Суспензия (химия) - Suspension (chemistry)

Приостановление порошок смешать в стакане воды, показывая Эффект Тиндаля

В химия, а подвеска это гетерогенная смесь который содержит твердый частицы достаточно большой для осаждение. Частицы могут быть видимый к невооруженным глазом, обычно должно быть больше единицы микрометр, и в конечном итоге селиться, Хотя смесь классифицируется как суспензия только тогда, когда частицы не осели.

Свойства

Суспензия - это гетерогенная смесь, в которой растворенное вещество частицы не растворяться, но останавливаться на протяжении большей части растворитель, оставленный свободно плавающим в среде.[1] Внутренняя фаза (твердая) диспергируется во внешней фазе (жидкости) за счет механического волнение, с использованием определенных вспомогательных веществ или суспендирующих агентов.

Примером суспензии может быть песок в воде. Взвешенные частицы видны под микроскоп и со временем осядет, если его не трогать. Это отличает подвеску от коллоид, в котором взвешенные частицы мельче и не оседают.[2] Коллоиды и суспензии отличаются от решение, в котором растворенное вещество (растворенное вещество) не существует в виде твердого вещества, а растворитель и растворенное вещество гомогенно смешаны.

Суспензия жидких капель или мелких твердых частиц в газе называется аэрозоль. в атмосфера, взвешенные частицы называются частицы и состоят из мелкой пыли и сажа частицы морская соль, биогенный и вулканогенный сульфаты, нитраты, и облако капли.

Подвески классифицируются на основе дисперсная фаза и дисперсионная среда, где первое по существу является твердым, а второе может быть твердым телом, жидкостью или газом.

В современной химической перерабатывающей промышленности технология смешивания с большими сдвиговыми усилиями был использован для создания многих новых подвесок.

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]

ИЮПАК определение
Дисперсия твердых частиц в жидкости.

Заметка: Определение, основанное на исх.[4]

[5]

)

Методика контроля физической устойчивости

Многократное рассеяние света в сочетании с вертикальным сканированием - это наиболее широко используемый метод для контроля состояния дисперсии продукта, 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. Следовательно, локальные изменения концентрации (осаждение ) и глобальные изменения размера (флокуляция, агрегирование ) обнаруживаются и контролируются. Первостепенное значение при анализе стабильности суспензий частиц имеет значение дзета-потенциал выставлены взвешенными твердыми частицами. Этот параметр указывает величину межчастичного электростатического отталкивания и обычно анализируется, чтобы определить, как использование адсорбаты и изменение pH влияет на отталкивание частиц и стабилизацию или дестабилизацию суспензии.

Ускоряющие методы прогнозирования срока годности

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, заключающиеся 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), а также ускоряет процессы дестабилизации до 200 раз, включая вибрацию, центрифугирование иногда используются и агитация. 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] Более того, сегрегация различных популяций частиц была подчеркнута при использовании центрифугирования и вибрации.[11]

Примеры

Общие примеры суспензий включают:

  • Грязь или мутная вода: когда частицы почвы, глины или ила взвешены в воде.
  • Порошок взвешенный в воде.
  • Кимчи приостановлено на уксусе.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Химия: вещество и ее изменения, 4-е изд. Брэди, Сенез, ISBN  0-471-21517-1
  2. ^ Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд.
  3. ^ «Пищевые эмульсии, принципы, методы и методы» CRC Press 2005.2 - М. П. С. Сильвестр, Э. А. Декер, гидроколлоиды McClements Food 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 Ф. Т. (2011). «Терминология полимеров и процессов полимеризации в дисперсных системах (Рекомендации IUPAC 2011)» (PDF). Чистая и прикладная химия. 83 (12): 2229–2259. Дои:10.1351 / PAC-REC-10-06-03.
  6. ^ И. Роланд, Г. Пиль, Л. Делаттр, Б. Эврард Международный фармацевтический журнал 263 (2003) 85-94
  7. ^ К. Лемаршан, П. Куврёр, М. Безнар, Д. Костантини, Р. Греф, Фармацевтические исследования, 20-8 (2003) 1284-1292
  8. ^ О. Менгуаль, Г. Менье, И. Кайр, К. Пуэш, П. Снабре, Коллоиды и поверхности A: физико-химические и технические аспекты 152 (1999) 111–123
  9. ^ П. Брю, Л. Брунель, Х. Бурон, И. Кайре, X. Дюкарр, А. Фраукс, О. Менгуаль, Ж. Менье, А. де Сент-Мари и П. Снабре Определение размера и характеристики частиц Эд Т. Провдер и Дж. Текстер (2004)
  10. ^ J-L Salager, Фармацевтические эмульсии и суспензии Эд Франсуаза Ниеллу, Жильберте Марти-Местрес (2000)
  11. ^ П. Снабре, Б. Пулиньи Ленгмюр, 24 (2008) 13338-13347