CHEMISCHE SUSPENSIES: KENMERKEN, SAMENSTELLING, VOORBEELDEN - CHEMIE - 2025

De chemische suspensies zijn een heterogeen mengsel van een opgeloste stof die niet in de oplossing is opgelost. Suspensies zijn onstabiele oplossingen, omdat de opgeloste stof de eigenaardigheid heeft van sedimentatie na verloop van tijd.

Maar wat is een schorsing precies? Het is een heterogeen tweefasig systeem, waarbij de opgeloste stof de vaste fase vormt, gedispergeerd in een vloeibaar medium of een dispergeermiddelfase. Deze dispergeerfase kan zelfs een gas zijn of een mengsel van gassen waarin de vaste deeltjes gesuspendeerd blijven.

Bron: Pexels

De opgeloste stof in suspensies bevat vaste deeltjes die groter zijn dan die in een echte oplossing en colloïden; daarom bevindt het zich aan het uiterste uiteinde van de grootste deeltjesgrootte voor deze stoffen (echte oplossing

De geschatte grootte van de gedispergeerde deeltjes in de suspensies is groter dan tienduizend Angström. Een ångström, Å, is een lengte-eenheid die gelijk is aan een tien miljardste van een meter. Er kan ook gezegd worden dat een ångström Å gelijk is aan een tienduizendste van een micron (1Å = 0,0001 µm).

De vorming van een suspensie hangt dan af van de grootte van de opgeloste deeltjes, de eigenschappen van zijn oplosbaarheid en de kenmerken van zijn mengbaarheid.

De opgeloste stof in de emulsies heeft geen mengbaarheid, dat wil zeggen dat de opgeloste stof niet kan oplossen. Maar door toevoeging van een emulgator (of emulgator) is het mogelijk om de emulsie te stabiliseren; Dit is bijvoorbeeld het geval bij mayonaise, waar het eiwit als emulgator werkt.

In de farmacologische industrie zijn er verschillende suspensies waarvan de vaste en onoplosbare opgeloste stof het actieve bestanddeel van een medicijn is. Deze deeltjes worden in het medium gedispergeerd, met behulp van hulpstoffen kan de opgeloste stof in het mengsel gesuspendeerd worden gehouden.

Voorbeelden van de eenvoudigste suspensies zijn onder meer die gevormd door een mengsel van zand met water; het stof dat in de lucht zweeft en dat door de zwaartekracht op de oppervlakken wordt afgezet; zonnebrandcrème, onder vele anderen.

Ophanging kenmerken

Er zijn veel kenmerken waardoor een suspensie kan worden gedefinieerd en duidelijk kan worden onderscheiden van echte oplossingen en colloïden:

Fysiek

-Het is een heterogeen systeem, gevormd door twee fasen: een solide interne en een externe gevormd door de vloeibare of dispergerende fase.

-De vaste fase bevat een opgeloste stof die niet oplost in de dispergerende vloeistof en daardoor vrij blijft drijven of zweven. Dit houdt in dat de opgeloste stof, vanuit fysisch en chemisch oogpunt, gescheiden wordt gehouden van de vloeibare fase.

-De deeltjes waaruit de opgeloste stof bestaat, zijn over het algemeen vast, 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).

-Door zijn grootte, gewicht en na verloop van tijd heeft de opgeloste stof de neiging tot sedimentatie.

-De suspensies worden gekenmerkt doordat ze gemakkelijk worden geresuspendeerd, en snel homogeniseren na mechanisch roeren.

- Om suspensies stabiel te houden, voegt de farmaceutische industrie over het algemeen oppervlakteactieve stoffen, stabilisatoren of verdikkingsmiddelen toe.

-De suspensies zien er troebel uit, zijn niet helder of transparant; evenals homogene oplossingen.

-De componenten van heterogene mengsels, zoals suspensies, kunnen worden gescheiden door fysische methoden toe te passen, zoals filtratie.

Sedimentatietijd

Misschien is een van de eerste vragen die u zich moet stellen of een stof een suspensie of een colloïde is, de sedimentatietijd van de opgeloste stof. In echte oplossingen zal de opgeloste stof nooit samenklonteren om een ​​neerslag te vormen (aangenomen dat het oplosmiddel niet verdampt).

Als suiker bijvoorbeeld wordt opgelost in water en de onverzadigde oplossing wordt afgedekt gehouden om lekkage van oplosmiddel te voorkomen, zullen er geen suikerkristallen op de bodem van de container worden gevormd. Hetzelfde geldt voor gekleurde oplossingen van verschillende indicatoren of zouten (zoals CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

In suspensies gaat de opgeloste stof echter op een bepaald moment klonteren en als gevolg van de toename van hun interacties bezinken ze naar de bodem. Daarom bestaan ​​ze voor een zeer korte tijd.

Een ander voorbeeld is te vinden in redoxreacties waarbij KMnO ₄ , met een intens paarse kleur, deelneemt. Door het verminderen of winnen van elektronen, het oxideren van de chemische soort die van belang is, wordt een bruin neerslag van MnO _{2 gevormd} , dat in het reactiemedium blijft zweven; hele kleine bruine korrels.

Na een bepaalde tijd (minuten, uren, dagen) bezinkt de suspensie van MnO ₂ in de vloeistof als een "bruin tapijt" op de bodem.

Stabiliteit

De stabiliteit van de suspensies is gerelateerd aan de weerstand tegen de verandering van hun eigenschappen in de loop van de tijd. Deze stabiliteit wordt bereikt met controle van verschillende factoren, waaronder de volgende:

-Suspensies moeten gemakkelijk hersuspendeerbaar zijn door mechanisch roeren.

-De controle van de viscositeit van de dispersie, waardoor de sedimentatie van de opgeloste stof wordt verminderd; daarom moet de viscositeit hoog zijn.

-Hoe kleiner de grootte van de deeltjes in de vaste fase, hoe groter de stabiliteit van de suspensies.

-Het is handig om stoffen zoals oppervlakteactieve stoffen, emulgatoren of antivriesmiddelen in suspensies op te nemen. Dit wordt gedaan om de aggregatie of flocculatie van de interne fasedeeltjes of vaste deeltjes te verminderen.

-Een constante controle over de temperatuur moet worden gehandhaafd tijdens de bereiding, distributie, opslag en gebruik van de suspensies. Om hun stabiliteit te garanderen, is het belangrijk om ze niet bloot te stellen aan plotselinge temperatuurschommelingen.

Samenstelling

Als bifasisch systeem bestaan ​​suspensies uit twee componenten: de opgeloste of gedispergeerde fase en de dispergerende fase.

Verspreide fase

De opgeloste of gedispergeerde fase bestaat uit vaste deeltjes in het suspensiemengsel. Het lost niet op, omdat het lyofoob is; dat wil zeggen, het verafschuwt het oplosmiddel vanwege zijn verschillen in polariteit. Hoe lyofoob de opgeloste stof, hoe korter de sedimentatietijd en de levensduur van de suspensie.

Ook, wanneer opgeloste deeltjes een hekel hebben aan oplosmiddel, des te groter is hun neiging om samen te klonteren om grotere aggregaten te vormen; voldoende, zodat hun afmetingen niet langer in de orde van micron zijn, zoals hierboven vermeld. En dan doet de zwaartekracht de rest: het trekt ze naar de bodem.

Dit is waar de stabiliteit van de ophangingen ligt. Als de aggregaten zich in een stroperig medium bevinden, zullen er meer problemen worden ondervonden om met elkaar in wisselwerking te staan.

Dispergeerfase

Het dispergeermiddel van de suspensies of uitwendige fase is in het algemeen vloeibaar van aard, maar kan ook gasvormig zijn. De componenten van de suspensies kunnen worden gescheiden door fysische processen zoals filtratie, verdamping, decantatie of centrifugatie.

De dispergeermiddelfase wordt gekenmerkt door moleculair kleiner en dynamisch; door de viscositeit te verhogen, voorkomt het echter dat de gesuspendeerde opgeloste stof de neiging heeft te aggregeren en te bezinken.

Oppervlakteactieve stoffen

Suspensies kunnen oppervlakteactieve stoffen of andere dispergeermiddelen bevatten om te voorkomen dat vaste-fase-deeltjes bezinken. Evenzo kunnen stabiliserende stoffen aan de suspensie worden toegevoegd, die de oplosbaarheid verhogen en de achteruitgang van de deeltjes voorkomen.

Als een specifiek gas dat deze functie zou vervullen hypothetisch zou kunnen worden toegevoegd aan een stoffige kamer, zou al het stof van de objecten worden verwijderd wanneer ze opnieuw worden gesuspendeerd; en dus zou het voldoende zijn om frisse lucht te blazen om al het stof te verwijderen.

Verschillen tussen suspensie, colloïden en echte oplossingen

Het is belangrijk om enkele verschillen tussen suspensies, colloïden en echte oplossingen te benadrukken 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 lossen ze op in het oplosmiddel.

-In echte oplossingen blijft de opgeloste stof niet vast, het lost op en vormt een enkele fase. Colloïden zijn een tussenliggend type mengsel tussen echte oplossingen en suspensies.

-Een colloïde is een homogeen mengsel, gevormd door opgeloste stoffen waarvan de deeltjes een grootte hebben van 10 tot 10.000 Å. In zowel colloïden als suspensies blijft de opgeloste stof vast en lost deze niet op.

-De opgeloste stof van het colloïde blijft gesuspendeerd in de dispergerende fase, neigt niet tot sedimentatie en is niet zichtbaar voor het blote oog. Melk is een van de vele voorbeelden van een colloïdale oplossing. In suspensie neigt de opgeloste stof tot bezinking en is zichtbaar met het blote oog of met een lichtmicroscoop.

Soorten

Er zijn verschillende soorten suspensies die kunnen worden ingedeeld op basis van het verspreidingsmedium of de fase, de bezinkingscapaciteit; en in farmacologische aangelegenheden, afhankelijk van de toedieningsweg.

-Volgens het verspreidingsmedium

De dispersiemedia van de suspensies zijn over het algemeen vloeibaar, maar er zijn ook gasvormige media.

Mechanische ophangingen

Het zijn de meest voorkomende suspensies, gevormd door de vaste-vloeistoffasen, die al zijn beschreven; als zand in een kom met water. Er zijn echter suspensies zoals de hieronder beschreven aerosols.

Aërosolsprays

Dit is een soort suspensie die bestaat uit fijne vaste deeltjes plus vloeistofdruppeltjes die in een gas zijn gesuspendeerd. Een voorbeeld van deze suspensie is te vinden in de atmosfeer en zijn lagen stof en ijs.

-Afhankelijk van de bezinkingscapaciteit

Er zijn suspensies die op basis van hun bezinkingscapaciteit kunnen worden ingedeeld in gedeflocculeerde suspensies en geflokte suspensies.

Deflocated

Bij dit type suspensie is de afstotende kracht tussen de deeltjes belangrijk en worden ze gescheiden gehouden, zonder flocculatie. In de beginfase van suspensievorming worden geen aggregaten gevormd.

De sedimentatiesnelheid van de opgeloste stof is laag en het is moeilijk om het sediment opnieuw te suspenderen als het eenmaal is gevormd. Met andere woorden, zelfs als ze in beweging waren, zullen de deeltjes niet opnieuw suspenderen; Dit is vooral het geval bij gelatineuze vaste stoffen, zoals Fe (OH) ₃ .

Gevlokt

Het zijn suspensies waarbij er weinig afstoting is tussen de opgeloste deeltjes en de neiging hebben vlokken te vormen. De sedimentatiesnelheid van de vaste fase is hoog en het gevormde sediment is gemakkelijk herdispergeerbaar.

-Afhankelijk van de toedieningsweg van de suspensie

Er zijn suspensies voor oraal gebruik, die gemakkelijk toe te dienen en over het algemeen een melkachtig uiterlijk hebben. Er zijn ook suspensies voor topisch gebruik, gepresenteerd als crèmes, zalven, verzachtende middelen, beschermingsmiddelen, die op de huid of slijmvliezen worden aangebracht.

Er zijn suspensies die kunnen worden aangebracht door middel van injecties en in aerosol, zoals salbutamol, een bronchodilatator.

Voorbeelden

Bron: Pixabay

Er zijn talloze voorbeelden van suspensies in de natuur, in producten en voedingsmiddelen, en in de farmaceutische geneesmiddelenindustrie.

In de natuur

De atmosfeer is een voorbeeld van een suspensie van het aerosoltype, aangezien deze veel zwevende vaste deeltjes bevat. De atmosfeer bevat roet, fijne stofdeeltjes, sulfaten, nitraten, onder andere verbindingen afgewisseld met waterdruppels uit wolken.

Een ander voorbeeld van een suspensie die in de natuur wordt aangetroffen, is modder of modder, een mengsel van water en zand. Troebele rivieren vormen een suspensie wanneer het water een hoeveelheid sediment vervoert.

In de keuken

De mengsels die in de keuken worden gemaakt door bloem met water samen te voegen, vormen een emulsie: bij rust neigt het meel tot bezinking. Fruityoghurts zijn voorbeelden van voedingsmiddelen die suspensies zijn. Vruchtensappen die niet zijn gezeefd, zijn voorbeelden van suspensies.

Evenzo vormen de chocoladeschilfers in een glas chicha een nogal heterogene en onstabiele suspensie. Als je de chicha laat staan, vormt zich vroeg of laat een laagje chocolade op de bodem van het glas.

In de farmaceutische industrie

Suspensies die worden gebruikt om parasitaire infecties te bestrijden, zoals mebendazol, zijn bekend. Er zijn ook darmsamentrekkende middelen die magnesium- en aluminiumzouten bevatten, gemengd met pectine en kaolien.

Deze farmacologische suspensies kunnen verschillende toedieningsroutes hebben: topisch, oraal of injecteerbaar. Ze zullen verschillende toepassingen hebben, dat wil zeggen, ze dienen voor de behandeling van verschillende ziekten.

Er zijn onder meer oftalmische en otische suspensies. Het wordt aanbevolen om de suspensie ruim voor gebruik te resuspenderen om de door de arts voorgeschreven dosis te garanderen.

Glas zand versus glas sterren

Sommige poëtische uitdrukkingen zeggen: de witte sterren zweven aan de hemel.

Hoewel de vergelijking tussen een glas water met zwevend zand en een 'kosmisch glas' van sterren totaal onevenredig (en vergezocht) is, is het interessant om het heelal even te beschouwen als een enorme ophanging van sterren (en talloze andere lichamen). hemel).

Als dat zo is, zouden ze niet van elkaar weglopen; Integendeel, ze zouden zich uiteindelijk groeperen om een ​​laag sterren te vormen op de bodem van het kosmische vat.

Referenties

1. Soult A. (4 oktober 2017). Colloïden en suspensies. Chemie LibreTexts. . Hersteld van: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19 juli 2017). 30 voorbeelden van chemische suspensies. Lifeperson. Hersteld van: lifepersona.com
3. Reid D. (4 februari 2018). Wat is opschorting in de wetenschap? - Definitie, typen en voorbeelden. Studie. Hersteld van: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 december 2018). 4 Voorbeelden van schorsingen. Hersteld van: thoughtco.com
5. Wikipedia. (2018). Suspensie (chemie). Hersteld van: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Voorbeelden van schorsingen. Hersteld van: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Voorbeelden van schorsingen. Hersteld van:
   quimicas.net