Suspenzija (hemija)

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
Koloidna suspenzija brašna u vodi izgleda svetlo plavo zato što se plavo svetlo bolje reflektuje na česticama brašna nego crveno svetlo. Ovo je poznato kao Tindalov efekat.

U hemiji, suspenzija je heterogeni fluid koji sadrži čvrste čestice koje su dovoljno velike da se mogu istaložiti.[1][2] Obično moraju biti veće od 1 mikrometra. Čvrsta materija je raspršena u fluidu mehaničkim uticajem. Za razliku od koloida, suspenzija će se s vremenom sedimentirati.[3] Primer suspenzija bi bio pesak u vodi. Čestice čvrste materije su vidljive mikroskopom. Koloidi i suspenzije se razlikuju od rastvora u kojima rastvorena materija ne postoji kao čvrsta materija, a rastvarač i rastvorak su homogeno pomešani.[4]

Suspenzija tečnih čestica ili finih čvrstih čestica u vazduhu se naziva aerosol. U atmosferi se oni sastoje od finih čestica prašine i čađi, morske soli, biogenih i vulkanskih sulfata, nitrata i kapljica vode.

Suspenzije se klasifikuju na osnovu disperzione faze i disperzione sredine gde je ono prvo uobičajeno čvrsta materija, a drugo može biti čvrsta, tečna ili gasovita materija.

U modernim hemijskim industrijskim postrojenjima, visoko-tehnološke mešalice se koriste za stvaranje mnogih novih suspenzija.

Suspenzije su, s termodimačkog gledišta, nestabilne, ali ipak mogu biti kinetički stabline dugo vremena. Njihovo vreme sedimentacije mora biti precizno izmereno da bi se mogao osigurati najbolji kvalitet proizvoda. "Stabilnost suspenzije se očituje u njezinoj sposobnosti da odoleva promenama vlastitih svojstava tokom vremena." - D.J. McClements.[5]

Destabilizacijski fenomeni suspenzije[уреди]

Destabilizacije suspenzije se mogu podeliti u dva glavna procesa:

  1. Fenomen migracije - gde različitost gustina baze i raspršene materije dovodi do razdvajanja zbog uticaja gravitacije. Sedimentacija se događa ako je raspršena materija gušća od baze.
  2. Fenomen povećanja veličine čestica - kada se raspršene čestice spajaju i dobijaju na zapremini. Tipovi ovog fenomena su: povratni i nepovratni (agregacija).

Tehnika za praćenje fizičkih stabilnosti[уреди]

Mnogostruko raspršenje svetlosti spregnuto s vertikalnim skeniranjem je najraširenija tehnika za praćenje stanja suspenzije, zato što prepoznaje i kvantifikuje fenomen destabilizacije.[6][7][8][9] Koristi se na koncentriranim suspenzijama bez razređivanja. Kada svetlo prolazi kroz suspenziju, čestice čvrste materije odbijaju svetlost. Intezitet odbijene svetlosti je proporcionalan količini i volumenu čvrste materije u suspenziji. Dakle, lokalne promene u koncentraciji (sedimentacija) i globalne promene u koncentraciji (flokulacija i agregacija) se mogu pratiti i detektovati.

Metode brzanja za predviđanje trajnosti suspenzije[уреди]

Kinetički proces destabilizacije može biti dosta dug (čak i do nekoliko meseci ili godina za neke suspenzije) i često su potrebni katalizatori za ubrzavanje rastavljanja suspenzije da bi se postiglo kraće potrebno vrieme za dizajn novog proizvoda. Termalne metode su najkorištenije i funkcioniraju tako što povećaju temperaturu za ubrzavanje destabilizacije suspenzije (ispod kritične temperature potrebne za hemijsku degradaciju). Temperatura utiče ne samo na gustinu suspenzije nego i na površinski napon u slučaju nejonskih površina, ili uopšteno govoreći, na interakcije sila unutar sistema. Čuvanje suspenzije na visokim temperaturama simuliše uvete iz stvarnog života (npr. tuba kreme za sunčanje leti), ali i ubrzava proces destabilizacije do 200 puta.

Mehaničko ubrzanje uključuje vibracije, delovanje centrifugalne sile i mućkanje. Podvrgavaju suspenziju različitim silama, koje pritiskuju čestice, i tako pomažu u procesu razdvajanja. Neke se suspenzije nikada ne bi bile razdvojile pri normalnoj gravitaciji, stoga se koristi veštačka gravitacija. Štaviše, podela različitih čestica se vrši koristići centrifugalnu silu i vibracije.

Svakodnevni primeri[уреди]

Reference[уреди]

  1. ^ Alberts B.; et al. (2002). Molecular Biology of the Cell, 4th Ed. Garland Science. ISBN 0-8153-4072-9. 
  2. ^ Bajrović K; Jevrić-Čaušević A.; Hadžiselimović R. (2005). Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB) Sarajevo. ISBN 9958-9344-1-8. 
  3. ^ Chemistry: Matter and Its Changes, 4th Ed. by Brady, Senese, ISBN 0-471-21517-1
  4. ^ The Columbia Electronic Encyclopedia, 6th ed.
  5. ^ McClements, David Julian (16. 12. 2004). Food Emulsions: Principles, Practices, and Techniques, Second Edition. Taylor & Francis. стр. 419—424. ISBN 978-0-8493-2023-1. 
  6. ^ I. Roland, G. Piel, L. Delattre, B. Evrard International Journal of Pharmaceutics 263 (2003) 85-94
  7. ^ C. Lemarchand, P. Couvreur, M. Besnard, D. Costantini, R. Gref, Pharmaceutical Research, 20-8 (2003) 1284-1292
  8. ^ O. Mengual, G. Meunier, I. Cayre, K. Puech, P. Snabre, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 152 (1999) 111–123
  9. ^ P. Bru, L. Brunel, H. Buron, I. Cayré, X. Ducarre, A. Fraux, O. Mengual, G. Meunier, A. de Sainte Marie and P. Snabre Particle sizing and characterization Ed T. Provder and J. Texter (2004)

Literatura[уреди]

Spoljašnje veze[уреди]