Suspensões químicas: características, composição, exemplos

As suspensões químicos são uma mistura heterogénea de um soluto que é não dissolvida na solução. As suspensões são soluções instáveis, uma vez que o soluto tem a particularidade de sedimentação ao longo do tempo.

Mas exatamente, o que é uma suspensão? É um sistema bifásico heterogêneo, em que o soluto compõe a fase sólida dispersa em meio líquido ou fase de dispersão. Essa fase de dispersão pode até ser um gás ou uma mistura de gases onde as partículas sólidas estão suspensas.

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Fonte: Pexels

O soluto nas suspensões contém partículas sólidas com um tamanho maior que as presentes em uma solução verdadeira e os colóides; portanto, está no final de um tamanho de partícula maior para essas substâncias (solução verdadeira <colóide <suspensão).

O tamanho aproximado das partículas dispersas das suspensões é superior a dez mil angstrons. Um angstrom, Å, é uma unidade de comprimento que equivale a dez mil milhões de milionésimos de metro. Também se pode dizer que um angstrom Å é igual a um milésimo de um mícron (1Å = 0,0001µm).

A formação de uma suspensão depende então do tamanho das partículas de soluto, das propriedades de sua solubilidade e das características de sua miscibilidade.

O soluto das emulsões não tem miscibilidade, ou seja, o soluto não tem a capacidade de se dissolver. Mas com a adição de um agente emulsificante (ou emulsificante), a emulsão é estabilizada; É o caso, por exemplo, da maionese, onde a clara de ovo atua como um emulsificante.

Na indústria farmacêutica, há uma variedade de suspensões cujo soluto sólido e insolúvel é a substância ativa de um medicamento. Essas partículas são dispersas no meio, com a ajuda de excipientes, o soluto pode ser mantido suspenso na mistura.

Entre os exemplos de suspensões mais simples, pode-se mencionar uma mistura de areia e água; a poeira que está suspensa no ar e que, por gravidade, é depositada nas superfícies; protetores solares, entre muitos outros.

Características da suspensão

Existem muitos recursos que permitem definir uma suspensão e diferenciá-los claramente das verdadeiras soluções e colóides:

Física

– É um sistema heterogêneo, formado por duas fases: uma interna sólida e outra externa, formada pela fase fluida ou dispersora.

-A fase sólida contém um soluto que não se dissolve no líquido dispersante e, portanto, mantém-se flutuando livremente ou suspenso. Isso implica que o soluto é mantido, do ponto de vista físico e químico, separado da fase líquida.

-As partículas que formam o soluto em geral são sólidas, grandes e são visíveis a olho nu.

-O tamanho das partículas de soluto das suspensões é próximo ou superior a 1 mícron (1 µm).

– Devido ao seu tamanho, em peso e com o passar do tempo, o soluto tem uma tendência a se estabilizar.

-As suspensões são caracterizadas por serem facilmente ressuspensas e rapidamente homogeneizadas após agitação mecânica.

Para manter as suspensões estáveis, a indústria farmacêutica geralmente adiciona surfactantes, estabilizadores ou espessantes.

-As suspensões têm uma aparência turva, não são claras ou transparentes; assim como as soluções homogêneas.

-Os componentes de misturas heterogêneas, como suspensões, podem ser separados pela aplicação de métodos físicos, como a filtração.

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Tempo de acomodação

Talvez uma das primeiras perguntas que deve ser feita sobre se uma substância é uma suspensão ou um colóide é o tempo de sedimentação do soluto. Em soluções verdadeiras, o soluto nunca se agrupará para formar um precipitado (assumindo que o solvente não evapore).

Por exemplo, se o açúcar for dissolvido em água e a solução não saturada for mantida coberta para evitar vazamento de solvente, os cristais de açúcar não se formarão no fundo do recipiente. O mesmo vale para as soluções coloridas de vários indicadores ou sais (como CuSO 4 ∙ 5H 2 O).

No entanto, nas suspensões, o soluto acaba se agrupando em um determinado momento e, como resultado do aumento de suas interações, eles se instalam em segundo plano. Portanto, eles existem por um período muito curto de tempo.

Outro exemplo é encontrado nas reações redox nas quais o KMnO 4 , de cor púrpura profunda, participa. Quando os elétrons são reduzidos ou obtidos, oxidando as espécies químicas de interesse, forma-se um precipitado marrom de MnO 2 , que permanece suspenso no meio de reação; Grãos marrons muito pequenos

Após um certo tempo (minutos, horas, dias), a suspensão de MnO 2 no líquido acaba se depositando no fundo como um “tapete marrom”.

Estabilidade

A estabilidade das suspensões está relacionada à resistência à mudança de suas propriedades ao longo do tempo. Essa estabilidade é alcançada com o controle de vários fatores que incluem o seguinte:

-As suspensões devem ser facilmente ressuspensas por agitação mecânica.

-O controle da viscosidade da dispersão, que diminui a sedimentação do soluto; portanto, a viscosidade deve ser alta.

– Quanto menor o tamanho de partícula da fase sólida, maior a estabilidade das suspensões.

-É útil incorporar substâncias como surfactantes, emulsificantes ou agentes anticongelantes em suspensões. Isso é feito para diminuir a agregação ou floculação das partículas da fase interna ou das partículas sólidas.

– O controle constante da temperatura deve ser mantido durante a preparação, distribuição, armazenamento e uso de suspensões. Para garantir sua estabilidade, é importante não submetê-los a mudanças bruscas de temperatura.

Composição:

Como sistema bifásico, as suspensões consistem em dois componentes: a fase soluto ou dispersa e a fase dispersante.

Fase dispersa

A fase soluto ou dispersa é formada por partículas sólidas na mistura de suspensão. Não se dissolve, porque é liofóbico; isto é, o solvente detesta suas diferenças de polaridade. Quanto mais liofóbico for o soluto, menor será o tempo de assentamento e a vida útil da suspensão.

Da mesma forma, quando as partículas de soluto odeiam o solvente, maior sua tendência a se agrupar para formar agregados maiores; suficiente, para que seus tamanhos deixem de ser da ordem de mícrons, como mencionado acima. E então, a gravidade faz o resto: atrai-os para o fundo.

É aqui que reside a estabilidade das suspensões. Se os agregados estiverem em um meio viscoso, você encontrará mais dificuldades para que eles possam interagir entre si.

Fase de dispersão

O dispersante das suspensões ou fase externa, em geral, é de natureza líquida, no entanto, pode ser gasoso. Os componentes da suspensão podem ser separados por processos físicos, como filtração, evaporação, decantação ou centrifugação.

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A fase de dispersão é caracterizada por ser molecularmente menor e mais dinâmica; no entanto, aumentando sua viscosidade, impede que o soluto em suspensão tenda a se agregar e assentar.

Surfactantes

As suspensões podem conter surfactantes ou outros dispersantes para impedir a sedimentação das partículas da fase sólida. Além disso, substâncias estabilizantes podem ser adicionadas à suspensão, o que aumenta a solubilidade e evita a deterioração das partículas.

Se um gás específico que cumpre essa função puder ser adicionado hipoteticamente a uma sala empoeirada, toda a poeira será removida dos objetos quando suspensa novamente; e assim seria suficiente soprar ar fresco para remover toda a poeira.

Diferenças entre suspensão, colóides e soluções verdadeiras .

É importante destacar algumas diferenças entre suspensões, colóides e soluções verdadeiras para melhor entender sua composição.

-Colóides e soluções verdadeiras são misturas homogêneas e, portanto, possuem apenas uma fase (visível); enquanto suspensões são misturas heterogêneas.

-Outra diferença entre eles reside no tamanho das partículas. Em uma solução verdadeira, o tamanho das partículas varia de 1 a 10 Å e elas se dissolvem no solvente.

-Em soluções verdadeiras, o soluto não permanece sólido, dissolve-se formando uma fase única. Colóides são um tipo intermediário de misturas entre soluções verdadeiras e suspensões.

-Um colóide é uma mistura homogênea, formada por solutos cujas partículas têm um tamanho variando de 10 a 10.000 Å. Nos colóides e nas suspensões, o soluto permanece sólido e não se dissolve.

-O soluto do colóide permanece suspenso na fase de dispersão, não tende a assentar e não é visível a olho nu. O leite é um dos muitos exemplos de solução coloidal. Na suspensão, o soluto tende a assentar e é visível a olho nu ou com um microscópio óptico.

Tipos

Existem diferentes tipos de suspensões que podem ser classificadas de acordo com o meio ou fase de dispersão, a capacidade de sedimentação; e em questões farmacológicas, dependendo da via de administração.

-De acordo com o meio de dispersão

Os meios de dispersão das suspensões em geral são líquidos, mas também existem meios gasosos.

Suspensões mecânicas

São as suspensões mais comuns, formadas pelas fases sólido-líquido, já descritas; Como areia em uma tigela de água. No entanto, existem suspensões como aerossóis descritas abaixo.

Aerossóis

Este é um tipo de suspensão formada por finas partículas sólidas mais gotas líquidas suspensas em um gás. Exemplo desta suspensão é encontrado na atmosfera e suas camadas de poeira e gelo.

-Dependendo da capacidade de sedimentação

Existem suspensões que, de acordo com a capacidade de sedimentação, podem ser classificadas em suspensões defloculadas e suspensas floculadas.

Defloculado

Neste tipo de suspensão, a força de repulsão entre as partículas é importante e elas são mantidas separadas, sem floculação. Na fase inicial da formação da suspensão, não são formados agregados.

A taxa de sedimentação do soluto é lenta e é difícil ressuspender o sedimento depois que ele se forma. Em outras palavras, mesmo se estiverem agitadas, as partículas não serão suspensas novamente; Isso ocorre principalmente com sólidos gelatinosos, como o Fe (OH) 3 .

Floculado

São suspensões nas quais há pouca repulsão entre as partículas de soluto e tendem a formar flocos. A taxa de sedimentação da fase sólida é rápida e o sedimento formado é facilmente redispersível.

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-Dependendo da via de administração da suspensão

Existem suspensões orais, fáceis de administrar e geralmente com aparência leitosa. Existem também suspensões tópicas, apresentadas como cremes, pomadas, emolientes, protetores, aplicados na pele ou nas mucosas.

Existem suspensões que podem ser aplicadas por injeções e aerossóis, como o salbutamol, que é um broncodilatador.

Exemplos

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Fonte: Pixabay

Existem inúmeros exemplos de suspensões na natureza, em produtos e alimentos e na indústria farmacêutica farmacêutica.

Na natureza

A atmosfera é um exemplo de suspensão do tipo aerossol, pois contém muitas partículas sólidas em suspensão. A atmosfera contém fuligem, partículas finas de poeira, sulfatos, nitratos, entre outros compostos misturados com gotículas de água das nuvens.

Outro exemplo de suspensão encontrada na natureza é a lama ou lama, que é uma mistura de água com areia. Os rios turvos quando a água transporta quantidade de sedimentos formam uma suspensão.

Na cozinha

As misturas feitas na cozinha ao unir a farinha à água constituem uma emulsão: com o resto a farinha tende a assentar. Iogurtes de frutas são exemplos de alimentos que são suspensões. Sucos de frutas que não passaram pelo filtro são exemplos de suspensões.

Além disso, os pedaços de chocolate em um copo de chicha constituem uma suspensão bastante heterogênea e instável. Deixando a chicha em repouso, mais cedo ou mais tarde uma camada de chocolate se formará no fundo do copo.

Na indústria farmacêutica

São conhecidas suspensões usadas para combater infecções parasitárias, como o mebendazol. Existem também adstringentes intestinais que contêm sais de magnésio e alumínio, misturados com pectina e caulino.

Essas suspensões farmacológicas podem ter diferentes vias de administração: tópica, oral ou injetável. Eles terão diferentes usos, ou seja, são utilizados no tratamento de várias doenças.

Existem suspensões oftálmicas, óticas, entre outras. Recomenda-se que a suspensão seja ressuspensa, bem antes de consumir, para garantir a dose prescrita pelo médico.

Copo de areia vs copo de estrelas

Algumas frases poéticas dizem: as estrelas brancas suspensas no céu.

Embora a comparação entre um copo de água com areia suspensa e um “recipiente cósmico” de estrelas seja totalmente desproporcional (e absurdo), é interessante considerar por um momento o universo como uma enorme suspensão de estrelas (e inúmeros outros corpos) azul claro).

Nesse caso, eles não se afastariam; mas, pelo contrário, eles acabariam se agrupando para formar uma camada de estrelas no fundo do referido vaso cósmico.

Referências

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  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 de dezembro de 2018). 4 Exemplos de suspensões. Recuperado de: thoughtco.com
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  6. TutorVista. (2018). Exemplos de suspensões. Recuperado de: chemistry.tutorvista.com
  7. Quimicas.net (2018). Exemplos de suspensões. Recuperado de:
    quimicas.net

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