Кіріспе

Химияда суспензия – ортада шашыраған қатты бөлшектердің гетерогенді қоспасы. Химияда, суспензия – тұнуға жеткілікті үлкен қатты бөлшектерді қамтитын сұйықтың гетерогенді қоспасы. Бөлшектерді жалаң көзбен көруге болады, әдетте олар бір микрометрден үлкен болып келеді және ақырында шөгіп түседі, бірақ бұл қоспа бөлшектер шөгіп біткенше ғана суспензия деп жіктеледі.

Қасиеттері

Суспензия – қатты бөлшектер ерімейтін, бірақ еріткіштің көлемді бөлігінде таралып, ортада еркін қалқып жүзетін гетерогенді қоспа. Ішкі фаза (қатты) механикалық араластыру арқылы, белгілі бір қосалқы заттар немесе суспензиялаушы заттар қолданылуымен сыртқы фазаға (сұйық) таратылады. Судағы құм суспензияның мысалы. Суспензиядағы бөлшектер микроскоп астында көрінеді және ұзақ уақыт бойы қозғалмаса, төмен тұнады. Бұл суспензияны коллоидтан ажыратады, онда коллоид бөлшектері кішкентай және тұнбайды. Коллоидтар мен суспензиялар ерітінділерден өзгеше, онда еріген зат (электролит) қатты күйде болмайды, ал еріткіш пен электролит біртекті араласады. Сұйық тамшылардың немесе газдағы ұсақ қатты бөлшектердің суспензиясы аэрозоль деп аталады. Атмосферадағы суспензиядағы бөлшектер – ұсақ шаң мен күйе бөлшектері, теңіз тұзы, биогендік және вулканогендік сульфаттар, нитраттар және бұлт тамшыларынан тұрады. Суспензиялар дисперстік фаза мен дисперстік орта негізінде жіктеледі, мұнда біріншісі негізінен қатты, ал екіншісі қатты, сұйық немесе газ болуы мүмкін. Қазіргі заманғы химиялық өндірісте көптеген жаңа суспензияларды жасау үшін жоғары жылдамдықты араластыру технологиясы қолданылады. Суспензиялар термодинамикалық тұрғыдан тұрақсыз, бірақ кинетикалық тұрғыдан ұзақ уақытқа дейін тұрақты болуы мүмкін, бұл өз кезегінде суспензияның сақталу мерзімін анықтайды. Тұтынушыға дұрыс ақпарат беру және өнімнің сапасын қамтамасыз ету үшін осы уақыт аралығын өлшеу қажет. "Дисперсиялық тұрақтылық – дисперсияның уақыт өте келе қасиеттерінің өзгеруіне қарсы тұру қабілеті."

Физикалық тұрақтылықты бақылау техникасы

Көптеген жарық шашырауы вертикальді сканерлеумен біріктіріліп, өнімнің дисперсиялық күйін бақылауға ең көп қолданылатын техника болып табылады, осылайша тұрақсыздану құбылыстарын анықтап, сандық өлшеммен бағалауға мүмкіндік береді. Бұл әдіс дисперсияларды сұйытусыз, жоғары концентрацияланған күйде қолданылады. Жарық үлгі арқылы өткенде, бөлшектер оны кері шашыратады. Кері шашырау қарқындылығы дисперстік фазаның мөлшері мен көлемдік үлесіне тікелей пропорционалды. Сондықтан, концентрацияның жергілікті өзгерістері (тұну) және мөлшердің жаһандық өзгерістері (флокуляция, агрегация) анықталып, қадағаланады. Бөлшектік суспензиялардың тұрақтылығын талдаудағы ең маңызды фактор – суспензиядағы қатты заттардың көрсеткен зета-потенциалының шамасы. Бұл параметр бөлшектер арасындағы электростатикалық итергіш күштің мөлшерін көрсетеді және адсорбаттарды қолдану мен pH деңгейін өзгертудің бөлшектердің итергіш күшіне, суспензияның тұрақтандырылуына немесе тұрақсыздануына қалай әсер ететінін анықтау үшін жиі талданады.

Жарамдылық мерзімін болжаудың жеделдету әдістері

Тұрақсызданудың кинетикалық процесі ұзаққа созылуы мүмкін (кейбір өнімдер үшін бірнеше айға дейін немесе тіпті бірнеше жылға дейін), және жаңа өнімді жобалау үшін қалыпты уақытқа жету үшін құрастырушы көбінесе қосымша жеделдету әдістерін қолдануға мәжбүр болады. Термиялық әдістер ең көп қолданылады, олар тұрақсыздануды жеделдету үшін температураны көтеруден тұрады (фазалық және ыдырау температураларының шегінен төмен). Температура ғана емес, тұтқырлыққа, сондай-ақ иондық емес беттік белсенді заттардың жағдайындағы немесе жүйедегі жалпы өзара әрекеттесу күштерінің әсерімен беттік кернеуге де әсер етеді. Дисперсияны жоғары температурада сақтау өнімнің нақты қолданылу жағдайын модельдеуге мүмкіндік береді (мысалы, жазда көлікте сақталған күннен қорғайтын кремнің түтігі), сонымен қатар тербеліс, центрифугалау және араластыру сияқты әдістермен тұрақсыздану процесін 200 есеге дейін жеделдетуге болады. Бұл әдістер өнімді әртүрлі күштерге түсіреді, бұл бөлшектерді / пленканың ағып кетуіне себеп болады. Дегенмен, кейбір эмульсиялар қалыпты гравитацияда бірікпейді, ал жасанды гравитацияда бірігеді. Сонымен қатар, центрифугалау және тербеліс қолданғанда бөлшектердің әртүрлі популяцияларының бөлінуі байқалды.