SUSPENSIONS CHIMIQUES: CARACTÉRISTIQUES, COMPOSITION, EXEMPLES - CHIMIE - 2025

Les suspensions chimiques sont un mélange hétérogène d'un soluté qui n'est pas dissous dans la solution. Les suspensions sont des solutions instables, car le soluté a la particularité de sédimenter avec le temps.

Mais qu'est-ce qu'une suspension exactement? C'est un système biphasique hétérogène, où le soluté compose la phase solide dispersée dans un milieu liquide ou une phase dispersante. Cette phase dispersante peut même être un gaz ou un mélange de gaz dans lequel les particules solides restent en suspension.

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Le soluté en suspensions contient des particules solides plus grosses que celles trouvées dans une vraie solution et des colloïdes; par conséquent, il est à l'extrémité de la plus grande taille de particule pour ces substances (vraie solution

La taille approximative des particules dispersées dans les suspensions est supérieure à dix mille angströms. Un angström, Å, est une unité de longueur égale à un dix milliardième de mètre. On peut également dire qu'un angström Å est égal à un dix millième de micron (1Å = 0,0001 µm).

La formation d'une suspension dépend alors de la taille des particules de soluté, des propriétés de sa solubilité et des caractéristiques de sa miscibilité.

Le soluté dans les émulsions a une miscibilité nulle, c'est-à-dire que le soluté n'a pas la capacité de se dissoudre. Mais avec l'ajout d'un agent émulsifiant (ou émulsifiant), il est possible de stabiliser l'émulsion; C'est par exemple le cas de la mayonnaise, où le blanc d'oeuf agit comme un émulsifiant.

Dans l'industrie pharmacologique, il existe une variété de suspensions dont le soluté solide et insoluble est le principe actif d'un médicament. Ces particules sont dispersées dans le milieu, à l'aide d'excipients le soluté peut être maintenu en suspension dans le mélange.

Des exemples de suspensions les plus simples comprennent celle formée par un mélange de sable et d'eau; la poussière qui est en suspension dans l'air et qui par gravité se dépose sur les surfaces; crème solaire, parmi tant d'autres.

Caractéristiques de la suspension

De nombreuses caractéristiques permettent de définir une suspension et de la différencier clairement des vraies solutions et colloïdes:

Physique

-Il s'agit d'un système hétérogène, formé de deux phases: une solide interne et une externe formée par la phase fluide ou dispersante.

-La phase solide contient un soluté qui ne se dissout pas dans le liquide de dispersion et reste donc flottant ou en suspension. Cela implique que le soluté est conservé, du point de vue physique et chimique, séparé de la phase liquide.

-Les particules qui composent le soluté sont généralement solides, de grande taille et visibles à l'œil nu.

-La taille des particules de soluté dans les suspensions est proche ou supérieure à 1 micron (1 µm).

-En raison de sa taille, de son poids et au fil du temps, le soluté a tendance à sédimenter.

-Les suspensions se caractérisent en ce qu'elles sont facilement remises en suspension, et s'homogénéisent rapidement après agitation mécanique.

- Pour maintenir la stabilité des suspensions, l'industrie pharmaceutique ajoute généralement des tensioactifs, des stabilisants ou des agents épaississants.

-Les suspensions ont un aspect trouble, ne sont ni claires ni transparentes; tout comme les solutions homogènes.

-Les composants des mélanges hétérogènes, tels que les suspensions, peuvent être séparés en appliquant des méthodes physiques telles que la filtration.

Temps de sédimentation

L'une des premières questions à se poser quant à savoir si une substance est une suspension ou un colloïde est peut-être le temps de sédimentation du soluté. Dans les vraies solutions, le soluté ne s'agglomérera jamais pour former un précipité (en supposant que le solvant ne s'évapore pas).

Par exemple, si le sucre est dissous dans l'eau et que la solution insaturée est maintenue couverte pour éviter les fuites de solvant, aucun cristal de sucre ne se formera au fond du récipient. Il en est de même pour les solutions colorées de divers indicateurs ou sels (comme CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

Cependant, dans les suspensions, le soluté finit par s'agglutiner à un certain moment et, du fait de l'augmentation de leurs interactions, ils se déposent au fond. Par conséquent, ils existent pour une très courte période de temps.

Un autre exemple se trouve dans les réactions redox où le KMnO ₄, avec une couleur pourpre intense, participe. En réduisant ou en gagnant des électrons, en oxydant les espèces chimiques d'intérêt, il se forme un précipité brun de MnO ₂ qui reste en suspension dans le milieu réactionnel; très petits grains bruns.

Après un certain temps (minutes, heures, jours), la suspension de MnO ₂ dans le liquide finit par se déposer au fond comme un «tapis brun».

Stabilité

La stabilité des suspensions est liée à la résistance au changement de leurs propriétés dans le temps. Cette stabilité est obtenue en contrôlant plusieurs facteurs, dont les suivants:

-Les suspensions doivent être facilement remises en suspension par agitation mécanique.

-Le contrôle de la viscosité de la dispersion, ce qui réduit la sédimentation du soluté; par conséquent, la viscosité doit être élevée.

-Plus la taille des particules de phase solide est petite, plus la stabilité des suspensions est grande.

-Il est utile d'incorporer des substances telles que des tensioactifs, des émulsifiants ou des antigels dans des suspensions. Ceci est fait afin de diminuer l'agrégation ou la floculation des particules de phase interne ou des particules solides.

-Un contrôle constant de la température doit être maintenu pendant la préparation, la distribution, le stockage et l'utilisation des suspensions. Pour assurer leur stabilité, il est important de ne pas les soumettre à des changements brusques de température.

Composition

En tant que système biphasique, les suspensions sont constituées de deux composants: le soluté ou phase dispersée et la phase de dispersion.

Phase dispersée

La phase solutée ou dispersée est constituée de particules solides dans le mélange en suspension. Il ne se dissout pas, car il est lyophobe; c'est-à-dire qu'il abhorre le solvant pour ses différences de polarité. Plus le soluté est lyophobe, plus son temps de sédimentation et la durée de vie de la suspension sont courts.

De même, lorsque les particules de soluté détestent le solvant, plus elles ont tendance à s'agglutiner pour former des agrégats plus gros; assez, pour que leurs tailles ne soient plus de l'ordre du micron, comme mentionné ci-dessus. Et puis la gravité fait le reste: elle les tire vers le bas.

C'est là que réside la stabilité des suspensions. Si les agrégats sont dans un milieu visqueux, alors plus de difficultés seront rencontrées pour qu'ils interagissent les uns avec les autres.

Phase de dispersion

Le dispersant des suspensions ou phase externe, en général, est de nature liquide, cependant, il peut être gazeux. Les composants des suspensions peuvent être séparés par des processus physiques tels que la filtration, l'évaporation, la décantation ou la centrifugation.

La phase dispersante est caractérisée en ce qu'elle est moléculairement plus petite et dynamique; cependant, en augmentant sa viscosité, il empêche le soluté en suspension de tendre à s'agréger et à se déposer.

Agents tensioactifs

Les suspensions peuvent contenir des tensioactifs ou d'autres dispersants pour empêcher les particules en phase solide de se déposer. De même, des substances stabilisantes peuvent être ajoutées à la suspension, ce qui augmente la solubilité et empêche la détérioration des particules.

Si un gaz spécifique qui remplirait cette fonction pouvait être hypothétiquement ajouté à une pièce poussiéreuse, toute la poussière serait enlevée des objets lors de la remise en suspension; et ainsi, il suffirait de souffler de l'air frais pour enlever toute la poussière.

Différences entre suspension, colloïdes et vraies solutions

Il est important de mettre en évidence certaines différences entre les suspensions, les colloïdes et les vraies solutions pour mieux comprendre leur composition.

-Les coloïdes et les vraies solutions sont des mélanges homogènes, et ont donc une seule phase (visible); tandis que les suspensions sont des mélanges hétérogènes.

-Une autre différence entre eux réside dans la taille des particules. Dans une vraie solution, la taille des particules varie de 1 à 10 Â, et elles se dissolvent dans le solvant.

-Dans les vraies solutions, le soluté ne reste pas solide, il se dissout en formant une seule phase. Les colloïdes sont un type intermédiaire de mélange entre de vraies solutions et suspensions.

-Un colloïde est un mélange homogène, formé de solutés dont les particules ont une taille allant de 10 à 10 000 Å. Dans les colloïdes et les suspensions, le soluté reste solide et ne se dissout pas.

-Le soluté du colloïde reste en suspension dans la phase de dispersion, n'a pas tendance à sédimenter et n'est pas visible à l'œil nu. Le lait est l'un des nombreux exemples de solution colloïdale. En suspension, le soluté a tendance à se déposer et est visible à l'œil nu ou au microscope optique.

Les types

Il existe différents types de suspensions qui peuvent être classées en fonction du milieu ou de la phase de dispersion, de la capacité de sédimentation; et en matière pharmacologique, en fonction de la voie d'administration.

-Selon le milieu de dispersion

Les milieux de dispersion des suspensions sont généralement liquides, mais il existe également des milieux gazeux.

Suspensions mécaniques

Ce sont les suspensions les plus courantes, formées par les phases solide-liquide, déjà décrites; comme du sable dans un bol d'eau. Cependant, il existe des suspensions telles que les aérosols décrits ci-dessous.

Aérosols

Il s'agit d'un type de suspension composée de fines particules solides et de gouttelettes de liquide en suspension dans un gaz. Un exemple de cette suspension se trouve dans l'atmosphère et ses couches de poussière et de glace.

-En fonction de la capacité de sédimentation

Il existe des suspensions qui, selon leur capacité de sédimentation, peuvent être classées en suspensions défloculées et suspensions floculées.

Défloculé

Dans ce type de suspension, la force de répulsion entre les particules est importante et elles sont maintenues séparées, sans floculation. Dans la phase initiale de formation de la suspension, aucun agrégat ne se forme.

La vitesse de sédimentation du soluté est lente et il est difficile de remettre en suspension le sédiment une fois qu'il s'est formé. En d'autres termes, même si elles étaient agitées, les particules ne se remettront pas en suspension; C'est notamment le cas des solides gélatineux, tels que Fe (OH) ₃.

Floculé

Ce sont des suspensions dans lesquelles il y a peu de répulsion entre les particules de soluté et qui ont tendance à former des flocs. La vitesse de sédimentation de la phase solide est rapide et le sédiment formé est facilement redispersible.

-Selon la voie d'administration de la suspension

Il existe des suspensions orales, faciles à administrer et ayant généralement un aspect laiteux. Il existe également des suspensions à usage topique, présentées sous forme de crèmes, pommades, émollients, protecteurs, qui sont appliquées sur la peau ou les muqueuses.

Il existe des suspensions qui peuvent être appliquées par injection et en aérosol, comme le salbutamol, qui est un bronchodilatateur.

Exemples

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Il existe de nombreux exemples de suspensions dans la nature, dans les produits et les aliments, et dans l'industrie pharmaceutique.

Dans la nature

L'atmosphère est un exemple de suspension de type aérosol, car elle contient de nombreuses particules solides en suspension. L'atmosphère contient de la suie, de fines particules de poussière, des sulfates, des nitrates, entre autres composés entrecoupés de gouttelettes d'eau provenant des nuages.

Un autre exemple de suspension trouvée dans la nature est la boue ou la boue, qui est un mélange d'eau et de sable. Les rivières troubles, lorsque l'eau transporte une quantité de sédiments, forment une suspension.

Dans la cuisine

Les mélanges réalisés en cuisine en joignant la farine à l'eau constituent une émulsion: au repos la farine a tendance à se déposer. Les yaourts aux fruits sont des exemples d'aliments qui sont des suspensions. Les jus de fruits qui n'ont pas été filtrés sont des exemples de suspensions.

De même, les pépites de chocolat dans un verre de chicha constituent une suspension assez hétérogène et instable. En laissant la chicha au repos, tôt ou tard une couche de chocolat se formera au fond du verre.

Dans l'industrie pharmaceutique

Les suspensions utilisées pour combattre les infections parasitaires, comme le mébendazole, sont connues. Il existe également des astringents intestinaux qui contiennent des sels de magnésium et d'aluminium, mélangés à de la pectine et du kaolin.

Ces suspensions pharmacologiques peuvent avoir différentes voies d'administration: topique, orale ou injectable. Ils auront des utilisations différentes, c'est-à-dire qu'ils serviront au traitement de diverses maladies.

Il existe entre autres des suspensions ophtalmiques et otiques. Il est recommandé de remettre la suspension en suspension, bien avant de consommer pour garantir la dose prescrite par le médecin.

Verre de sable vs verre d'étoiles

Certaines phrases poétiques disent: les étoiles blanches suspendues dans le ciel.

Si la comparaison entre un verre d'eau avec du sable en suspension et un «verre cosmique» d'étoiles est totalement disproportionnée (et exagérée), il est intéressant de considérer un instant l'univers comme une énorme suspension d'étoiles (et d'innombrables autres corps). céleste).

Dans l'affirmative, ils ne s'éloigneraient pas l'un de l'autre; au contraire, ils finiraient par se regrouper pour former une couche d'étoiles au fond dudit vaisseau cosmique.

Références

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   quimicas.net