Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Суспензия муки, смешанная в стакане воды, демонстрирует эффект Тиндаля.

В химии , A суспензии представляет собой гетерогенную смесь из жидкости , содержащей твердые частицы достаточно большие для осаждения . Частицы могут быть видны на невооруженный глаз , как правило , должен быть больше , чем один микрометр , и в конечном счете будут оседать , хотя смесь только классифицируются в виде суспензии , когда и в то время как частицы не отселили.

Свойства [ править ]

Суспензия представляет собой гетерогенную смесь, в которой частицы растворенного вещества не растворяются , а остаются взвешенными в объеме растворителя , оставаясь свободно плавающими в среде. [1] Внутренняя фаза (твердая) диспергируется по всей внешней фазе (текучей среде) посредством механического перемешивания с использованием определенных вспомогательных или суспендирующих агентов.

Примером суспензии может быть песок в воде. Взвешенные частицы видны под микроскопом и со временем оседают, если их не трогать. Это отличает суспензию от коллоида , в котором взвешенные частицы меньше и не оседают. [2] Коллоиды и суспензии отличаются от растворов , в которых растворенное вещество (растворенное вещество) не существует в виде твердого вещества, а растворитель и растворенное вещество смешиваются гомогенно.

Суспензия жидких капель или мелких твердых частиц в газе называется аэрозолем . В атмосфере взвешенные частицы называются макрочастицами и состоят из мелких частиц пыли и сажи , морской соли , биогенных и вулканогенных сульфатов , нитратов и облачных капель.

Суспензии классифицируются на основе дисперсной фазы и дисперсионной среды , где первая по существу является твердой, а вторая может быть твердой, жидкой или газовой.

В современной химической перерабатывающей промышленности технология смешивания с большими сдвиговыми усилиями использовалась для создания многих новых суспензий.

Суспензии нестабильны с термодинамической точки зрения, но могут быть кинетически стабильными в течение более длительного периода времени, что, в свою очередь, может определять срок хранения суспензии. Этот промежуток времени необходимо измерить, чтобы предоставить потребителю точную информацию и обеспечить наилучшее качество продукции.

«Стабильность дисперсии означает способность дисперсии противостоять изменению своих свойств с течением времени». [3]

Определение ИЮПАК
Дисперсия твердых частиц в жидкости.Примечание : определение основано на исх. [4] [5]

Техника контроля физической устойчивости [ править ]

Многократное рассеяние света в сочетании с вертикальным сканированием - это наиболее широко используемый метод для контроля состояния дисперсии продукта, а следовательно, для выявления и количественной оценки явлений дестабилизации. [6] [7] [8] [9] Работает с концентрированными дисперсиями без разбавления. Когда свет проходит через образец, он обратно рассеивается частицами. Интенсивность обратного рассеяния прямо пропорциональна размеру и объемной доле дисперсной фазы. Поэтому локальные изменения концентрации ( осаждение ) и глобальные изменения размера ( флокуляция , агрегация ) выявляются и контролируются. Первостепенное значение при анализе стабильности суспензий частиц имеет значениедзета-потенциал, проявляемый взвешенными твердыми частицами. Этот параметр указывает величину межчастичного электростатического отталкивания и обычно анализируется, чтобы определить, как использование адсорбатов и модификации pH влияет на отталкивание частиц и стабилизацию или дестабилизацию суспензии.

Ускоряющие методы прогнозирования срока годности [ править ]

Кинетический процесс дестабилизации может быть довольно длительным (до нескольких месяцев или даже лет для некоторых продуктов), и разработчику рецептур часто требуется использовать дополнительные методы ускорения, чтобы достичь разумного времени разработки дизайна нового продукта. Чаще всего используются термические методы, которые заключаются в повышении температуры для ускорения дестабилизации (ниже критических температур фазы и разложения). Температура влияет не только на вязкость, но и на межфазное натяжение в случае неионных поверхностно-активных веществ или, в более общем смысле, на силы взаимодействия внутри системы. Хранение дисперсии при высоких температурах позволяет имитировать реальные условия эксплуатации продукта (например, тюбик солнцезащитного крема в автомобиле летом), но также ускоряет процессы дестабилизации до 200 раз, включая вибрацию,иногда используются центрифугирование и перемешивание. Они подвергают продукт воздействию различных сил, которые толкают частицы / стекание пленки. Однако некоторые эмульсии никогда не слипнутся при нормальной гравитации, в отличие от искусственной. [10] Кроме того, сегрегация различных популяций частиц была подчеркнута при использовании центрифугирования и вибрации. [11]

Примеры [ править ]

Общие примеры суспензий включают:

  • Грязь или мутная вода: частицы почвы, глины или ила взвешены в воде.
  • Мука суспендирована в воде.
  • Кимчи в уксусе.
  • Мел взвешенный в воде.
  • Песок взвешенный в воде.

См. Также [ править ]

  • Sol
  • Эмульсия  - смесь двух или более жидкостей, которые обычно не смешиваются.
  • Дзета-потенциал  - Электрокинетический потенциал в коллоидных дисперсиях
  • Мутность  - помутнение жидкости, вызванное большим количеством частиц, которые обычно невидимы невооруженным глазом.
  • Оседающие твердые частицы  - процесс, при котором твердые частицы оседают на дно жидкости и образуют осадок.
  • Перенос отложений  - движение твердых частиц, как правило, под действием силы тяжести и захвата жидкости.
  • Эффект Тиндаля  - Рассеяние света частицами в коллоиде или мелкой суспензии.
  • Эффект Фарриса (реология)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Химия: материя и ее изменения, 4-е изд. Брэди, Сенезе , ISBN  0-471-21517-1
  2. ↑ Электронная энциклопедия Колумбии, 6-е изд.
  3. ^ «Пищевые эмульсии, принципы, методы и методы» CRC Press 2005.2- MPC Silvestre, EA Decker, McClements Food hydrocolloids 13 (1999) 419–424.
  4. ^ Алан Д. Макнот, Эндрю Р. Уилкинсон, изд. (1997). Сборник химической терминологии: Рекомендации ИЮПАК (2-е изд.). Blackwell Science. ISBN 978-0865426849.
  5. ^ Сломковский, Станислав; Alemán, José V .; Гилберт, Роберт Дж .; Гесс, Майкл; Хори, Казуюки; Джонс, Ричард Дж .; Кубиса, Пшемыслав; Мейзель, Ингрид; Морманн, Вернер; Пенчек, Станислав; Степто, Роберт FT (2011). «Терминология полимеров и процессов полимеризации в дисперсных системах (Рекомендации IUPAC 2011)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 83 (12): 2229–2259. DOI : 10.1351 / PAC-REC-10-06-03 .
  6. ↑ I. Roland, G. Piel, L. Delattre, B. Evrard International Journal of Pharmaceutics 263 (2003) 85-94
  7. ↑ C. Lemarchand, P. Couvreur, M. Besnard, D. Costantini, R. Gref, Pharmaceutical Research, 20-8 (2003) 1284-1292
  8. ^ О. Mengual, Г. Менье, И. Cayre, К. Пуэш, П. Snabre, коллоидов и поверхностей А: Физикохимические и инженерные аспекты 152 (1999) 111-123
  9. ^ П. Брю, Л. Брунель, Х. Бурон, И. Кайре, X. Дюкарр, А. Фро, О. Менгуаль, Г. Менье, А. де Сент-Мари и П. Снабре Определение размеров и характеристики частиц Эд Т. Провдер и Дж. Текстер (2004)
  10. ^ JL Salager, Фармацевтические эмульсии и суспензии Эд Франсуаза Ниеллу, Жилберте Марти-Местрес (2000)
  11. ^ П. Snabre, Б. Pouligny Ленгмюра, 24 (2008) 13338-13347