ลักษณะแขวนลอยของสารเคมีองค์ประกอบประเภทตัวอย่าง



สารเคมีแขวนลอย มันเป็นส่วนผสมที่ต่างกันซึ่งเกิดจากตัวถูกละลายที่ไม่ละลายในสารละลาย สารแขวนลอยเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่ไม่แน่นอนเนื่องจากตัวถูกละลายมีลักษณะเฉพาะของการตกตะกอนในช่วงเวลา.

แต่สิ่งที่ถูกระงับคืออะไร? เป็นระบบ biphasic ที่แตกต่างกันโดยที่ตัวถูกละลายนั้นจะประกอบไปด้วยโซลิดเฟสซึ่งแยกย้ายกันไปในตัวกลางเหลวหรือเฟสการกระจาย ขั้นตอนการกระจายตัวนี้อาจเป็นแม้แต่ก๊าซหรือส่วนผสมของก๊าซซึ่งอนุภาคของแข็งยังคงลอยอยู่.

ตัวถูกละลายในสารแขวนลอยมีอนุภาคของแข็งที่มีขนาดใหญ่กว่าที่อยู่ในสารละลายจริงและคอลลอยด์ ดังนั้นมันจะอยู่ในตอนท้ายของขนาดอนุภาคขนาดใหญ่กว่าสำหรับสารเหล่านี้ (ทางออกที่แท้จริง

ขนาดโดยประมาณของอนุภาคที่กระจัดกระจายของสารแขวนลอยนั้นมากกว่าหนึ่งหมื่นอังสตรอม อังสตรอม, Åเป็นหน่วยของความยาวซึ่งเท่ากับหนึ่งหมื่นล้านในหนึ่งเมตร นอกจากนี้ยังอาจกล่าวได้ว่าอังสตรอมÅเทียบเท่ากับหนึ่งในหมื่นของไมครอน (1Å = 0.0001μm).

การก่อตัวของสารแขวนลอยนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคของตัวถูกละลายคุณสมบัติของความสามารถในการละลายและลักษณะของความสามารถในการละลาย.

ตัวถูกละลายของอิมัลชันไม่มีความเข้ากันได้ซึ่งหมายความว่าตัวถูกละลายไม่มีความสามารถในการละลาย แต่ด้วยการเพิ่มตัวแทน emulsifying (หรืออิมัลชัน), อิมัลชันที่มีความเสถียร; ตัวอย่างเช่นนี่คือกรณีของมายองเนสที่ไข่ขาวทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์.

ในอุตสาหกรรมยามีความหลากหลายของสารแขวนลอยที่มีตัวถูกละลายที่เป็นของแข็งและไม่ละลายน้ำเป็นหลักการของยา อนุภาคเหล่านี้กระจายตัวในตัวกลางด้วยความช่วยเหลือจากสารเพิ่มปริมาณตัวถูกละลายสามารถถูกพักไว้ในส่วนผสมได้.

ตัวอย่างของสารแขวนลอยที่ง่ายกว่า ได้แก่ ส่วนผสมของทรายและน้ำ ฝุ่นที่ลอยอยู่ในอากาศและแรงโน้มถ่วงถูกวางลงบนพื้นผิว ครีมกันแดดและอื่น ๆ อีกมากมาย.

ดัชนี

  • 1 ลักษณะของสารแขวนลอย
    • 1.1 ทางกายภาพ
    • 1.2 เวลาตกตะกอน
    • 1.3 เสถียรภาพ
  • 2 องค์ประกอบ
    • 2.1 ขั้นตอนการกระจายตัว
    • 2.2 ขั้นตอนการกระจายตัว
    • 2.3 สารลดแรงตึงผิว
  • 3 ความแตกต่างระหว่างการระงับคอลลอยด์และการแก้ปัญหาที่แท้จริง. 
  • 4 ประเภท
    • 4.1 - ตามวิธีการกระจายตัว
    • 4.2 - ขึ้นอยู่กับความสามารถในการตกตะกอน
    • 4.3 - ขึ้นอยู่กับเส้นทางการปกครองของระบบกันสะเทือน
  • 5 ตัวอย่าง
    • 5.1 ในลักษณะ
    • 5.2 ในห้องครัว
    • 5.3 ในอุตสาหกรรมยา
    • 5.4 แก้วทรายเทียบกับแก้วของดาว
  • 6 อ้างอิง

ลักษณะของสารแขวนลอย

มีหลายลักษณะที่อนุญาตให้มีการกำหนดช่วงล่างและแยกแยะความแตกต่างได้อย่างชัดเจนจากวิธีแก้ปัญหาและคอลลอยด์จริง:

กายภาพ

-มันเป็นระบบที่แตกต่างกันประกอบด้วยสองขั้นตอน: ภายในที่มั่นคงและภายนอกที่เกิดขึ้นจากระยะของเหลวหรือการกระจายตัว.

-โซลิดเฟสประกอบด้วยตัวถูกละลายที่ไม่ละลายในของเหลวแยกย้ายดังนั้นจึงยังคงลอยอยู่อย่างอิสระหรือหยุดชั่วคราว นี่หมายความว่าตัวถูกละลายถูกเก็บรักษาจากมุมมองทางกายภาพและทางเคมีแยกออกจากเฟสของเหลว.

-อนุภาคที่ประกอบขึ้นเป็นตัวละลายโดยทั่วไปมีขนาดใหญ่และมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า.

-ขนาดของอนุภาคตัวถูกละลายในสารแขวนลอยใกล้หรือมากกว่า 1 ไมครอน (1 μm).

-เนื่องจากขนาดน้ำหนักและเวลาที่ผ่านไปตัวถูกละลายมีแนวโน้มที่จะตั้งตัว.

-สารแขวนลอยนั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยการแขวนลอยอย่างง่ายดายและทำให้เป็นเนื้อเดียวกันอย่างรวดเร็วหลังจากปั่นป่วนเชิงกล.

-เพื่อให้สารแขวนลอยเสถียรอุตสาหกรรมยามักจะเพิ่มสารลดแรงตึงผิวสารเพิ่มความคงตัวหรือสารเพิ่มความหนา.

-สารแขวนลอยมีลักษณะเป็นเมฆไม่ชัดเจนหรือโปร่งใส เช่นเดียวกับโซลูชั่นที่เป็นเนื้อเดียวกัน.

-ส่วนประกอบของสารผสมที่แตกต่างกันเช่นสารแขวนลอยสามารถแยกออกได้โดยการใช้วิธีการทางกายภาพเช่นการกรอง.

เวลาตกตะกอน

บางทีหนึ่งในคำถามแรกที่ต้องถามเกี่ยวกับว่าสารนั้นเป็นสารแขวนลอยหรือคอลลอยด์เป็นเวลาของการตกตะกอนของตัวถูกละลายหรือไม่ ในการแก้ปัญหาที่แท้จริงตัวถูกละลายจะไม่รวมตัวกันเพื่อก่อให้เกิดการตกตะกอน (สมมติว่าตัวทำละลายไม่ระเหย).

ตัวอย่างเช่นหากน้ำตาลละลายในน้ำและสารละลายที่ไม่อิ่มตัวถูกปกคลุมเพื่อป้องกันการรั่วไหลของตัวทำละลายจะไม่มีผลึกน้ำตาลเกิดขึ้นที่ด้านล่างของภาชนะ เช่นเดียวกับการแก้ปัญหาที่มีสีสันของตัวชี้วัดหรือเกลือต่าง ๆ (เช่น CuSO4∙ 5H2O).

อย่างไรก็ตามในการแขวนลอยตัวถูกละลายจะสิ้นสุดการจัดกลุ่มตัวเองในเวลาที่กำหนดและเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของการมีปฏิสัมพันธ์ของมันตะกอนในพื้นหลัง ดังนั้นจึงมีอยู่ในช่วงเวลาสั้น ๆ.

อีกตัวอย่างหนึ่งพบได้ในปฏิกิริยารีดอกซ์ซึ่ง KMnO เข้าร่วม4, สีม่วงเข้ม โดยการลดหรือดึงดูดอิเล็กตรอนออกซิไดซ์ชนิดทางเคมีที่น่าสนใจเกิดการตกตะกอนสีน้ำตาลของ MnO2 ซึ่งยังคงลอยอยู่ในสื่อปฏิกิริยา; เมล็ดสีน้ำตาลขนาดเล็กมาก.

หลังจากเวลาที่แน่นอน (นาที, ชั่วโมง, วัน), การระงับ MnO2 ในของเหลวมันจะตกตะกอนในพื้นหลังเหมือน "พรมสีน้ำตาล".

ความมั่นคง

ความเสถียรของสารแขวนลอยเกี่ยวข้องกับความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเมื่อเวลาผ่านไป ความมั่นคงนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการควบคุมปัจจัยหลายประการซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:

-สารแขวนลอยจะต้องสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างง่ายดายโดยการกวนเชิงกล.

-การควบคุมความหนืดของการกระจายซึ่งลดการตกตะกอนของตัวถูกละลาย ดังนั้นความหนืดจะต้องสูง.

-ยิ่งขนาดอนุภาคเล็กลงในช่วงโซลิดยิ่งมีความเสถียรมากขึ้น.

-การรวมตัวกันของสารแขวนลอยเช่นสารลดแรงตึงผิวสารอิมัลซิไฟเออร์หรือสารป้องกันการแข็งตัวของเลือดมีประโยชน์ สิ่งนี้ทำเพื่อลดการรวมตัวหรือการตกตะกอนของอนุภาคของเฟสภายในหรืออนุภาคของแข็ง.

-การควบคุมอุณหภูมิคงที่จะต้องคงไว้ในระหว่างการเตรียมการจำหน่ายการเก็บรักษาและการใช้สารแขวนลอย เพื่อให้มั่นใจถึงความมั่นคงของพวกเขาเป็นสิ่งสำคัญที่จะไม่ส่งผลให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน.

ส่วนประกอบ

ในฐานะที่เป็นระบบสองเฟสระบบกันกระเทือนประกอบด้วยสององค์ประกอบ: ขั้นตอนการแยกหรือการกระจายและระยะการกระจาย.

เฟสแยกย้ายกันไป

ขั้นตอนตัวถูกละลายหรือกระจายตัวจะเกิดขึ้นจากอนุภาคของแข็งในส่วนผสมของสารแขวนลอย มันไม่ละลายเพราะมันเป็น lyophobic นั่นคือตัวทำละลาย abhors โดยความแตกต่างในขั้ว lyophobic ตัวละลายมากขึ้นเวลาการตกตะกอนของมันสั้นลงและชีวิตของการระงับ.

ในทำนองเดียวกันเมื่ออนุภาคตัวถูกละลายเกลียดตัวทำละลายแนวโน้มจะถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกันเพื่อสร้างมวลรวมที่มากขึ้น เพียงพอเพื่อให้ขนาดของพวกเขาหยุดอยู่ในลำดับของไมครอนดังกล่าวก่อนหน้านี้ จากนั้นแรงดึงดูดที่เหลือก็จะดึงมันลงไปที่ด้านล่าง.

นี่คือที่เสถียรภาพของสารแขวนลอยอยู่ หากมวลรวมอยู่ในสื่อที่มีความหนืดจะพบความยากลำบากมากขึ้นเพื่อให้พวกเขาสามารถโต้ตอบซึ่งกันและกันได้.

ขั้นตอนการกระจายตัว

สารช่วยกระจายตัวของสารแขวนลอยหรือเฟสภายนอกโดยทั่วไปเป็นของเหลวในธรรมชาติอย่างไรก็ตามมันสามารถเป็นก๊าซได้ ส่วนประกอบของสารแขวนลอยสามารถแยกออกได้โดยกระบวนการทางกายภาพเช่นการกรองการระเหยการแยกส่วนหรือการหมุนเหวี่ยง.

ขั้นตอนการกระจายตัวจะมีลักษณะเล็กลงโดยโมเลกุลและมีพลังมากขึ้น อย่างไรก็ตามโดยการเพิ่มความหนืดมันจะป้องกันตัวถูกละลายที่ถูกระงับจากการพุ่งไปรวมและตะกอน.

ลดแรงตึงผิว

สารแขวนลอยอาจประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิวหรือสารช่วยกระจายตัวอื่น ๆ เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคของของแข็งในช่วงตกตะกอน นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มสารที่ทำให้เสถียรให้กับสารแขวนลอยซึ่งเพิ่มความสามารถในการละลายและป้องกันการเสื่อมสภาพของอนุภาค.

ถ้ามันสามารถเพิ่มก๊าซเฉพาะที่ทำให้ฟังก์ชันนี้เป็นห้องผงฝุ่นได้ทั้งหมดจะถูกลบออกจากวัตถุเมื่อแขวนลอยใหม่ ดังนั้นมันจะเพียงพอที่จะเป่าอากาศบริสุทธิ์เพื่อกำจัดฝุ่นทั้งหมด.

ความแตกต่างระหว่างสารแขวนลอยคอลลอยด์และวิธีแก้ปัญหาที่แท้จริง

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเน้นความแตกต่างบางอย่างระหว่างสารแขวนลอยคอลลอยด์และการแก้ปัญหาที่แท้จริงเพื่อให้เข้าใจองค์ประกอบของพวกเขาได้ดีขึ้น.

-คอลลอยด์และการแก้ปัญหาที่แท้จริงคือส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันจึงมีเฟสเดียว (มองเห็นได้); ในขณะที่สารแขวนลอยเป็นส่วนผสมที่ต่างกัน.

-ความแตกต่างระหว่างพวกเขาอยู่ในขนาดของอนุภาค ในการแก้ปัญหาที่แท้จริงขนาดของอนุภาคมีตั้งแต่ 1 ถึง 10 Åและละลายในตัวทำละลาย.

-ในวิธีการแก้ปัญหาที่แท้จริงตัวถูกละลายไม่คงอยู่ในสถานะของแข็งละลายในขั้นตอนเดียว คอลลอยด์เป็นสารผสมระหว่างตัวกลางระหว่างสารละลายจริงและสารแขวนลอย.

-คอลลอยด์เป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันเกิดขึ้นจากตัวละลายซึ่งอนุภาคมีขนาดตั้งแต่ 10 ถึง 10,000 Å ในคอลลอยด์และสารแขวนลอยตัวถูกละลายยังคงแข็งและไม่ละลาย.

-ตัวถูกละลายของคอลลอยด์ยังคงแขวนอยู่ในขั้นตอนการกระจายตัวไม่มีแนวโน้มที่จะตั้งตัวและมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า นมเป็นหนึ่งในตัวอย่างมากมายของสารละลายคอลลอยด์ ในการแขวนลอยตัวถูกละลายมีแนวโน้มที่จะเกาะตัวและมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง.

ชนิด

มีสารแขวนลอยหลายประเภทที่สามารถจำแนกตามสื่อการกระจายหรือเฟสความสามารถในการตกตะกอน และในเรื่องเภสัชวิทยาขึ้นอยู่กับเส้นทางของการบริหาร.

-ตามวิธีการกระจายตัว

วิธีการกระจายตัวของสารแขวนลอยโดยทั่วไปเป็นของเหลวอย่างไรก็ตามยังมีสื่อที่เป็นก๊าซ.

ระบบกันกระเทือน

เป็นสารแขวนลอยที่พบบ่อยที่สุดซึ่งเกิดขึ้นจากขั้นตอนของแข็ง - ของเหลวอธิบายไว้แล้ว; เหมือนทรายในภาชนะที่มีน้ำ อย่างไรก็ตามมีสารแขวนลอยเช่นละอองลอยที่อธิบายไว้ด้านล่าง.

ละออง

นี่คือประเภทของการระงับที่เกิดขึ้นจากอนุภาคของแข็งที่ดีรวมทั้งหยดของเหลวที่แขวนอยู่ในก๊าซ ตัวอย่างของสารแขวนลอยนี้พบได้ในชั้นบรรยากาศและชั้นของฝุ่นและน้ำแข็ง.

-ขึ้นอยู่กับความสามารถในการตกตะกอน

มีสารแขวนลอยที่ตามความสามารถในการตกตะกอนสามารถจำแนกได้เป็นสารแขวนลอยที่มีการตกตะกอนและสารแขวนลอยที่ตกตะกอน.

คุณ deflocculated

ในการแขวนลอยประเภทนี้แรงขับดันระหว่างอนุภาคมีความสำคัญและจะถูกแยกออกจากกันโดยไม่มีการตกตะกอน ในช่วงแรกของการก่อตัวของสารแขวนลอยจะไม่มีการรวมตัว.

อัตราการตกตะกอนของตัวถูกละลายช้าและยากต่อการสะสมตะกอนอีกครั้งเมื่อเกิดขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่งแม้ว่าพวกเขาจะกระวนกระวายใจอนุภาคจะไม่ถูกพักอีก สิ่งนี้เกิดขึ้นโดยเฉพาะกับของแข็งที่เป็นวุ้นเช่น Fe (OH)3.

flocculated

พวกมันเป็นสารแขวนลอยที่มีการผลักกันเล็กน้อยระหว่างอนุภาคตัวถูกละลายและพวกมันมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นกอง อัตราการตกตะกอนของเฟสของแข็งนั้นเร็วและตะกอนที่เกิดขึ้นนั้นสามารถละลายได้ง่าย.

-ขึ้นอยู่กับเส้นทางการปกครองของระบบกันสะเทือน

มีสารแขวนลอยในช่องปากซึ่งง่ายต่อการดูแลและโดยทั่วไปจะมีลักษณะคล้ายน้ำนม นอกจากนี้ยังมีสารแขวนลอยสำหรับการใช้งานเฉพาะที่นำเสนอเป็นครีม, ขี้ผึ้ง, ทำให้ผิวนวล, ป้องกันซึ่งถูกนำไปใช้กับผิวหนังหรือเยื่อเมือก.

มีสารแขวนลอยที่สามารถใช้ได้โดยการฉีดและละอองเช่น salbutamol ซึ่งเป็น bronchodilator.

ตัวอย่าง

มีตัวอย่างมากมายของสารแขวนลอยในธรรมชาติในผลิตภัณฑ์และอาหารและในอุตสาหกรรมยา.

ในธรรมชาติ

บรรยากาศเป็นตัวอย่างของการแขวนลอยของละอองลอยเนื่องจากมีอนุภาคของแข็งแขวนลอยอยู่มากมาย ชั้นบรรยากาศประกอบด้วยเขม่าฝุ่นละเอียดซัลเฟตไนเตรตท่ามกลางสารประกอบอื่น ๆ สลับกับหยดน้ำในเมฆ.

ตัวอย่างของการระงับที่พบในธรรมชาติคือโคลนหรือโคลนซึ่งเป็นส่วนผสมของน้ำและทราย แม่น้ำที่เต็มไปด้วยโคลนเมื่อน้ำลากตะกอนจำนวนมากก่อตัว.

ในห้องครัว

ส่วนผสมที่ทำในครัวเมื่อเข้าร่วมแป้งกับน้ำเป็นอิมัลชัน: ส่วนที่เหลือแป้งมีแนวโน้มที่จะตะกอน โยเกิร์ตพร้อมผลไม้เป็นตัวอย่างของอาหารที่แขวนลอย น้ำผลไม้ที่ไม่ได้ผ่านกระชอนเป็นตัวอย่างของสารแขวนลอย.

ในทำนองเดียวกันช็อคโกแลตประกายไฟในแก้วของชิชาเป็นการระงับที่แตกต่างกันมากและไม่แน่นอน เหลือชิชาที่เหลือไม่ช้าก็เร็วชั้นของช็อคโกแลตจะเกิดขึ้นที่ด้านล่างของแก้ว.

ในอุตสาหกรรมยา

การระงับใช้เพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อปรสิตเช่น mebendazole เป็นที่รู้จักกันดี นอกจากนี้ยังมียาสมานลำไส้ที่มีแมกนีเซียมและเกลืออลูมิเนียมผสมกับเพกตินและดินขาว.

สารแขวนลอยทางเภสัชวิทยาเหล่านี้อาจมีเส้นทางของการบริหารที่แตกต่างกัน: เฉพาะที่รับประทานหรือฉีด พวกเขาจะมีการใช้ที่แตกต่างกันนั่นคือพวกเขาให้บริการสำหรับการรักษาโรคต่าง ๆ.

มีจักษุ, สารแขวนลอยแบบโอไอซีและอื่น ๆ ขอแนะนำให้แขวนลอยใหม่อีกครั้งหรือก่อนบริโภคเพื่อรับประกันปริมาณที่แพทย์สั่ง.

แก้วของทรายกับแก้วของดาว

วลีกวีบางบทพูดว่า: ดาวสีขาวลอยอยู่บนท้องฟ้า.

ในขณะที่มันไม่ได้สัดส่วนอย่างสมบูรณ์ (และต่างชาติ) การเปรียบเทียบระหว่างแก้วน้ำกับทรายที่แขวนอยู่และ "แก้วจักรวาล" ของดาวมันน่าสนใจที่จะพิจารณาสักครู่หนึ่งว่าจักรวาลเป็นดาวขนาดใหญ่ที่แขวนลอย สวรรค์).

ถ้าเป็นเช่นนั้นพวกเขาจะไม่ย้ายออกจากกัน แต่ในทางกลับกันพวกเขาก็จะรวมกลุ่มกันเพื่อก่อตัวเป็นชั้นของดาวที่ด้านล่างของภาชนะจักรวาลกล่าว.

การอ้างอิง

  1. Soult A. (4 ตุลาคม 2017) คอลลอยด์และสารแขวนลอย เคมีเคมี.. ดึงมาจาก: chem.libretexts.org
  2. Conroy D. (19 กรกฎาคม 2017) 30 ตัวอย่างของสารแขวนลอยทางเคมี Lifepersona ดึงมาจาก: lifepersona.com
  3. Reid D. (4 กุมภาพันธ์ 2018) การระงับในวิทยาศาสตร์คืออะไร - ความหมายประเภทและตัวอย่าง การศึกษา ดึงมาจาก: study.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 ธันวาคม 2018) 4 ตัวอย่างการแขวนลอย ดึงมาจาก: thoughtco.com
  5. วิกิพีเดีย (2018) การระงับ (เคมี) สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
  6. TutorVista (2018) ตัวอย่างของสารแขวนลอย ดึงมาจาก: เคมี.tutorvista.com
  7. Quimicas.net (2018) ตัวอย่างของสารแขวนลอย ดึงมาจาก:
    quimicas.net