Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
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.
Heterogeneous mixture of solid particles dispersed in a medium
In chemistry, a suspension is a heterogeneous mixture of a fluid that contains solid particles sufficiently large for sedimentation. The particles may be visible to the naked eye, usually must be larger than one micrometer, and will eventually settle, although the mixture is only classified as a suspension when and while the particles have not settled out.
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."
A suspension is a heterogeneous mixture in which the solid particles do not dissolve, but get suspended throughout the bulk of the solvent, left floating around freely in the medium. The internal phase (solid) is dispersed throughout the external phase (fluid) through mechanical agitation, with the use of certain excipients or suspending agents. An example of a suspension would be sand in water. The suspended particles are visible under a microscope and will settle over time if left undisturbed. This distinguishes a suspension from a colloid, in which the colloid particles are smaller and do not settle. Colloids and suspensions are different from solution, in which the dissolved substance (solute) does not exist as a solid, and solvent and solute are homogeneously mixed. A suspension of liquid droplets or fine solid particles in a gas is called an aerosol. In the atmosphere, the suspended particles are called particulates and consist of fine dust and soot particles, sea salt, biogenic and volcanogenic sulfates, nitrates, and cloud droplets. Suspensions are classified on the basis of the dispersed phase and the dispersion medium, where the former is essentially solid while the latter may either be a solid, a liquid, or a gas. In modern chemical process industries, high shear mixing technology has been used to create many novel suspensions. Suspensions are unstable from a thermodynamic point of view but can be kinetically stable over a longer period of time, which in turn can determine a suspension's shelf life. This time span needs to be measured in order to provide accurate information to the consumer and ensure the best product quality. "Dispersion stability refers to the ability of a dispersion to resist change in its properties over time."
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.
Multiple light scattering coupled with vertical scanning is the most widely used technique to monitor the dispersion state of a product, hence identifying and quantifying destabilization phenomena. It works on concentrated dispersions without dilution. When light is sent through the sample, it is back scattered by the particles. The backscattering intensity is directly proportional to the size and volume fraction of the dispersed phase. Therefore, local changes in concentration (sedimentation) and global changes in size (flocculation, aggregation) are detected and monitored. Of primary importance in the analysis of stability in particle suspensions is the value of the zeta potential exhibited by suspended solids. This parameter indicates the magnitude of interparticle electrostatic repulsion and is commonly analyzed to determine how the use of adsorbates and pH modification affect particle repulsion and suspension stabilization or destabilization.
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.
The kinetic process of destabilisation can be rather long (up to several months or even years for some products) and it is often required for the formulator to use further accelerating methods in order to reach reasonable development time for new product design. Thermal methods are the most commonly used and consists in increasing temperature to accelerate destabilisation (below critical temperatures of phase and degradation). Temperature affects not only the viscosity, but also interfacial tension in the case of non ionic surfactants or more generally interactions forces inside the system. Storing a dispersion at high temperatures enables simulation of real life conditions for a product (e. g. tube of sunscreen cream in a car in the summer), but also to accelerate destabilisation processes up to 200 times including vibration, centrifugation and agitation are sometimes used. They subject the product to different forces that pushes the particles / film drainage. However, some emulsions would never coalesce in normal gravity, while they do under artificial gravity. Moreover, segregation of different populations of particles have been highlighted when using centrifugation and vibration.