto chemické suspenze jsou heterogenní směs rozpuštěné látky, které se nerozpustí v roztoku. Suspenze jsou nestabilní řešení, protože solute má zvláštnost sedimentace v průběhu času.

Ale co přesně je pozastavení? Je to heterogenní dvoufázový systém, ve kterém solut tvoří tuhou fázi dispergovanou v kapalném médiu nebo dispergační fázi. Tato dispergační fáze může být dokonce plyn nebo směs plynů, ve kterých pevné částice zůstávají suspendovány.

Zdroj: Pexels

Solut v suspenzích obsahuje pevné částice větší než částice nalezené v pravém roztoku a koloidy; proto je to na krajním konci největší velikosti částic pro tyto látky (skutečné řešení

Přibližná velikost dispergovaných částic v suspenzích je větší než deset tisíc angstromů. Angstrom Å je jednotka délky, která se rovná jedné desítce miliardtiny metru. Lze také říci, že angstrom A je roven jedné desítce tisíciny mikronu (1 = 0,0001 um).

Tvorba suspenze pak závisí na velikosti částic rozpuštěné látky, vlastnostech její rozpustnosti a vlastnostech její mísitelnosti.

Solut v emulzích má nulovou mísitelnost, to znamená, že solut nemá schopnost rozpustit se. Ale s přidáním emulgačního činidla (nebo emulgátoru) je možné emulzi stabilizovat; To je například případ majonézy, kde vaječné bílé působí jako emulgátor.

Ve farmakologickém průmyslu existují různé suspenze, jejichž pevná a nerozpustná solut je účinnou látkou léčiva. Tyto částice jsou dispergovány v médiu, pomocí pomocných látek může být rozpuštěná látka ve směsi suspendována.

Příklady nejjednodušších suspenzí zahrnují suspenzi vytvořenou směsí písku s vodou; na povrchech se usazuje prach, který je zavěšen ve vzduchu a gravitačně; opalovací krém, mezi mnoha ostatními.

Vlastnosti odpružení

Existuje mnoho vlastností, které umožňují definovat a jasně odlišit pozastavení od skutečných řešení a koloidů:

Fyzický

-Je to heterogenní systém tvořený dvěma fázemi: pevným vnitřním a vnějším tvořeným tekutinou nebo disperzní fází.

- Pevná fáze obsahuje rozpuštěnou látku, která se nerozpouští v disperzní tekutině, a proto zůstává volně plovoucí nebo suspendovaná. To znamená, že rozpuštěná látka je z fyzikálního a chemického hlediska oddělena od kapalné fáze.

-Částice, které tvoří solut, jsou obecně pevné, velké velikosti a viditelné pouhým okem.

- Velikost částic rozpuštěné látky v suspenzích je blízká nebo větší než 1 mikron (1 um).

- V závislosti na velikosti, hmotnosti a čase má solut sklon sedimentovat.

- Suspenze se vyznačují tím, že jsou snadno resuspendovány a po mechanickém míchání rychle homogenizovány.

- Aby byla suspenze stabilní, přidává farmaceutický průmysl obvykle povrchově aktivní látky, stabilizátory nebo zahušťovadla.

- Suspenze mají zakalený vzhled, nejsou jasné nebo průhledné; stejně jako homogenní řešení.

- Složky heterogenních směsí, jako jsou suspenze, mohou být separovány použitím fyzikálních metod, jako je filtrace.

Sedimentační čas

Možná, že jednou z prvních otázek, které byste si měli položit, je-li látka suspenze nebo koloid, je doba sedimentace solutu. Ve skutečných roztocích se solut nikdy shlukne dohromady za vzniku sraženiny (za předpokladu, že se rozpouštědlo neodpaří).

Například, pokud je cukr rozpuštěn ve vodě a nenasycený roztok je udržován zakrytý, aby se zabránilo úniku rozpouštědla, nevzniknou na dně nádoby žádné krystaly cukru. Totéž platí pro barevné roztoky různých indikátorů nebo solí (jako je CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

V suspenzích se však solut v určitém čase zhlukne a v důsledku zvýšení jejich interakcí se usadí na dně. Proto existují po velmi krátkou dobu.

Další příklad je nalezený v redoxních reakcí kde KMnO ₄, s intenzivní purpurové barvy podílí. Snížením nebo získávání elektrony, oxidační chemické druhy zájmu, hnědá sraženina MnO _{je tvořena 2}, která zůstává suspendována v reakčním prostředí; velmi malá hnědá zrna.

Po určité době (minuty, hodiny, dny) se suspenze MnO ₂ v kapalných končí usazování na dno jako „hnědý koberec“.

Stabilita

Stabilita suspenzí souvisí s odolností vůči změnám jejich vlastností v průběhu času. Této stability je dosaženo kontrolou několika faktorů, včetně následujících:

- Suspenze musí být snadno resuspendovatelné mechanickým mícháním.

- kontrola viskozity disperze, která snižuje sedimentaci rozpuštěné látky; proto musí být viskozita vysoká.

- Čím menší je velikost částic pevné fáze, tím větší je stabilita suspenzí.

- Je užitečné začlenit do suspenzí látky, jako jsou povrchově aktivní látky, emulgátory nebo nemrznoucí prostředky. To se provádí za účelem snížení agregace nebo flokulace částic vnitřní fáze nebo pevných částic.

- Během přípravy, distribuce, skladování a používání suspenzí musí být udržována stálá kontrola teploty. Pro zajištění jejich stability je důležité nevystavovat je náhlým změnám teploty.

Složení

Jako dvoufázový systém se suspenze skládají ze dvou složek: solutované nebo dispergované fáze a disperzní fáze.

Rozptýlená fáze

Rozpuštěná nebo dispergovaná fáze je tvořena pevnými částicemi v suspenzní směsi. Nerozpouští se, protože je lyofobní; to znamená, že se vzdává rozpouštědla kvůli jeho rozdílům v polaritě. Čím více je lyofilická solut, tím kratší je doba sedimentace a životnost suspenze.

Také, když částice rozpuštěné látky nenávidí rozpouštědlo, tím větší je jejich tendence k shlukování k vytvoření větších agregátů; natolik, že jejich velikost již není v řádu mikronů, jak bylo uvedeno výše. A pak gravitace udělá zbytek: táhne je ke dnu.

Zde leží stabilita zavěšení. Pokud jsou agregáty ve viskózním médiu, budou pro ně nalezeny další obtíže při vzájemné interakci.

Dispergační fáze

Dispergační činidlo suspenzí nebo vnější fáze je obecně tekuté povahy, může však být plynné. Složky suspenzí mohou být separovány fyzikálními procesy, jako je filtrace, odpařování, dekantace nebo centrifugace.

Dispergační fáze se vyznačuje tím, že je molekulárně menší a dynamická; zvýšením jeho viskozity však brání suspendované solutě v tendenci k agregaci a usazování.

Povrchově aktivní látky

Suspenze mohou obsahovat povrchově aktivní látky nebo jiná dispergační činidla, aby se zabránilo usazování částic pevné fáze. Podobně lze do suspenze přidat stabilizační látky, které zvyšují rozpustnost a zabraňují znehodnocování částic.

Pokud by konkrétní prach, který by plnil tuto funkci, mohl být hypoteticky přidán do zaprášené místnosti, byl by veškerý prach odstraněn z předmětů, když se resuspenduje; a tak by stačilo foukat čerstvý vzduch, aby se odstranil veškerý prach.

Rozdíly mezi zavěšením, koloidy a skutečnými řešeními

Pro lepší pochopení jejich složení je důležité zdůraznit některé rozdíly mezi zavěšením, koloidy a skutečnými řešeními.

- Kapaliny a skutečné roztoky jsou homogenní směsi, a proto mají jednu fázi (viditelné); zatímco suspenze jsou heterogenní směsi.

-Další rozdíl mezi nimi spočívá ve velikosti částic. Ve skutečném roztoku je velikost částic v rozmezí od 1 do 10 Á a rozpustí se v rozpouštědle.

- Ve skutečných řešeních solut nezůstane pevný, rozpustí se a vytvoří jednu fázi. Koloidy jsou prostředním typem směsi mezi skutečnými roztoky a suspenzemi.

- Koloid je homogenní směs tvořená soluty, jejichž částice mají velikost v rozmezí od 10 do 10 000 Á. V koloidech i v suspenzích zůstává rozpuštěná pevná látka a nerozpouští se.

- Solut koloidu zůstává suspendován ve fázi dispergování, nemá sklon k usazování a není pouhým okem viditelný. Mléko je jedním z mnoha příkladů koloidního řešení. V suspenzi má rozpuštěná látka tendenci se usazovat a je viditelná pouhým okem nebo světelným mikroskopem.

Typy

Existují různé typy suspenzí, které lze klasifikovat podle disperzního média nebo fáze, sedimentační kapacity; a ve farmakologických záležitostech, v závislosti na cestě podání.

- Podle disperzního média

Disperzní média suspenzí jsou obecně kapalné, existují však také plynná média.

Mechanické odpružení

Jsou to nejběžnější suspenze tvořené fázemi pevná látka-kapalina, které již byly popsány; jako písek v misce s vodou. Existují však suspenze, jako jsou aerosoly popsané níže.

Aerosolové spreje

Jedná se o typ suspenze složené z jemných pevných částic plus kapiček kapaliny suspendovaných v plynu. Příkladem této suspenze je atmosféra a její vrstvy prachu a ledu.

-V závislosti na sedimentační kapacitě

Existují suspenze, které lze podle sedimentační kapacity rozdělit na deflokulované suspenze a flokulované suspenze.

Deflokulovaný

V tomto typu suspenze je důležitá odpudivá síla mezi částicemi a jsou udržovány oddělené, bez flokulace. V počáteční fázi tvorby suspenze nevznikají žádné agregáty.

Rychlost sedimentace solutu je pomalá a je obtížné resuspendovat sediment, jakmile se vytvoří. Jinými slovy, i když byly rozrušené, částice se nerozmělní; To je zejména případ želatinových pevných látek, jako je Fe (OH) ₃.

Vločkované

Jsou to suspenze, ve kterých mezi částicemi rozpuštěné látky existuje malý odpor a mají tendenci tvořit vločky. Rychlost sedimentace pevné fáze je rychlá a vytvořený sediment je snadno redispergovatelný.

-V závislosti na cestě podání suspenze

Existují orální suspenze, které se snadno podávají a obvykle mají mléčný vzhled. Existují také suspenze pro lokální použití, které jsou prezentovány jako krémy, masti, změkčovadla, ochranné látky, které se nanášejí na kůži nebo sliznice.

Existují suspenze, které lze aplikovat injekcemi, a v aerosolu, jako je například salbutamol, což je bronchodilatátor.

Příklady

Zdroj: Pixabay

Existuje mnoho příkladů suspenzí v přírodě, ve výrobcích a potravinách a ve farmaceutickém farmaceutickém průmyslu.

V přírodě

Atmosféra je příkladem aerosolové suspenze, protože obsahuje mnoho suspendovaných pevných částic. Atmosféra obsahuje saze, jemné prachové částice, sírany, dusičnany, mezi jinými sloučeniny rozptýlené kapičkami vody z mraků.

Dalším příkladem suspenze vyskytující se v přírodě je bahno nebo bahno, což je směs vody a písku. Zakalené řeky, když voda nese množství sedimentu, tvoří suspenzi.

V kuchyni

Směsi připravené v kuchyni spojením mouky s vodou vytvářejí emulzi: při zbytku má tendenci se usazovat. Ovocné jogurty jsou příklady potravin, které jsou suspenzemi. Ovocné šťávy, které nebyly napjaté, jsou příklady suspenzí.

Stejně tak čokoládové lupínky ve sklenici chichy představují poněkud heterogenní a nestabilní suspenzi. Když necháme čichu v klidu, dříve nebo později se na dně skleničky vytvoří vrstva čokolády.

Ve farmaceutickém průmyslu

Suspenze používané v boji proti parazitárním infekcím, jako je mebendazol, jsou známy. Existují také střevní adstringenty, které obsahují hořčíkové a hlinité soli, smíchané s pektinem a kaolinem.

Tyto farmakologické suspenze mohou mít různé cesty podání: topické, orální nebo injekční. Budou mít různá použití, to znamená, že slouží k léčbě různých nemocí.

Mezi jinými jsou oční a ušní odpružení. Doporučuje se, aby suspenze byla resuspendována dostatečně dlouho před konzumací, aby byla zaručena dávka předepsaná lékařem.

Sklenici písku vs sklenici hvězd

Některé poetické fráze říkají: bílé hvězdy zavěšené na obloze.

Ačkoli srovnání mezi sklenicí vody se zavěšeným pískem a „kosmickým sklem“ hvězd je naprosto nepřiměřené (a přitažlivé), je zajímavé uvažovat na okamžik vesmír jako obrovské zavěšení hvězd (a bezpočet dalších těl). nebeský).

Pokud ano, neodstoupili by od sebe; spíše by naopak skončili seskupením, aby vytvořili vrstvu hvězd na dně zmíněné vesmírné lodi.

Reference

1. Soult A. (04.10.2017). Koloidy a suspenze. Chemistry LibreTexts. . Obnoveno z: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19. července 2017). 30 příkladů chemických suspenzí. Lifeperson. Obnoveno z: lifepersona.com
3. Reid D. (4. února 2018). Co je pozastavení ve vědě? - Definice, typy a příklady. Studie. Obnoveno z: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. prosince 2018). 4 Příklady pozastavení. Obnoveno z: thinkco.com
5. Wikipedia. (2018). Pozastavení (chemie). Obnoveno z: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Příklady pozastavení. Obnoveno z: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Příklady pozastavení.

   Obnoveno z: quimicas.net