Suspenzija (kemija): definicija, primeri in razlika od emulzije & aerosola

Suspenzija v kemiji: jasna definicija, praktični primeri (pesek, moka) in razlaga razlik od emulzije ter aerosola ter trajanja suspendiranja.

V kemiji je suspenzija zmes dveh ali več sestavin, kjer so drobni delci trdne snovi razpršeni v tekočini in se v tej ne raztopijo. Trdni delci v suspenziji so dovolj veliki, da jih ločimo od tekočine — če suspenzijo pustimo stati, se ti delci običajno izločijo: padejo na dno ali se redkeje povzpnejo na vrh. Klasična primera sta pesek v vodi in moka v vodi. Stabilnost suspenzije (koliko dolgo bodo delci suspendirani) je odvisna od velikosti delcev, gostote, viskoznosti tekočine, prisotnosti površinsko-aktivnih snovi in drugih dejavnikov.

Lastnosti in ločevanje

Pomembne značilnosti suspenzij:

• Delci so navadno večji od delcev v koloidnih zmesi — približno več kot 1 μm, zato običajno vidimo motnost.
• Delci se sčasoma izločijo; hitrost usedanja je mogoče delno napovedati s Stokesovo zakonitostjo (za počasno usedanje majhnih sferičnih delcev v viskozni tekočini).
• Suspenzije se lahko hitro ločijo (npr. blato v vodi) ali ostanejo suspendirane dolgo časa (npr. zelo gosto obarvane barve), odvisno od sestave in pogojev.

Način ločevanja trdnih delcev od tekočine:

• sedimentacija (usedanje),
• dekantiranje (odlivanje zgornjega sloja),
• filtracija,
• centrifugiranje,
• koagulacija oz. flokulacija (dodajanje snovi, ki povzročijo združevanje finih delcev v večje agregate, ki lažje usedajo).

Stabilizacija in uporaba

Suspenzije je mogoče stabilizirati z različnimi pristopi: z zmanjšanjem gostote delcev, z zvišanjem viskoznosti nosilne tekočine (gosti tekočini upočasnijo usedanje), z dodajanjem površinsko-aktivnih snovi ali polimerov (ki preprečijo združevanje delcev) ter z nadzorom pH in ionske moči. Stabilizirane suspenzije imajo pomembne industrijske in medicinske uporabe:

• farmacevtske oralne suspenzije (npr. zdravila v obliki suspenzij, ki jih je treba pred uporabo pretresti),
• barve in premazi (pigmenti v obliki suspenzij),
• kmetijstvo (suspenzijske formulacije pesticidov),
• prečiščevanje odpadnih voda (suspendirane trdne snovi),
• živilstvo (npr. nekatere goste zmesi ali obarvane pijače) in gradbeništvo (malte, cementne suspenzije).

Razlika med suspenzijo, emulzijo in aerosolom

Glavna razlika je v naravi disperzne faze in medija:

• Suspenzija: trdna snov razpršena v tekočini (trdina v tekočini). Primeri: pesek v vodi, moka v vodi.
• Emulzija: tekočina razpršena v drugi tekočini (tekočina v tekočini). Primer: mleko (kapljice maščobe razpršene v vodi). Emulzije običajno stabiliziramo z emulgatorji.
• Aerosol: tekočina ali trdna snov razpršena v plinu (tekočina/trdina v plinu). Primer: megla (drobine tekočine v zraku) ali dim (trdni delci v zraku).

Obstajajo tudi vmesne ali podobne kategorije, npr. koloidi — pri katerih so razpršeni delci premajhni, da bi hitro usedali (velikost približno 1 nm–1 μm). Koloidne zmesi imajo pogosto posebne optične in fizikalne lastnosti, ki jih ločijo od klasičnih suspenzij.

Praktični nasveti

• Suspenzije, zlasti farmacevtske, je pred uporabo navadno potrebno pretresti, da se delci ponovno enakomerno porazdelijo.
• Pri ravnanju z industrijskimi suspenzijami upoštevajte varnostne podatke (nekateri suspendirani delci so dražilni ali strupeni).
• Za ločevanje trdnih delcev iz vode uporabimo filtracijo, sedimentacijo ali koagulacijo v čistilnih procesih.

Skupaj: suspenzija je enostavna in pogosta vrsta zmesi, kjer so trdni delci suspendirani v tekočini; razumevanje njenih lastnosti in načinov stabilizacije ali ločevanja je pomembno v kemiji, industriji, medicini in ekologiji.

Išči po črki