SUSPENSIONS QUÍMIQUES: CARACTERÍSTIQUES, COMPOSICIÓ, EXEMPLES - QUIMICA - 2026

Les suspensions químiques són una barreja heterogènia formada per un solut que no es dissol en la solució. Les suspensions són solucions inestables, ja que el solut té la particularitat de sedimentar durant el transcurs de el temps.

Però exactament, què és una suspensió? És un sistema heterogeni bifàsic, on el solut compon la fase sòlida dispersa en un medi líquid o fase dispersant. Aquesta fase dispersant pot ser fins i tot un gas o una barreja de gasos en on les partícules sòlides es mantenen suspeses.

Font: Pexels

El solut en les suspensions conté partícules sòlides amb una mida més gran de les que jeuen presents en una solució veritable i els col·loides; per tant, es troba a l'extrem de mida de partícules més grans per a aquestes substàncies (solució veritable

La mida aproximat de les partícules disperses de les suspensions és més gran de deu mil angstrom. Un angstrom, Å, és una unitat de longitud que equival a la deu mil milionèsima part d'un metre. També es pot dir que un angstrom Å equival a la diezmilésima part d'una micra (1a = 0.0001μm).

La formació d'una suspensió depèn llavors de la mida de les partícules de l'solut, de les propietats de la seva solubilitat, i de les característiques de la seva miscibilitat.

El solut de les emulsions posseeix nul·la miscibilitat, és a dir que el solut no posseeix la capacitat de dissoldre. Però amb l'addició d'un agent emulsificant (o emulsionant), s'aconsegueix estabilitzar l'emulsió; aquest és, per exemple, el cas de la maionesa, on la clara d'ou funge com emulsionant.

En la indústria farmacològica existeix varietat de suspensions el solut sòlid i insoluble és el principi actiu d'un medicament. Aquestes partícules es troben disperses en el medi, amb l'ajuda d'excipients el solut es pot mantenir suspès en la barreja.

Entre els exemples de suspensions més senzills es pot esmentar el format per una barreja de sorra amb aigua; la pols que es troba suspès en l'aire i que per gravetat es diposita sobre les superfícies; els protectors solars, entre molts altres.

Característiques de les suspensions

Hi ha moltes característiques que permeten definir una suspensió i diferenciar-les clarament de les solucions veritables i els col·loides:

Físiques

-És un sistema heterogeni, format per dues fases: una interna sòlida, i una externa formada pel fluid o fase dispersant.

-La fase sòlida conté un solut que no es dissol en el líquid dispersant, i per tant, es manté surant lliurement o suspès. Això implica que el solut es manté, des del punt de vista físic i químic, separat de la fase líquida.

-Les partícules que formen el solut en general són sòlides, de grandària gran, i són visibles a simple vista.

-El mida de les partícules de l'solut de les suspensions és proper o major a 1 micra (1μm).

-A causa de la seva grandària, pel pes i amb el pas el temps, el solut té tendència a sedimentar.

-Les suspensions es caracteritzen per que són resuspeses fàcilment, i ràpidament s'homogeneïtzen després de la seva agitació mecànica.

- Per mantenir estables les suspensions, generalment la indústria farmacèutica afegeix agents tensioactius, estabilitzants o espessidors.

-Les suspensions tenen un aspecte tèrbol, no són clares o transparents; com ho són les solucions homogènies.

-Els components de mescles heterogènies, com les suspensions, es poden separar mitjançant l'aplicació de mètodes físics com la filtració.

Temps de sedimentació

Potser una de les primeres preguntes que ha de formular-respecte a si una substància és una suspensió o un col·loide, és el temps de sedimentació de l'solut. En les solucions veritables, el solut mai s'agruparà per formar un precipitat (assumint que el solvent no s'evapora).

Per exemple, si es dissol sucre en aigua, i la solució insaturat es manté tapada per evitar la fugida de l'solvent, no es formaran cristalls de sucre en el fons de l'recipient. El mateix passa amb les solucions acolorides de diversos indicadors o les sals (com el CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

No obstant això, en les suspensions el solut si acaba per agrupar a un cert temps, i com a resultat de l'increment de les seves interaccions, sedimenten en el fons. Per tant, hi ha per un període de temps molt curt.

Un altre exemple es troba en les reaccions redox on participa el KMnO ₄, de color morat intens. A l'reduir-se o guanyar electrons, oxidant a l'espècie química d'interès, es forma un precipitat marró de MnO ₂ el qual es manté suspès en el medi de reacció; grans marrons molt petits.

Transcorregut cert temps (minuts, hores, dies), la suspensió de MnO ₂ en el líquid acaba per sedimentar al fons com una "catifa bruna".

estabilitat

L'estabilitat de les suspensions es relaciona amb la resistència a l'canvi de les seves propietats amb el transcurs del temps. Aquesta estabilitat s'aconsegueix amb el control de diversos factors que inclouen els següents:

-Les suspensions han de ser fàcilment resuspendibles mitjançant agitació mecànica.

El control de la viscositat de la dispersió, la qual cosa disminueix la sedimentació de l'solut; per tant, la viscositat ha de ser alta.

-Entre més petit sigui la mida de les partícules de la fase sòlida, més gran serà l'estabilitat de les suspensions.

-És útil la incorporació a les suspensions de substàncies com a agents tensioactius, emulsionants o anticongelants. Això es realitza amb la finalitat de disminuir l'agregació o floculació de les partícules de la fase interna o partícules sòlides.

-S'ha de mantenir un control constant sobre la temperatura durant la preparació, distribució, emmagatzematge i ús de les suspensions. Per assegurar l'estabilitat de les mateixes és important no sotmetre-les a canvis bruscos de temperatura.

composició

Com a sistema bifàsic que és, les suspensions consisteixen de dos components: el solut o fase dispersa, i la fase dispersant.

fase dispersa

El solut o fase dispersa està format per partícules sòlides en la barreja de la suspensió. No es dissol, a causa que és liofóbico; és a dir, avorreix el solvent per les seves diferències en polaritat. Com més liofóbico sigui el solut, menor serà el seu temps de sedimentació i la vida de la suspensió.

Així mateix, quan les partícules de solut avorreixen el solvent, més gran serà la seva tendència de agrupar-se per formar agregats més grans; prou, perquè els seus mides deixin d'estar en l'ordre de les micres, com s'ha esmentat anteriorment. I llavors, la gravetat fa la resta: els atreu cap al fons.

Aquí és on rau l'estabilitat de les suspensions. Si els agregats es troben en un medi viscós, llavors més dificultats trobarà perquè puguin interaccionar entre ells.

fase dispersant

El dispersant de les suspensions o fase externa, en general és de naturalesa líquida, però, pot ser gasosa. Els components de les suspensions es poden separar mitjançant processos físics com la filtració, l'evaporació, la decantació o la centrifugació.

La fase dispersant es caracteritza per ser molecularment més petita i dinàmica; però, a l'augmentar la seva viscositat, evita que el solut suspès botiga a agregar-se i sedimentar.

agents surfactants

Les suspensions poden contenir agents surfactants o altres dispersants per evitar que les partícules de la fase sòlida sedimentin. Així mateix, es poden afegir substàncies estabilitzadores a la suspensió, les quals augmenten la solubilitat i evita el deteriorament de les partícules.

Si es pogués hipotèticament afegir un gas específic que complís amb aquesta funció a un quart empolsat, tota la pols es retiraria dels objectes a el tornar a suspendre; i així, n'hi hauria prou amb bufar aire fresc per eliminar tota la pols.

Diferències entre suspensió, col·loides i solucions veritables

És important destacar algunes diferències existents entre les suspensions, els col·loides i les solucions veritables per comprendre millor la seva composició.

-Els col·loides i les solucions veritables són mescles homogènies, i per tant, tenen una sola fase (visible); mentre que les suspensions són mescles heterogènies.

-Una altra diferència entre ells rau en la mida de les partícules. En una solució veritable la mida de les partícules oscil·la entre 1 a 10 Å, i es dissolen en el dissolvent.

-En les solucions veritables el solut no es manté sòlid, es dissol formant una sola fase. Els col·loides són un tipus intermedi de barreges entre les solucions veritables i les suspensions.

-Un col·loide és una mescla homogènia, format per soluts les partícules tenen una mida que oscil·la entre 10 a 10.000 a. En tots dos, col·loides i en les suspensions, el solut es manté sòlid i no es dissol.

-El solut de l'col·loide es manté suspès a la fase dispersant, no tendeix a sedimentar i no és visible a simple vista. La llet és un dels tants exemples d'una solució col·loïdal. A la suspensió, el solut tendeix a assentar-se i és visible a ull nu o amb microscopi òptic.

tipus

Existeixen diferents tipus de suspensions que poden classificar-se segons el mitjà o fase de dispersió, la capacitat de sedimentació; i en matèria farmacològica, depenent de la via d'administració.

-Segons el mitjà de dispersió

Els mitjans de dispersió de les suspensions en general són líquids, però hi ha també mitjans gasosos.

suspensions mecàniques

Són les suspensions més comuns, formades per les fases sòlid-líquid, ja descrites; com la sorra en un recipient amb aigua. No obstant això, hi ha les suspensions com els aerosols que a continuació es descriuen.

aerosols

Aquest és un tipus de suspensió formada per fines partícules sòlides més gotes líquides suspeses en un gas. Exemple d'aquesta suspensió es troba en l'atmosfera i les seves capes de pols i gel.

-Depenent de la capacitat de sedimentació

Hi suspensions que segons la capacitat de sedimentació es poden classificar en suspensions defloculadas i suspensions floculades.

Defloculadas

En aquest tipus de suspensió la força de repulsió entre les partícules és important i es mantenen separades, sense flocular. En la fase inicial de formació de la suspensió no es formen agregats.

La velocitat de sedimentació de l'solut és lenta i resulta difícil resuspendre el sediment un cop que s'ha format. En altres paraules, tot i que s'agitaran, les partícules no tornaran a suspendre; això passa especialment amb els sòlids gelatinosos, com el Fe (OH) ₃.

floculades

Són suspensions en les quals existeix poca repulsió entre les partícules de l'solut i tenen tendència a formar flòculs. La velocitat de sedimentació de la fase sòlida és ràpida i el sediment format és redispersable fàcilment.

-Depenent de la via d'administració de la suspensió

Hi suspensions orals, les quals resulten fàcils d'administrar i en general tenen un aspecte lletós. Estan també les suspensions d'ús tòpic, presentades com cremes, ungüents, emol·lients, protectors, que s'apliquen sobre la pell o mucoses.

Hi suspensions que poden ser aplicades mitjançant injeccions, i en aerosol, com el salbutamol, que és un broncodilatador.

exemples

Font: Pixabay

Existeixen nombrosos exemples de suspensions en la naturalesa, en productes i aliments, i en la indústria farmacèutica de medicaments.

En la naturalesa

L'atmosfera és un exemple de suspensió de l'tipus dels aerosols, ja que conté moltes partícules sòlides suspeses. L'atmosfera conté sutge, partícules fines de pols, sulfats, nitrats, entre d'altres compostos entremesclats amb gotetes d'aigua dels núvols.

Un altre exemple de suspensió trobat en la naturalesa és el fang o fang, el qual és una barreja d'aigua amb sorra. Els rius tèrbols quan l'aigua arrossega quantitat de sediments formen una suspensió.

A la cuina

Les barreges realitzades a la cuina a l'unir farina amb aigua constitueixen una emulsió: amb el repòs la farina tendeix a sedimentar. Els iogurts amb fruites són exemples d'aliments que són suspensions. Els sucs de fruites que no han estat passats pel colador són exemples de suspensions.

Així mateix, les espurnes de xocolata en un got de chicha constitueixen una suspensió bastant heterogènia i inestable. Deixant la chicha en repòs, tard o d'hora es formarà una capa de xocolata al fons del vas.

En la indústria farmacèutica

Són conegudes les suspensions emprades per combatre infeccions parasitàries, com el mebendazol. També hi ha els astringents intestinals que contenen sals de magnesi i alumini, barrejades amb pectina i caolí.

Aquestes suspensions farmacològiques poden tenir diferents vies d'administració: tòpica, oral o injectable. Van a tenir diferent ús, és a dir, serveixen per al tractament de diverses malalties.

Hi suspensions oftàlmiques, òtiques, entre d'altres. El recomanable és que la suspensió sigui resuspendida, bé abans de consumir per garantir la dosi prescrita pel metge.

Got de sorra vs got d'estrelles

Algunes frases poètiques diuen: les estrelles blanques suspeses en el firmament.

Si bé és totalment desproporcionada (i desgavellada) la comparació entre un got d'aigua amb sorra suspesa, i un "got còsmic" d'estrelles, resulta interessant considerar per un moment l'univers com una suspensió enorme d'estrelles (i una infinitat d'altres cossos celestes).

Si és així, aquestes no s'allunyarien unes de les altres; sinó que, a canvi, acabarien agrupant-se per formar una capa d'estrelles en el fons d'aquest got còsmic.

referències

1. Soult A. (04 de octubre del 2017). Colloids and suspensions. Chemistry LibreTexts. . Recuperat de: chem.libretexts.org
2. Conroy D. (19 de juliol del 2017). 30 examples of chemical suspensions. Lifepersona. Recuperat de: lifepersona.com
3. Reid D. (04 de febrer del 2018). Què és el Suspension in Science? - Definition, Types & Examples. Study. Recuperat de: study.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (03 de desembre del 2018). 4 Examples of Suspensions. Recuperat de: thoughtco.com
5. Wikipedia. (2018). Suspensió (chemistry). Recuperat de: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). Examples of Suspensions. Recuperat de: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). Exemples de Suspensions. Recuperat de:

   quimicas.net