CHEMISCHE SUSPENSIONEN: EIGENSCHAFTEN, ZUSAMMENSETZUNG, BEISPIELE - CHEMIE - 2025

Die chemischen Suspensionen sind eine heterogene Mischung eines gelösten Stoffes, der nicht in der Lösung gelöst ist. Suspensionen sind instabile Lösungen, da der gelöste Stoff die Besonderheit hat, sich im Laufe der Zeit zu sedimentieren.

Aber was genau ist eine Federung? Es ist ein heterogenes zweiphasiges System, bei dem der gelöste Stoff die in einem flüssigen Medium oder einer Dispergiermittelphase dispergierte feste Phase zusammensetzt. Diese Dispergierphase kann sogar ein Gas oder ein Gasgemisch sein, in dem die festen Partikel suspendiert bleiben.

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Der gelöste Stoff in Suspensionen enthält feste Partikel, die größer sind als die in einer echten Lösung gefundenen und Kolloide; Daher ist es am äußersten Ende der größten Partikelgröße für diese Substanzen (echte Lösung

Die ungefähre Größe der dispergierten Partikel in den Suspensionen beträgt mehr als zehntausend Angström. Ein Angstrom Å ist eine Längeneinheit, die einem Zehnmilliardstel Meter entspricht. Man kann auch sagen, dass ein Angström Å gleich einem Zehntausendstel Mikrometer (1 Å = 0,0001 um) ist.

Die Bildung einer Suspension hängt dann von der Größe der gelösten Partikel, den Eigenschaften ihrer Löslichkeit und den Eigenschaften ihrer Mischbarkeit ab.

Der gelöste Stoff in den Emulsionen ist nicht mischbar, dh der gelöste Stoff hat nicht die Fähigkeit, sich aufzulösen. Mit der Zugabe eines Emulgators (oder Emulgators) ist es jedoch möglich, die Emulsion zu stabilisieren; Dies ist beispielsweise bei Mayonnaise der Fall, bei der das Eiweiß als Emulgator wirkt.

In der pharmakologischen Industrie gibt es eine Vielzahl von Suspensionen, deren fester und unlöslicher gelöster Stoff der Wirkstoff eines Arzneimittels ist. Diese Partikel sind im Medium dispergiert, mit Hilfe von Hilfsstoffen kann der gelöste Stoff in der Mischung suspendiert gehalten werden.

Beispiele für die einfachsten Suspensionen umfassen die, die durch eine Mischung von Sand mit Wasser gebildet wird; der Staub, der in der Luft schwebt und der durch die Schwerkraft auf den Oberflächen abgelagert wird; Sonnenschutz unter vielen anderen.

Federungseigenschaften

Es gibt viele Eigenschaften, mit denen eine Suspension definiert und klar von echten Lösungen und Kolloiden unterschieden werden kann:

Körperlich

-Es ist ein heterogenes System, das aus zwei Phasen besteht: einer festen inneren und einer äußeren, die aus der flüssigen oder dispergierenden Phase besteht.

-Die feste Phase enthält einen gelösten Stoff, der sich nicht in der Dispergierflüssigkeit löst und daher schwimmend oder frei suspendiert bleibt. Dies impliziert, dass der gelöste Stoff aus physikalischer und chemischer Sicht von der flüssigen Phase getrennt gehalten wird.

-Die Partikel, aus denen der gelöste Stoff besteht, sind im Allgemeinen fest, groß und mit bloßem Auge sichtbar.

-Die Größe der gelösten Partikel in den Suspensionen liegt nahe bei oder größer als 1 Mikron (1 um).

- Aufgrund seiner Größe, seines Gewichts und der Zeit neigt der gelöste Stoff zur Sedimentation.

-Die Suspensionen zeichnen sich dadurch aus, dass sie leicht resuspendiert werden und nach mechanischem Rühren schnell homogenisieren.

- Um Suspensionen stabil zu halten, fügt die pharmazeutische Industrie im Allgemeinen Tenside, Stabilisatoren oder Verdickungsmittel hinzu.

-Die Suspensionen haben ein trübes Aussehen, sind nicht klar oder transparent; ebenso wie homogene Lösungen.

-Die Komponenten heterogener Gemische wie Suspensionen können durch Anwendung physikalischer Methoden wie Filtration getrennt werden.

Sedimentationszeit

Vielleicht ist eine der ersten Fragen, die Sie sich stellen müssen, ob eine Substanz eine Suspension oder ein Kolloid ist, die Sedimentationszeit des gelösten Stoffes. In echten Lösungen verklumpt der gelöste Stoff niemals unter Bildung eines Niederschlags (vorausgesetzt, das Lösungsmittel verdampft nicht).

Wenn beispielsweise Zucker in Wasser gelöst wird und die ungesättigte Lösung abgedeckt bleibt, um ein Austreten von Lösungsmittel zu verhindern, bilden sich am Boden des Behälters keine Zuckerkristalle. Gleiches gilt für farbige Lösungen verschiedener Indikatoren oder Salze (wie CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

In Suspensionen verklumpt der gelöste Stoff jedoch zu einem bestimmten Zeitpunkt und setzt sich aufgrund der Zunahme ihrer Wechselwirkungen am Boden ab. Sie existieren daher nur für einen sehr kurzen Zeitraum.

Ein weiteres Beispiel sind Redoxreaktionen, an denen KMnO ₄ mit einer intensiven violetten Farbe beteiligt ist. Durch Reduzieren oder Gewinnen von Elektronen, Oxidieren der interessierenden chemischen Spezies wird ein brauner Niederschlag von MnO _{2 gebildet} , der im Reaktionsmedium suspendiert bleibt; sehr kleine braune Körner.

Nach einer bestimmten Zeit (Minuten, Stunden, Tage) setzt sich die Suspension von MnO ₂ in der Flüssigkeit wie ein "brauner Teppich" am Boden ab.

Stabilität

Die Stabilität der Suspensionen hängt mit der Beständigkeit gegen die Änderung ihrer Eigenschaften im Laufe der Zeit zusammen. Diese Stabilität wird durch die Kontrolle mehrerer Faktoren erreicht, einschließlich der folgenden:

-Suspensionen müssen durch mechanisches Rühren leicht resuspendierbar sein.

-Die Kontrolle der Viskosität der Dispersion, die die Sedimentation des gelösten Stoffes verringert; Daher muss die Viskosität hoch sein.

- Je kleiner die Festphasenteilchen sind, desto größer ist die Stabilität der Suspensionen.

-Es ist nützlich, Substanzen wie Tenside, Emulgatoren oder Frostschutzmittel in Suspensionen einzubauen. Dies geschieht, um die Aggregation oder Flockung der Partikel der inneren Phase oder der festen Partikel zu verringern.

- Während der Herstellung, Verteilung, Lagerung und Verwendung der Suspensionen muss eine konstante Kontrolle über die Temperatur aufrechterhalten werden. Um ihre Stabilität zu gewährleisten, ist es wichtig, sie keinen plötzlichen Temperaturänderungen auszusetzen.

Komposition

Als zweiphasiges System bestehen Suspensionen aus zwei Komponenten: der gelösten oder dispergierten Phase und der dispergierenden Phase.

Streuphase

Die gelöste oder dispergierte Phase besteht aus festen Partikeln in der Suspensionsmischung. Es löst sich nicht auf, weil es lyophob ist; das heißt, es verabscheut das Lösungsmittel wegen seiner Polaritätsunterschiede. Je lyophober der gelöste Stoff ist, desto kürzer ist seine Sedimentationszeit und die Lebensdauer der Suspension.

Wenn gelöste Teilchen das Lösungsmittel verabscheuen, ist ihre Tendenz, sich zu größeren Aggregaten zu verklumpen, umso größer. genug, so dass ihre Größen nicht mehr in der Größenordnung von Mikrometern liegen, wie oben erwähnt. Und dann erledigt die Schwerkraft den Rest: Sie zieht sie nach unten.

Hier liegt die Stabilität der Suspensionen. Wenn sich die Aggregate in einem viskosen Medium befinden, werden mehr Schwierigkeiten für sie gefunden, miteinander zu interagieren.

Dispergierphase

Das Dispergiermittel der Suspensionen oder der äußeren Phase ist im Allgemeinen flüssiger Natur, kann jedoch gasförmig sein. Die Bestandteile der Suspensionen können durch physikalische Prozesse wie Filtration, Verdampfung, Dekantierung oder Zentrifugation getrennt werden.

Die Dispergiermittelphase ist dadurch gekennzeichnet, dass sie molekular kleiner und dynamisch ist; Durch Erhöhen seiner Viskosität wird jedoch verhindert, dass der suspendierte gelöste Stoff dazu neigt, sich zu aggregieren und abzusetzen.

Tenside

Suspensionen können Tenside oder andere Dispergiermittel enthalten, um das Absetzen von Festphasenteilchen zu verhindern. Ebenso können der Suspension stabilisierende Substanzen zugesetzt werden, die die Löslichkeit erhöhen und die Verschlechterung der Partikel verhindern.

Wenn ein bestimmtes Gas, das diese Funktion erfüllen würde, hypothetisch in einen staubigen Raum gegeben werden könnte, würde der gesamte Staub von den Objekten entfernt, wenn er resuspendiert wird. und somit würde es ausreichen, frische Luft zu blasen, um den gesamten Staub zu entfernen.

Unterschiede zwischen Suspension, Kolloiden und echten Lösungen

Es ist wichtig, einige Unterschiede zwischen Suspensionen, Kolloiden und echten Lösungen hervorzuheben, um deren Zusammensetzung besser zu verstehen.

-Kolloide und echte Lösungen sind homogene Gemische und haben daher eine einzige Phase (sichtbar); während Suspensionen heterogene Gemische sind.

- Ein weiterer Unterschied zwischen ihnen liegt in der Größe der Partikel. In einer echten Lösung liegt die Größe der Partikel im Bereich von 1 bis 10 Å und sie lösen sich im Lösungsmittel.

-In echten Lösungen bleibt der gelöste Stoff nicht fest, er löst sich in einer einzigen Phase auf. Kolloide sind eine Zwischenmischung zwischen echten Lösungen und Suspensionen.

- Ein Kolloid ist eine homogene Mischung, die aus gelösten Stoffen gebildet wird, deren Partikel eine Größe im Bereich von 10 bis 10.000 Å haben. Sowohl in Kolloiden als auch in Suspensionen bleibt der gelöste Stoff fest und löst sich nicht auf.

-Der gelöste Stoff des Kolloids bleibt in der Dispergierphase suspendiert, neigt nicht zur Sedimentation und ist mit bloßem Auge nicht sichtbar. Milch ist eines von vielen Beispielen für eine kolloidale Lösung. In Suspension neigt der gelöste Stoff zum Absetzen und ist mit bloßem Auge oder mit einem Lichtmikroskop sichtbar.

Typen

Es gibt verschiedene Arten von Suspensionen, die nach Dispersionsmedium oder -phase, Sedimentationskapazität, klassifiziert werden können. und in pharmakologischen Angelegenheiten, abhängig vom Verabreichungsweg.

- Entsprechend dem Dispersionsmedium

Die Dispersionsmedien der Suspensionen sind im Allgemeinen flüssig, es gibt jedoch auch gasförmige Medien.

Mechanische Aufhängungen

Sie sind die häufigsten Suspensionen, die durch die bereits beschriebenen Fest-Flüssig-Phasen gebildet werden. wie Sand in einer Schüssel mit Wasser. Es gibt jedoch Suspensionen wie die nachstehend beschriebenen Aerosole.

Aerosolsprays

Dies ist eine Art Suspension, die aus feinen festen Partikeln plus in einem Gas suspendierten Flüssigkeitströpfchen besteht. Ein Beispiel für diese Suspension ist die Atmosphäre und ihre Staub- und Eisschichten.

- Abhängig von der Sedimentationskapazität

Es gibt Suspensionen, die entsprechend ihrer Sedimentationskapazität in entflockte Suspensionen und ausgeflockte Suspensionen eingeteilt werden können.

Entflockt

Bei dieser Art der Suspension ist die Abstoßungskraft zwischen den Partikeln wichtig und sie werden getrennt gehalten, ohne zu flocken. In der Anfangsphase der Suspensionsbildung werden keine Aggregate gebildet.

Die Sedimentationsrate des gelösten Stoffes ist langsam und es ist schwierig, das Sediment nach seiner Bildung zu resuspendieren. Mit anderen Worten, selbst wenn sie bewegt wurden, werden die Partikel nicht resuspendieren; Dies ist insbesondere bei gallertartigen Feststoffen wie Fe (OH) ₃ der Fall .

Ausgeflockt

Es handelt sich um Suspensionen, bei denen zwischen den gelösten Partikeln nur eine geringe Abstoßung besteht und die zur Bildung von Flocken neigen. Die Sedimentationsrate der festen Phase ist schnell und das gebildete Sediment ist leicht redispergierbar.

- Abhängig vom Verabreichungsweg der Suspension

Es gibt orale Suspensionen, die einfach zu verabreichen sind und im Allgemeinen ein milchiges Aussehen haben. Es gibt auch Suspensionen zur topischen Anwendung, die als Cremes, Salben, Erweichungsmittel und Schutzmittel angeboten werden und auf die Haut oder die Schleimhäute aufgetragen werden.

Es gibt Suspensionen, die durch Injektionen und in Aerosolen wie Salbutamol, einem Bronchodilatator, angewendet werden können.

Beispiele

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Es gibt zahlreiche Beispiele für Suspensionen in der Natur, in Produkten und Lebensmitteln sowie in der pharmazeutischen Arzneimittelindustrie.

In der Natur

Die Atmosphäre ist ein Beispiel für eine Suspension vom Aerosoltyp, da sie viele suspendierte feste Partikel enthält. Die Atmosphäre enthält Ruß, Feinstaubpartikel, Sulfate, Nitrate und andere Verbindungen, die mit Wassertropfen aus Wolken durchsetzt sind.

Ein weiteres Beispiel für eine in der Natur vorkommende Suspension ist Schlamm oder Schlamm, eine Mischung aus Wasser und Sand. Trübe Flüsse bilden eine Suspension, wenn das Wasser eine Menge Sediment enthält.

In der Küche

Die in der Küche durch Verbinden von Mehl mit Wasser hergestellten Mischungen bilden eine Emulsion: Im Ruhezustand neigt das Mehl zum Absetzen. Fruchtjoghurt sind Beispiele für Lebensmittel, die Suspensionen sind. Fruchtsäfte, die nicht abgesiebt wurden, sind Beispiele für Suspensionen.

Ebenso bilden die Schokoladenstückchen in einem Glas Chicha eine eher heterogene und instabile Suspension. Wenn Sie die Chicha in Ruhe lassen, bildet sich früher oder später eine Schokoladenschicht am Boden des Glases.

In der pharmazeutischen Industrie

Suspensionen zur Bekämpfung parasitärer Infektionen wie Mebendazol sind bekannt. Es gibt auch die intestinalen Adstringenzien, die Magnesium- und Aluminiumsalze enthalten, gemischt mit Pektin und Kaolin.

Diese pharmakologischen Suspensionen können verschiedene Verabreichungswege haben: topisch, oral oder injizierbar. Sie werden unterschiedliche Verwendungszwecke haben, dh sie dienen zur Behandlung verschiedener Krankheiten.

Es gibt unter anderem ophthalmische und otische Suspensionen. Es wird empfohlen, die Suspension rechtzeitig vor dem Verzehr zu resuspendieren, um die vom Arzt verschriebene Dosis zu gewährleisten.

Glas Sand gegen Glas Sterne

Einige poetische Sätze sagen: Die weißen Sterne hängen am Himmel.

Obwohl der Vergleich zwischen einem Glas Wasser mit suspendiertem Sand und einem „kosmischen Glas“ von Sternen völlig unverhältnismäßig (und weit hergeholt) ist, ist es interessant, das Universum für einen Moment als eine riesige Suspension von Sternen (und unzähligen anderen Körpern) zu betrachten. himmlisch).

Wenn ja, würden sie sich nicht voneinander entfernen; im Gegenteil, sie würden sich zusammenschließen, um eine Schicht von Sternen am Boden des kosmischen Gefäßes zu bilden.

Verweise

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   Wiederhergestellt von: quimicas.net