Plik zawiesiny chemiczne Są niejednorodną mieszaniną utworzoną przez substancję rozpuszczoną, która nie rozpuszcza się w roztworze. Zawiesiny są roztworami niestabilnymi, ponieważ substancja rozpuszczona ma tę właściwość, że osadza się w czasie..
Ale czym właściwie jest zawieszenie? Jest to heterogeniczny układ dwufazowy, w którym substancja rozpuszczona tworzy fazę stałą zdyspergowaną w ciekłym ośrodku lub fazie dyspergatora. Ta faza dyspergująca może być nawet gazem lub mieszaniną gazów, w której cząstki stałe pozostają zawieszone..
Substancja rozpuszczona w zawiesinach zawiera cząstki stałe o rozmiarze większym niż te, które są obecne w prawdziwym roztworze i koloidy; dlatego znajduje się na skrajnym końcu największej wielkości cząstek dla tych substancji (prawdziwe rozwiązanie Przybliżona wielkość zdyspergowanych cząstek zawiesin jest większa niż dziesięć tysięcy angstremów. Angstrem, Å, to jednostka długości równa jednej dziesięciomiliardowej części metra. Można również powiedzieć, że angstremalny Å jest równy jednej dziesięciotysięcznej części mikrona (1Å = 0,0001 µm). Tworzenie zawiesiny zależy zatem od wielkości cząstek substancji rozpuszczonej, właściwości jej rozpuszczalności i właściwości jej mieszalności.. Substancja rozpuszczona w emulsjach ma zerową mieszalność, to znaczy substancja rozpuszczona nie ma zdolności rozpuszczania. Ale z dodatkiem środka emulgującego (lub emulgatora) można stabilizować emulsję; Tak jest na przykład w przypadku majonezu, w którym białko jaja działa jak emulgator. W przemyśle farmakologicznym istnieje wiele zawiesin, w których stała i nierozpuszczalna substancja rozpuszczona jest aktywnym składnikiem leku. Cząstki te są rozpraszane w ośrodku, a za pomocą zaróbek substancję rozpuszczoną można utrzymywać w stanie zawieszonym w mieszaninie. Przykłady najprostszych zawiesin obejmują zawiesinę utworzoną przez mieszaninę piasku z wodą; pył zawieszony w powietrzu, który grawitacyjnie osadza się na powierzchniach; między innymi filtry przeciwsłoneczne. Indeks artykułów Istnieje wiele cech, które pozwalają zdefiniować zawiesinę i wyraźnie odróżnić ją od prawdziwych roztworów i koloidów: -Jest to układ niejednorodny, składający się z dwóch faz: stałej wewnętrznej i zewnętrznej utworzonej przez fazę płynną lub dyspergującą.. -Faza stała zawiera substancję rozpuszczoną, która nie rozpuszcza się w cieczy dyspergującej, a zatem pozostaje swobodnie unosząca się lub zawieszona. Oznacza to, że substancja rozpuszczona jest trzymana, z fizycznego i chemicznego punktu widzenia, oddzielona od fazy ciekłej.. -Cząsteczki tworzące substancję rozpuszczoną są na ogół stałe, duże i widoczne gołym okiem.. -Wielkość cząstek substancji rozpuszczonej w zawiesinach jest bliska lub większa niż 1 mikron (1 µm). -Ze względu na swoją wielkość, wagę i upływ czasu substancja rozpuszczona ma tendencję do osadzania się. -Zawiesiny charakteryzują się łatwym ponownym zawieszaniem i szybką homogenizacją po mechanicznym wymieszaniu.. -Aby zawiesiny były stabilne, przemysł farmaceutyczny generalnie dodaje środki powierzchniowo czynne, stabilizatory lub środki zagęszczające.. -Zawiesiny są mętne, nie są klarowne ani przezroczyste; podobnie jak rozwiązania jednorodne. -Składniki niejednorodnych mieszanin, takich jak zawiesiny, można rozdzielić stosując metody fizyczne, takie jak filtracja. Być może jednym z pierwszych pytań, które należy sobie zadać, czy substancja jest zawiesiną, czy koloidem, jest czas sedymentacji substancji rozpuszczonej. W prawdziwych roztworach substancja rozpuszczona nigdy nie zlepi się razem, tworząc osad (zakładając, że rozpuszczalnik nie wyparuje). Na przykład, jeśli cukier zostanie rozpuszczony w wodzie, a nienasycony roztwór zostanie zakryty, aby zapobiec wyciekowi rozpuszczalnika, na dnie pojemnika nie utworzą się żadne kryształki cukru. To samo dotyczy kolorowych roztworów różnych wskaźników lub soli (takich jak CuSO4∙ 5HdwaLUB). Jednak w zawiesinach substancje rozpuszczone ostatecznie zbrylają się w określonym czasie, aw wyniku wzrostu ich interakcji osiadają na dnie. Dlatego istnieją przez bardzo krótki okres czasu.. Inny przykład można znaleźć w reakcjach redoks, w których uczestniczy KMnO4, kolor ciemnofioletowy. Redukując lub pozyskując elektrony, utleniając interesujące związki chemiczne, tworzy się brązowy osad MnO.dwa który pozostaje zawieszony w środowisku reakcji; bardzo małe brązowe ziarna. Po pewnym czasie (minuty, godziny, dni) zawieszenie MnOdwa w cieczy osiada na dnie jak „brązowy dywan”. Stabilność zawiesin wiąże się z odpornością na zmianę ich właściwości w czasie. Stabilność tę uzyskuje się kontrolując kilka czynników, w tym: -Zawiesiny muszą dawać się łatwo do ponownego utworzenia zawiesiny przez mieszanie mechaniczne. -Kontrola lepkości dyspersji, która zmniejsza sedymentację substancji rozpuszczonej; dlatego lepkość powinna być wysoka. -Im mniejszy rozmiar cząstek fazy stałej, tym większa stabilność zawiesin.. -Warto wprowadzić do zawiesin takie substancje, jak środki powierzchniowo czynne, emulgatory lub środki zapobiegające zamarzaniu. Odbywa się to w celu zmniejszenia agregacji lub flokulacji cząstek fazy wewnętrznej lub cząstek stałych.. -Podczas przygotowywania, dystrybucji, przechowywania i stosowania zawiesin należy utrzymywać stałą kontrolę temperatury. Aby zapewnić ich stabilność, ważne jest, aby nie narażać ich na nagłe zmiany temperatury.. Jako układ dwufazowy zawiesiny składają się z dwóch składników: fazy rozpuszczonej lub zdyspergowanej oraz fazy dyspergującej.. Faza rozpuszczona lub zdyspergowana składa się z cząstek stałych w mieszaninie zawiesinowej. Nie rozpuszcza się, ponieważ jest liofobowy; to znaczy, brzydzi się rozpuszczalnikiem ze względu na różnice w biegunowości. Im bardziej liofobowa substancja rozpuszczona, tym krótszy jest jej czas sedymentacji i żywotność zawiesiny.. Ponadto, gdy cząstki substancji rozpuszczonej nie znoszą rozpuszczalnika, tym większa jest ich tendencja do zlepiania się razem, tworząc większe agregaty; wystarczająco, aby ich rozmiary nie były już w kolejności mikronów, jak wspomniano powyżej. A potem grawitacja zrobi resztę: ciągnie ich na dno.. Na tym polega stabilność zawieszenia. Jeśli agregaty znajdują się w lepkim ośrodku, ich wzajemne oddziaływanie będzie trudniejsze.. Dyspergator zawiesin lub fazy zewnętrznej na ogół ma charakter ciekły, jednak może być gazowy. Składniki zawiesin można oddzielić za pomocą procesów fizycznych, takich jak filtracja, odparowanie, dekantacja lub wirowanie.. Faza dyspergująca charakteryzuje się tym, że jest molekularnie mniejsza i dynamiczna; jednakże, zwiększając swoją lepkość, zapobiega tendencji zawieszonej substancji rozpuszczonej do agregowania i osadzania się. Zawiesiny mogą zawierać środki powierzchniowo czynne lub inne środki dyspergujące, aby zapobiec osadzaniu się cząstek fazy stałej. Podobnie, do zawiesiny można dodać substancje stabilizujące, które zwiększają rozpuszczalność i zapobiegają degradacji cząstek.. Gdyby konkretny gaz, który spełniałby tę funkcję, mógłby zostać hipotetycznie dodany do zakurzonego pomieszczenia, cały pył zostałby usunięty z obiektów po ponownym zawieszeniu; a więc wystarczyłoby nadmuchać świeżego powietrza, aby usunąć cały kurz. Ważne jest, aby zwrócić uwagę na pewne różnice między zawiesinami, koloidami i prawdziwymi roztworami, aby lepiej zrozumieć ich skład. -Koloidy i prawdziwe roztwory są mieszaninami jednorodnymi, dlatego mają tylko jedną (widoczną) fazę; podczas gdy zawiesiny są niejednorodnymi mieszaninami. -Kolejna różnica między nimi polega na wielkości cząstek. W prawdziwym roztworze wielkość cząstek waha się od 1 do 10 Å i rozpuszczają się w rozpuszczalniku. -W prawdziwych roztworach substancja rozpuszczona nie pozostaje w stanie stałym, rozpuszcza się tworząc jedną fazę. Koloidy są pośrednim rodzajem mieszanin między prawdziwymi roztworami i zawiesinami. -Koloid to jednorodna mieszanina składająca się z substancji rozpuszczonych, których cząstki mają rozmiar w zakresie od 10 do 10 000 Å. Zarówno w koloidach, jak i zawiesinach substancja rozpuszczona pozostaje stała i nie rozpuszcza się. -Substancja rozpuszczona koloidu pozostaje zawieszona w fazie rozpraszania, nie ma tendencji do sedymentacji i nie jest widoczna gołym okiem. Mleko jest jednym z wielu przykładów roztworu koloidalnego. W zawiesinie substancja rozpuszczona ma tendencję do osiadania i jest widoczna gołym okiem lub pod mikroskopem świetlnym. Istnieją różne typy zawiesin, które można sklasyfikować według ośrodka dyspersyjnego lub fazy, zdolności sedymentacji; oraz w kwestiach farmakologicznych, w zależności od drogi podania. Media dyspersyjne w zawiesinach są na ogół ciekłe, jednak istnieją również media gazowe. Są to najpowszechniejsze zawiesiny, utworzone przez fazy stałe-ciecz, już opisane; jak piasek w misce z wodą. Istnieją jednak zawiesiny, takie jak aerozole, które są opisane poniżej. Jest to rodzaj zawiesiny składającej się z drobnych cząstek stałych i kropelek cieczy zawieszonych w gazie. Przykład takiej zawiesiny znajduje się w atmosferze i jej warstwach pyłu i lodu. Istnieją zawiesiny, które ze względu na ich zdolność sedymentacyjną można podzielić na zawiesiny deflokulowane i zawiesiny sflokulowane.. W tego typu zawiesinie siła odpychania między cząstkami jest ważna i są one utrzymywane oddzielnie, bez flokulacji. W początkowej fazie tworzenia zawiesiny nie tworzą się agregaty. Szybkość sedymentacji substancji rozpuszczonej jest powolna i trudno jest ponownie zawiesić osad po jego utworzeniu. Innymi słowy, nawet jeśli zostały poruszone, cząsteczki nie zawieszą się ponownie; dotyczy to zwłaszcza galaretowatych ciał stałych, takich jak Fe (OH)3. Są to zawiesiny, w których między cząstkami substancji rozpuszczonej występuje niewielka odpychalność i mają one tendencję do tworzenia kłaczków. Szybkość sedymentacji fazy stałej jest duża, a utworzony osad łatwo ulega ponownej dyspersji.. Dostępne są zawiesiny doustne, które są łatwe do podawania i na ogół mają mleczny wygląd. Istnieją również zawiesiny do stosowania miejscowego, prezentowane jako kremy, maści, emolienty, środki ochronne, które nakłada się na skórę lub błony śluzowe.. Istnieją zawiesiny, które można podawać w zastrzykach oraz w aerozolu, na przykład salbutamol, który jest lekiem rozszerzającym oskrzela. Istnieje wiele przykładów zawiesin występujących w naturze, w produktach i żywności oraz w przemyśle farmaceutycznym.. Atmosfera jest przykładem zawiesiny w postaci aerozolu, ponieważ zawiera wiele zawieszonych cząstek stałych. Atmosfera zawiera między innymi sadzę, drobne cząsteczki pyłu, siarczany, azotany oraz inne związki rozrzucone z kroplami wody z chmur. Innym przykładem zawiesiny występującej w naturze jest błoto lub muł, które są mieszaniną wody i piasku. Mętne rzeki, gdy woda niesie pewną ilość osadów, tworzą zawiesinę. Mieszanki sporządzone w kuchni poprzez połączenie mąki z wodą tworzą emulsję: po odpoczynku mąka ma tendencję do osadzania się. Jogurty owocowe to przykłady produktów spożywczych w postaci zawiesin. Przykładami zawiesin są soki owocowe, które nie zostały odcedzone. Podobnie wiórki czekoladowe w szklance chichy stanowią raczej niejednorodną i niestabilną zawiesinę. Zostawiając chichę w spokoju, prędzej czy później na dnie szklanki utworzy się warstwa czekolady. Znane są zawiesiny stosowane do zwalczania infekcji pasożytniczych, takie jak mebendazol. Istnieją również środki ściągające jelitowe zawierające sole magnezu i glinu zmieszane z pektyną i kaolinem.. Te zawiesiny leków mogą mieć różne drogi podawania: miejscowe, doustne lub do wstrzyknięć. Będą miały różne zastosowania, to znaczy będą służyć do leczenia różnych chorób. Istnieją między innymi zawiesiny okulistyczne i uszu. Zaleca się ponowne wymieszanie zawiesiny na długo przed spożyciem, aby zagwarantować dawkę przepisaną przez lekarza.. Niektóre zwroty poetyckie mówią: białe gwiazdy zawieszone na niebie. Chociaż porównanie szklanki wody z zawieszonym piaskiem i „kosmicznego szkła” gwiazd jest całkowicie nieproporcjonalne (i daleko idące), warto przez chwilę rozważyć wszechświat jako olbrzymią zawiesinę gwiazd (i niezliczonych innych ciał). ). niebiański). Jeśli tak, to nie oddalaliby się od siebie; ale wręcz przeciwnie, zgrupowałyby się razem, tworząc warstwę gwiazd na dnie wspomnianego kosmicznego naczynia.Charakterystyka zawieszenia
Fizyczny
Czas sedymentacji
Stabilność
Kompozycja
Faza rozproszona
Faza dyspergowania
Środki powierzchniowo czynne
Różnice między zawiesiną, koloidami i prawdziwymi roztworami.
Rodzaje
-Zgodnie z medium dyspersyjnym
Zawieszenia mechaniczne
Spraye w aerozolu
-W zależności od zdolności sedymentacji
Deflokulowany
Flokulowane
-W zależności od drogi podania zawiesiny
Przykłady
W naturze
W kuchni
W przemyśle farmaceutycznym
Szklanka piasku vs szklanka gwiazd
Bibliografia
chemistry.net
Jeszcze bez komentarzy