KIMYASAL SÜSPANSIYONLAR: ÖZELLIKLER, KOMPOZISYON, ÖRNEKLER - KIMYA - 2025

Kimyasal süspansiyonlar , bir çözünen maddenin bir heterojen karışım olan bir çözelti içerisinde çözündürüldü değildir. Çözünen madde zamanla çökelme özelliğine sahip olduğu için süspansiyonlar kararsız çözümlerdir.

Ama tam olarak askıya alma nedir? Çözünen maddenin sıvı bir ortamda veya dispersan fazda dağılmış katı fazı oluşturduğu heterojen bir iki fazlı sistemdir. Bu dispersiyon fazı, içinde katı partiküllerin asılı kaldığı bir gaz veya bir gaz karışımı olabilir.

Kaynak: Pexels

Süspansiyonlardaki çözünen madde, gerçek bir çözelti ve kolloidlerde bulunanlardan daha büyük katı partiküller içerir; bu nedenle, bu maddeler için en büyük parçacık boyutunun en uç noktasındadır (doğru çözüm

Süspansiyonlarda dağılmış parçacıkların yaklaşık boyutu on bin angstromdan daha büyüktür. Bir angstrom, Å, metrenin on milyarda birine eşit bir uzunluk birimidir. Bir angstrom Å'nun mikronun on binde birine (1Å = 0.0001µm) eşit olduğu da söylenebilir.

Bir süspansiyon oluşumu daha sonra çözünen parçacıkların boyutuna, çözünürlüğünün özelliklerine ve karışabilirliğinin özelliklerine bağlıdır.

Emülsiyonlardaki çözünen madde sıfır karışabilirliğe sahiptir, yani çözünen madde çözünme özelliğine sahip değildir. Ancak bir emülsifiye edici maddenin (veya emülsiyonlaştırıcının) ilave edilmesiyle, emülsiyonu stabilize etmek mümkündür; Bu, örneğin, yumurta akının bir emülgatör görevi gördüğü mayonez durumudur.

Farmakolojik endüstride, katı ve çözünmez çözünen maddenin bir ilacın aktif prensibi olduğu çeşitli süspansiyonlar vardır. Bu partiküller ortam içinde dağıtılır, yardımcı maddeler yardımıyla çözünen karışım içinde süspansiyon halinde tutulabilir.

En basit süspansiyonların örnekleri arasında kum ve su karışımıyla oluşturulanlar; havada asılı kalan ve yerçekimi ile yüzeylerde biriken toz; güneş kremi, diğerleri arasında.

Süspansiyon özellikleri

Bir süspansiyonun tanımlanmasına ve gerçek solüsyonlardan ve kolloidlerden açıkça ayırt edilmesine izin veren birçok özellik vardır:

Fiziksel

-İki fazdan oluşan heterojen bir sistemdir: katı bir iç olanı ve akışkan veya dispersiyon fazının oluşturduğu harici olan.

Katı faz, dispersiyon sıvısı içinde çözünmeyen ve bu nedenle serbest yüzer veya asılı kalan bir çözünen içerir. Bu, çözünen maddenin, fiziksel ve kimyasal açıdan sıvı fazdan ayrı tutulduğu anlamına gelir.

Çözünen maddeyi oluşturan parçacıklar genellikle katı, büyük boyutlu ve çıplak gözle görülebilir.

Süspansiyonlardaki çözünen partiküllerin boyutu 1 mikrona (1 µm) yakın veya daha büyüktür.

Çözünen madde boyutu, ağırlığı ve zamanla çökelme eğilimindedir.

- Süspansiyonlar, kolaylıkla yeniden süspanse edilmeleri ve mekanik karıştırmadan sonra hızla homojen hale gelmeleri ile karakterize edilir.

- Süspansiyonları stabil tutmak için, genellikle ilaç endüstrisi yüzey aktif maddeler, stabilizatörler veya koyulaştırıcı ajanlar ekler.

- Süspansiyonlar bulanık bir görünüme sahiptir, berrak veya şeffaf değildir; homojen çözümler olduğu gibi.

-Süspansiyonlar gibi heterojen karışımların bileşenleri, filtrasyon gibi fiziksel yöntemler uygulanarak ayrılabilir.

Sedimantasyon süresi

Bir maddenin süspansiyon mu yoksa kolloid mi olduğu konusunda kendinize sormanız gereken ilk sorulardan biri, çözünen maddenin sedimantasyon süresidir. Gerçek çözeltilerde, çözünen madde asla bir çökelti oluşturmak için bir araya toplanmayacaktır (çözücünün buharlaşmadığı varsayılırsa).

Örneğin, şeker suda çözülürse ve çözücü sızıntısını önlemek için doymamış çözelti kapalı tutulursa, kabın dibinde şeker kristali oluşmayacaktır. Aynısı, çeşitli göstergelerin veya tuzların (CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O gibi) renkli çözeltileri için de geçerlidir .

Ancak süspansiyonlarda çözünen madde belirli bir zamanda kümelenmeye başlar ve etkileşimlerindeki artış sonucunda dibe çöker. Bu nedenle, çok kısa bir süre için var olurlar.

Başka bir örnek, yoğun bir mor renge sahip KMnO _4'ün katıldığı redoks reaksiyonlarında bulunur . Elektronları azaltarak veya kazanarak, ilgilenilen kimyasal türleri oksitleyerek , reaksiyon ortamında asılı kalan kahverengi bir Mn02 çökeltisi _oluşur ; çok küçük kahverengi taneler.

Belli bir süre sonra (dakika, saat, gün) sıvıdaki MnO ₂ süspansiyonu “kahverengi halı” gibi dibe çökerek son bulur.

istikrar

Süspansiyonların kararlılığı, zaman içinde özelliklerinin değişmesine karşı dirençle ilgilidir. Bu kararlılık, aşağıdakiler dahil çeşitli faktörlerin kontrolü ile elde edilir:

Süspansiyonlar, mekanik karıştırma ile kolayca yeniden süspanse edilebilir olmalıdır.

Çözünen maddenin çökelmesini azaltan dispersiyonun viskozitesinin kontrolü; bu nedenle viskozite yüksek olmalıdır.

- Katı faz partiküllerinin boyutu ne kadar küçükse, süspansiyonların stabilitesi o kadar büyük olur.

- Süspansiyonlara yüzey aktif maddeler, emülgatörler veya antifrizler gibi maddelerin katılması faydalıdır. Bu, iç faz partiküllerinin veya katı partiküllerin agregasyonunu veya flokülasyonunu azaltmak için yapılır.

Süspansiyonların hazırlanması, dağıtımı, depolanması ve kullanımı sırasında sıcaklık üzerinde sürekli kontrol sağlanmalıdır. Kararlılıklarını sağlamak için, ani sıcaklık değişikliklerine maruz kalmamaları önemlidir.

Kompozisyon

İki fazlı bir sistem olarak, süspansiyonlar iki bileşenden oluşur: çözünen veya dağılmış faz ve dispersiyon fazı.

Dağınık faz

Çözünen veya dağılmış faz, süspansiyon karışımındaki katı partiküllerden oluşur. Liyofobik olduğu için çözünmez; yani, polaritedeki farklılıkları nedeniyle çözücüyü tiksindirir. Çözünen madde ne kadar liyofobik olursa, çökelme süresi ve süspansiyonun ömrü o kadar kısa olur.

Ayrıca, çözünen partiküller solventten nefret ettiklerinde, daha büyük agregalar oluşturmak için bir araya toplanma eğilimleri artar; yeterli, böylece boyutları artık yukarıda belirtildiği gibi mikron mertebesinde değil. Ve sonra yerçekimi gerisini halleder: onları dibe çeker.

Süspansiyonların istikrarının yattığı yer burasıdır. Agregalar viskoz bir ortam içindeyse, birbirleriyle etkileşime girmeleri için daha fazla zorluk yaşanacaktır.

Dispersiyon aşaması

Süspansiyonların veya dış fazın dağıtıcısı, genel olarak, doğası gereği sıvıdır, ancak gaz halinde olabilir. Süspansiyonların bileşenleri filtreleme, buharlaştırma, boşaltma veya santrifüj gibi fiziksel işlemlerle ayrılabilir.

Dispersan fazı, moleküler olarak daha küçük ve dinamik olarak karakterize edilir; bununla birlikte, viskozitesini artırarak, askıda kalan çözünen maddenin topaklaşma ve çökme eğiliminde olmasını önler.

Yüzey aktif maddeler

Süspansiyonlar, katı faz parçacıklarının çökelmesini önlemek için yüzey aktif maddeler veya başka dağıtıcılar içerebilir. Aynı şekilde süspansiyona, çözünürlüğü artıran ve partiküllerin bozulmasını önleyen stabilize edici maddeler eklenebilir.

Bu işlevi yerine getirecek belirli bir gaz varsayımsal olarak tozlu bir odaya eklenebilirse, yeniden süspanse edildiğinde nesnelerdeki tüm toz giderilir; ve böylece tüm tozu temizlemek için temiz hava üflemek yeterli olacaktır.

Süspansiyon, kolloidler ve gerçek çözümler arasındaki farklar

Bileşimlerini daha iyi anlamak için süspansiyonlar, kolloidler ve gerçek çözümler arasındaki bazı farklılıkları vurgulamak önemlidir.

-Kolloidler ve gerçek çözeltiler homojen karışımlardır ve bu nedenle tek bir faza sahiptir (görünür); süspansiyonlar heterojen karışımlardır.

-Aralarındaki bir diğer fark, parçacıkların boyutunda yatmaktadır. Gerçek bir çözümde, partiküllerin boyutu 1 ila 10 arasında değişir ve çözücü içinde çözünürler.

-Gerçek çözeltilerde çözünen katı halde kalmaz, tek bir faz oluşturarak çözülür. Kolloidler, gerçek çözeltiler ve süspansiyonlar arasında ara tip bir karışımdır.

-Bir kolloid, partikülleri 10 ila 10.000 Å arasında değişen çözünen maddelerden oluşan homojen bir karışımdır. Hem kolloidlerde hem de süspansiyonlarda, çözünen katı halde kalır ve çözünmez.

-Kolloidin çözünen maddesi dispersiyon aşamasında asılı kalır, çökelme eğilimi göstermez ve çıplak gözle görülemez. Süt, koloidal solüsyonun birçok örneğinden biridir. Süspansiyonda, çözünen madde çökelme eğilimindedir ve çıplak gözle veya bir ışık mikroskobu ile görülebilir.

Türleri

Dispersiyon ortamına veya fazına, sedimantasyon kapasitesine göre sınıflandırılabilecek farklı süspansiyon türleri vardır; ve uygulama yoluna bağlı olarak farmakolojik konularda.

- Dispersiyon ortamına göre

Süspansiyonların dispersiyon ortamları genellikle sıvıdır, ancak gazlı ortamlar da vardır.

Mekanik süspansiyonlar

Halihazırda tarif edilmiş olan katı-sıvı fazlardan oluşan en yaygın süspansiyonlardır; Bir kase suyun içindeki kum gibi. Bununla birlikte, aşağıda açıklanan aerosoller gibi süspansiyonlar vardır.

Aerosol spreyleri

Bu, ince katı parçacıklar artı bir gaz içinde asılı sıvı damlacıklardan oluşan bir tür süspansiyondur. Bu süspansiyonun bir örneği atmosferde ve onun toz ve buz katmanlarında bulunur.

Sedimantasyon kapasitesine bağlı olarak

Sedimantasyon kapasitelerine göre defloküle süspansiyonlar ve floküle süspansiyonlar olarak sınıflandırılabilen süspansiyonlar vardır.

Defloculated

Bu tür süspansiyonda, parçacıklar arasındaki itme kuvveti önemlidir ve topaklaşmadan ayrı tutulurlar. Süspansiyon oluşumunun ilk aşamasında hiçbir agregat oluşmaz.

Çözünen maddenin sedimantasyon hızı yavaştır ve oluştuktan sonra tortuyu yeniden süspanse etmek zordur. Başka bir deyişle, çalkalanmış olsalar bile, parçacıklar yeniden süspanse olmayacaklardır; Bu özellikle Fe (OH) ₃ gibi jelatinimsi katılarda geçerlidir .

Topaklanmış

Çözünen partiküller arasında çok az itmenin olduğu ve topaklar oluşturma eğiliminde olduğu süspansiyonlardır. Katı fazın sedimantasyon hızı hızlıdır ve oluşan tortu kolaylıkla yeniden dağılabilir.

- Süspansiyonun uygulama yoluna bağlı olarak

Uygulaması kolay ve genellikle süt benzeri bir görünüme sahip olan oral süspansiyonlar vardır. Ayrıca, cilde veya mukoza zarlarına uygulanan kremler, merhemler, yumuşatıcılar, koruyucular olarak sunulan topikal kullanım için süspansiyonlar da vardır.

Bronkodilatör olan salbutamol gibi enjeksiyonlarla ve aerosolde uygulanabilen süspansiyonlar vardır.

Örnekler

Kaynak: Pixabay

Doğada, ürünlerde ve gıdalarda ve farmasötik ilaç endüstrisinde çok sayıda süspansiyon örneği vardır.

Doğada

Atmosfer, birçok asılı katı partikül içerdiğinden, aerosol tipi bir süspansiyon örneğidir. Atmosfer, bulutlardan su damlacıklarıyla serpiştirilmiş diğer bileşiklerin yanı sıra kurum, ince toz parçacıkları, sülfatlar, nitratlar içerir.

Doğada bulunan bir başka süspansiyon örneği, su ve kum karışımı olan çamur veya çamurdur. Bulanık nehirler, su bir miktar tortu taşıdığında bir süspansiyon oluşturur.

Mutfakta

Mutfakta unun suyla birleştirilmesiyle elde edilen karışımlar bir emülsiyon oluşturur: Dinlenme ile birlikte un çökme eğilimindedir. Meyveli yoğurtlar süspansiyon olan yiyeceklere örnektir. Süzülmemiş meyve suları süspansiyon örnekleridir.

Aynı şekilde, bir bardak chicha'daki çikolata parçaları oldukça heterojen ve dengesiz bir süspansiyon oluşturur. Chicha'yı dinlendirirseniz, er ya da geç bardağın dibinde bir çikolata tabakası oluşacaktır.

İlaç endüstrisinde

Mebendazol gibi parazitik enfeksiyonlarla savaşmak için kullanılan süspansiyonlar bilinmektedir. Ayrıca pektin ve kaolin ile karıştırılmış magnezyum ve alüminyum tuzları içeren bağırsak büzücü maddeler de vardır.

Bu farmakolojik süspansiyonlar farklı uygulama yollarına sahip olabilir: topikal, oral veya enjekte edilebilir. Farklı kullanımları olacak, yani çeşitli hastalıkların tedavisine hizmet edecekler.

Diğerleri arasında oftalmik ve otik süspansiyonlar vardır. Doktor tarafından reçete edilen dozu garanti altına almak için, tüketilmeden çok önce süspansiyonun yeniden süspanse edilmesi önerilir.

Bir bardak kum ve bir bardak yıldız

Bazı şiirsel ifadeler şöyle der: gökyüzünde asılı duran beyaz yıldızlar.

Asılı kumlu bir bardak su ile yıldızlardan oluşan bir “kozmik cam” arasındaki karşılaştırma tamamen orantısız (ve aşırı getirilmiş) olsa da, bir an için evreni yıldızların (ve sayısız başka cismin) muazzam bir süspansiyonu olarak düşünmek ilginçtir. göksel).

Eğer öyleyse, birbirlerinden uzaklaşmazlar; aksine, söz konusu kozmik geminin dibinde bir yıldız tabakası oluşturmak için bir araya toplanırlar.

Referanslar

1. Soult A. (4 Ekim 2017). Kolloidler ve süspansiyonlar. Kimya LibreTexts. . Chem.libretexts.org adresinden kurtarıldı
2. Conroy D. (19 Temmuz 2017). 30 kimyasal süspansiyon örneği. Lifeperson. Kurtarıldı: lifepersona.com
3. Reid D. (4 Şubat 2018). Bilimde Askıya Alma Nedir? - Tanım, Türler ve Örnekler. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 Aralık 2018). 4 Askıya Alma Örnekleri. Kurtarıldı: thinkco.com
5. Vikipedi. (2018). Süspansiyon (kimya). En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
6. TutorVista. (2018). Askıya Alma Örnekleri. Kurtarıldı: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Askıya Alma Örnekleri.
   Quimicas.net'ten kurtarıldı