Что такое суспензия в химии определение

Суспензии

Суспензия — официнальная лекарственная форма — жидкая лекарственная форма, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько измельченных порошкообразных ЛВ, распределенных в жидкой дисперсионной среде.

По дисперсиологической характеристике: суспензии — свободные, всесторонне дисперсные системы с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой. В качестве дисперсионной среды может быть вода, этиловый спирт, жирные масла, синтетические органические растворители: пропиленгликоль, полиэтиленгликоль и др. В аптечной практике чаще всего используют воду, спирт, глицерин.

Достоинствами этой лекарственной формы являются:

разнообразие способов и удобство приема (жидкая ЛФ);

регулирование терапевтического эффекта: увеличение по сравнению с порошками и таблетками и пролонгирование в сравнении с растворами;

возможность корригирования вкуса, запаха и цвета ЛВ, что весьма важно для детской практики;

возможность отпуска в виде сухих полуфабрикатов (порошков или гранул) — так называемые “сухие” суспензии.

Недостатки связаны с гетерогенностью:

• — седиментационная (нарушение однородности и точности дозирования);
• — агрегативная (рекристаллизация);
• — гидролитическая нестабильность особенно в водных средах;
• — микробиологическая (для всех нестерильных на водной среде);

относительная сложность приготовления, т.е. обязательное соблюдение некоторых приемов;

использование специальной аппаратуры.

По эффективности терапевтического действия и скорости наступления эффекта суспензии занимают промежуточное положение между порошками и растворами.

• 1. По способу применения (ГФ): внутренние; наружные; парентеральные (только для внутримышечного введения);
• 2. По степени готовности (ГФ): готовые к применению; в виде порошков или гранул с указанием нужного количества воды или другой жидкости;
• 3. По типу дисперсионной среды: водные; неводные (масляные, глицериновые);
• 4. По типу дисперсной фазы: из гидрофильных веществ; из гидрофобных веществ;
• 5. По способу получения: диспергированием; конденсацией.

Случаи образования суспензий:

• 1. Если лекарственное вещество нерастворимо в дисперсионной среде.
• 2. Превышен предел растворимости, например, для натрия гидрокарбоната в концентрации более 8%, а для борной кислоты — более 4%.
• 3. Химическое взаимодействие (чаще реакция обмена) по отдельности растворимых ЛВ.
• 4. При смене растворителя.

Лекарственные вещества, образующие суспензии классифицируются следующим образом:

• 1. Гидрофильные
• 1.1. Ненабухающие (висмута нитрат основной, цинка оксид, магния оксид, крахмал, тальк, глина белая, алюминия гидроокись, магния карбонат основной, кальция карбонат).
• 1.2. Набухающие (танальбин).
• 2. Гидрофобные
• 2.1. С нерезко выраженными свойствами (терпингидрат, фенилсалицилат, стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, сульфадиметоксин).
• 2.2. С резко выраженными свойствами (камфора, ментол, тимол, сера)

Изготовление суспензий конденсационным методом

I. В результате химического взаимодействия.

Суспензии образуются в результате химических реакций при смешивании 2-х веществ, порознь хорошо растворимых в дисперсионной среде, но при совместном присутствии образующими осадки. Суспензии, получаемые этим методом, встречаются крайне редко.

II. Заменой растворителя.

По методу замены растворителя получаются обычно более тонкие суспензии, чем при механическом диспергировании. Внешне это мути, в связи с чем за этой группой суспензий издавна закрепилось название мутных микстур. Чаще они получаются при добавлении к водным растворам настоек и жидких экстрактов и некоторых др. галеновых препаратов.

Случаи образования суспензий:

• 1. Если лекарственное вещество нерастворимо в дисперсионной среде.
• 2. Превышен предел растворимости, например, для натрия гидрокарбоната в концентрации более 8%, а для борной кислоты — более 4%.
• 3. Химическое взаимодействие (чаще реакция обмена) по отдельности растворимых ЛВ.
• 4. При смене растворителя.

ГФ XI издания предъявляет к суспензия следующие требования:

• 1. Запрещает изготовление суспензий, содержащих ядовитые и сильнодействующие вещества.
• 2. Однородность (отклонение содержания действующих веществ в 1г или мл 10%)
• 3. Ресуспендируемость (восстановление однородности) — равномерное распределение твердой фазы в жидкой среде после 1-2 мин. взбалтывания перед употреблением.
• 4. Седиментационная устойчивость — время, в течение которого не происходит отстаивания.
• 5. Дисперсность — размер частиц твердой фазы.
• 4 и 5 требования для готовых лекарственных средств указаны в частных статьях.
• 6. Требование к упаковке: по возможности с соответствующим дозирующим устройством (ложка, мензурка, клапан, стаканчик).
• 7. К маркировке “Перед употреблением взбалтывать” и “Хранить в прохладном месте”.
• 8. Для суспензий из полуфабрикатов должно быть указано количество дисперсионной среды, а также условия и время хранения после приготовления суспензии.
• 9. Для суспензий парентерального введения должно быть соответствие статье “Инъекционные ЛФ” если нет указаний в частных статьях.
• 10. Микробиологическая чистота или стерильность

Главной задачей при изготовлении суспензий является получение тонко измельченной дисперсной фазы.

Принцип дисперсионного метода заключается в том, что грубодисперсные частицы твердой фазы измельчаются до нужных размеров. Это достигается путем постепенного уменьшения радиуса частиц дисперсной фазы в присутствии дисперсионной среды, реже простым смешиванием дисперсной фазы и среды — из полуфабрикатов.

Выбор способа приготовления суспензий зависит от физико-химических свойств ингредиентов суспензии. Лекарственные вещества, образующие суспензии классифицируются следующим образом:

• 2. Гидрофильные
• 2.1. Ненабухающие (висмута нитрат основной, цинка оксид, магния оксид, крахмал, тальк, глина белая, алюминия гидроокись, магния карбонат основной, кальция карбонат).
• 1.2. Набухающие (танальбин).
• 2. Гидрофобные
• 2.1. С нерезко выраженными свойствами (терпингидрат, фенилсалицилат, стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, сульфадиметоксин).
• 2.2. С резко выраженными свойствами (камфора, ментол, тимол, сера)

Суспензии из гидрофобных веществ также можно получить методом диспергирования, но процесс взмучивания здесь неприменим, т.к. гидрофобные вещества не смачиваются водой. Получение суспензий гидрофобных лекарственных веществ (терпингидрат, фенилсалицилат, камфора, ментол, тимол, сера и др.) в водной среде требуют обязательного применения стабилизатора. Они лиофилизируют поверхность частиц, понижают твердость частиц при диспергировании. Если не вводить лиофилизирующих агентов, то частицы, не защищенные сольватными оболочками будут коагулировать, осаждаясь или всплывая на поверхность суспензии (флокуляция).

Для трудноизмельчаемых гидрофобных веществ (камфора, ментол и др.) для предварительного измельчения может быть использован спирт этиловый.

Суспензии не фильтруют и не процеживают.

Галеновые и новогаленовые препараты добавляют к готовой суспензии во флакон для отпуска.

5 стадия. Контроль качества. Проводится в соответствии с требованиями ГФ или частных фармакопейных статей.

Суспензии

Суспензии — это дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой и твердой (кристаллической) дисперсной фазой. Отличаются они от других подобных дисперсных систем большими размерами частиц. В зависимости от дисперсности суспензии подразделяют на грубые (диаметр частиц более 100 мкм) и тонкие (от 100 до 1 мкм). Системы с размером частиц от 0,5 мкм до 100 нм называются мути. Примерами суспензий могут служить глинистые, цементные и известковые растворы, глины, масляные густотертые краски, крахмальное молоко, абразивные пасты и т. п.

В зависимости от относительного содержания дисперсной фазы суспензии подразделяются на три типа: разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные. Последние обычно называются пастами.

Суспензии могут быть получены диспергационными или конденсационными методами. При простом смешении порошка с жидкостью получается суспензия, и наоборот — при испарении жидкости суспензии получается порошок.

Вследствие крупных размеров частиц в суспензиях отсутствует броуновское движение, поэтому в них не наблюдаются такие молекулярно-кинетические явления, как осмос и диффузия. Седимента- ционно-диффузионное равновесие смещено в сторону седиментации (гипсометрическая высота составляет доли миллиметра). По этой причине седиментационная устойчивость суспензий крайне мала. В разбавленных суспензиях происходит быстрая седиментация или всплывание частиц дисперсной фазы (обратная седиментация) с образованием концентрированной суспензии и слоя осветленной жидкости. На явлении седиментации основан седиментационный анализ дисперсности, задачами которого являются определение минимального, максимального и наивероятнейшего радиуса частиц суспензии (см. параграф 7.4).

Суспензии, в которых седиментация идет медленно из-за малой разности плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды, называют взвесями.

При достаточно длительном стоянии суспензии могут уплотняться, образуя пасты. Процессу агрегации частиц в суспензиях способствуют силы притяжения между ними различной природы: силы Ван-дер- Ваальса, электростатические силы, а также связывание частиц макромолекулами (флокуляция).

В суспензиях проявляется также и агрегативная неустойчивость, характерная для всех лиофобных золей. Для обеспечения агрегативной устойчивости добавляют стабилизаторы, препятствующие слипанию частиц (действуют ионный и адсорбционно-сольватный факторы устойчивости). Особенно успешно стабилизацию суспензий осуществляют полимерами. При этом не только повышается агрегативная устойчивость, но и замедляется седиментация, так как повышается вязкость дисперсионной среды.

Так же, как и для других дисперсных систем, для суспензий характерны электрокинетические свойства. Следует заметить, что электрофорез и электроосмос впервые были обнаружены Рейсом в опыте с влажной глиной.

Частицы дисперсной фазы суспензий хорошо видны в обыкновенный микроскоп. Поэтому лишь в сильно разбавленных взвесях можно наблюдать светорассеяние, подобное эффекту Тиндаля, а в концентрированных суспензиях и, тем более, в пастах наблюдать это явление невозможно. По той же причине дифракция света в суспензиях не имеет места во всех случаях.

Наиболее значительным свойством суспензий является так называемое структурирование, заключающееся, согласно Ребиндеру, в образовании из частиц дисперсной фазы некоторой пространственной сетки, между узлов которой находится дисперсионная среда. Внешне это выражается в чрезмерно большой вязкости системы, уменьшающейся при ускорении взаимного движения ее слоев, а также — переходом системы при длительном стоянии в твердообразное состояние (гелеобразование).

Процесс структурирования объясняется действием ван-дер- ваальсовых или электростатических сил между частицами дисперсной фазы. В концентрированных системах расстояние между частицами дисперсной фазы небольшое, поэтому и структурирование в них более эффективно. Если структурирование произошло лишь в результате действия ван-дер-ваальсовых сил, то образуются эластичные или пластичные гели. Структуру такого геля можно разрушить встряхиванием или перемешиванием, тогда система вновь приобретет текучесть. Но если такую систему оставить в покое, то через некоторое время она теряет текучесть, переходя в твердообразное состояние, т. е. превращается вновь в гель. Наблюдается явление тиксотропии.

Тиксотропия играет большую роль в природе, промышленности и быту человека. Например, для предотвращения гелеобразования при бурении нефтяных скважин в пласт вводят специальные добавки, образующие с глиной тиксотропные системы, которые при движении инструмента остаются текучими. Краски и белила также должны быть тиксотропными: оставаться текучими при нанесении их на поверхность и быстро «схватываться» после покраски. Только в этом случае будут отсутствовать натеки краски.

Катастрофические провалы некоторых песчаных грунтов, пропитанных подпочвенной водой (зыбучие пески), также объясняются тиксотропией суспензий. Пески остаются неподвижными до нарушения их покоя и приобретают текучесть при механическом воздействии на них. По этой же причине строительные растворы доставляют на стройку в специальных машинах с перемешивающим устройством, предупреждающим преждевременное схватывание раствора. Высококонцентрированные гелеобразные суспензии стареют, при этом наблюдается явление синерезиса.

Примерами пищевых суспензий являются напиток какао (твердые частички какао-порошка диспергированы в воде или молоке) и шоколадная масса (сахарная пудра и твердые частички тертого какао диспергированы в какао-масле).

При осветлении виноматериалов бентонитом он образует суспензию, частицы которой очень плохо осаждаются, замедляя технологический процесс. Суспензия карбоната кальция, образующаяся при очистке сахарного сока, также кинетически очень устойчива. Для ускорения осаждения частиц этих суспензий применяют флокулянты — полиакриламид, модифицированные крахмалы. Флокулянты также применяют при получении растительных масел.

На крахмало-паточных заводах после измельчения кукурузного зерна получают «крахмальное молоко» — суспензию, которая состоит из воды, зерен крахмала и частиц белка (глютена). Отделение крахмала от воды и глютена — одна из основных стадий производства крахмала. Обычно ее проводят на дорогих, мощных и энергоемких сепараторах. Однако в последнее время для этой цели стали применять флотацию: при пропускании через «крахмальное молоко» пузырьков воздуха частицы белка прилипают к ним и всплывают, образуя на поверхности суспензии легко удаляемую пену.

СУСПЕНЗИИ

(от позднелат. suspensio-подвешивание), дисперсные системы, в к-рых твердые частицы дисперсной фазы -находятся во взвешенном состоянии в жидкой дисперсионной среде (другой часто применяемый термин-взвеси). Интервал размеров частиц-от десятых долей мм до 10 -7 м. С. с меньшими частицами ( < 10 7 м) относят к дисперсным системам, верх. предел размеров частиц ограничен быстрым оседанием частиц в гравитац. поле (см. Осаждение).Иногда С. подразделяют на грубодисперсные собственно С. (размер частиц > 10 6 м) и тонкие взвеси-системы с про-межут. дисперсностью (10 6 -10 7 м). Частицы грубодис-персных С. не проходят через бумажные фильтры, видимы в оптич. микроскоп, практически не участвуют в броуновском движении и диффузии. Размеры частиц С. могут быть определены методами микроскопия., ситового и седи-ментационного анализа (см. Дисперсионный анализ), а также на основании данных по адсорбции. Отдельные узкие фракции м. б. выделены из полидисперсной системы с помощью сит, восходящего потока (на конусах) и отмучивания.

Получение С. Два основных способа-смешение сухих порошков с жидкостью или измельчение твердых тел в жидкости (методы диспергирования) и выделение твердой фазы из жидкой среды (методы конденсации). Методы диспергирования требуют затраты энергии на преодоление сил межмолекулярного взаимод. и накопление своб. поверхностной энергии образовавшихся частиц. Измельчение твердых тел осуществляют раздавливанием, истиранием, дроблением, расщеплением мех. способом с помощью дробилок, ступок и мельниц разл. конструкции (шаровых, вибро-, струйных, коллоидных), ультразвуком, а также электрич. методами.

Энергетич. затраты на диспергирование в жидкой среде м. б. существенно снижены за счет адсорбционного понижения прочности твердых тел при введении ПАВ (эффекта Ребиндера; см. Физико-химическая механика). Частицы сферич. формы м. б. получены оплавлением в низкотемпературной плазме дугового или высокочастотного разряда. В случае лиофильных дисперсных систем диспергирование может происходить самопроизвольно (напр., С. бентонитовой глины в воде), при этом увеличивается энтропия системы.

При получении С. методами конденсации частицы твердой фазы выделяются из пересыщенных жидких р-ров, к-рые образуются при охлаждении, изменении растворяющей способности среды (метод замены р-рителя), вследствие хим. р-ций (окисления, восстановления, гидролиза, двойного обмена), приводящих к образованию малорастворимых соединений [BaSO₄, AgI, CaCO₃, Al(OH)₃ и др.]. Размер частиц зависит от соотношения скоростей образования зародышей и их роста. При небольших степенях пересыщения обычно образуются крупные частицы, при больших-мелкие. Предварит. введение в систему зародышей кристаллизации приводит к образованию практически монодисперсных С. Уменьшение дисперсности м. б. достигнуто в результате изотермич. перегонки при нагревании. Дисперсность образующихся С. можно регулировать также введением ПАВ. С. очищают от примесей растворенных в-в диализом, электродиализом, фильтрованием, центрифугированием.

Устойчивость С. Грубодисперсные С. седиментационно неустойчивы. Скорость седиментации (или всплывания частиц) зависит от их размера, формы, разности плотностей частиц и среды, вязкости среды. На практике широко используют понятие гидравлич. крупности С., характеризующее скорость оседания частиц (мм/с) в неподвижной жидкой среде. Скорости седиментации сферич. частиц кварца в воде приведены в таблице.

Агрегативная устойчивость С. (способность частиц сохранять свои первоначальные размеры, не слипаться) зависит от плотности поверхностного электрич. заряда частиц, их потенциала (потенциал Штерна), толщины двойного электрического слоя, интенсивности взаимод. частиц со средой (лиофильности С.). Понижение этих параметров приводит к потере агрегативной устойчивости. Осаждение частиц из С. (разделение фаз) м. б. значительно ускорено путем их укрупнения в результате коагуляции (флокуляции) при введении в С. электролитов (флокулянтов), под действием электрич. поля, магн. или электромагн. полей, жесткого ионизирующего излучения, теплового воздействия. Осадки, образующиеся из коагулированных С., являются более рыхлыми, имеют больший седиментационный объем, чем осадки, получаемые из агрегативно устойчивых С. Процессы разделения С. реализуются, напр., при очистке сточных вод в разл. типа отстойниках, фильтрах, флотаторах, гидроциклонах и центрифугах.

В свободнодисперсных С. частицы свободно перемещаются в среде, в связнодисперсных — объединены в цепочки, сетки и являются неподвижными либо перемещаются в среде единой массой (см. Гели). Разбавленные С. являются ньютоновскими жидкостями, их вязкость мало отличается от вязкости среды и линейно возрастает с ростом концентрации дисперсной фазы согласно закону Эйнштейна (см. Реология). Дальнейшее увеличение концентрации дисперсной фазы приводит к более резкому возрастанию вязкости С., к-рое связано с процессом структурообразования и переходом системы в связнодисперсную (коагуляц. и конденсационно-кристаллизац. структуры). Неограниченная устойчивость С. может быть получена при введении в дисперсную систему полимеров.

С. широко применяются в хим., цементной, силикатной, керамич., горной, металлургич., бумажной, текстильной, пищевой, кожевенной и др. областях пром-сти. Так, с С. имеют дело при растворении солей, выщелачивании, электрофоретич. осаждении твердой фазы при получении декоративных, антикоррозионных и электроизоляц. покрытий, полупроводниковых пленок, электрофоретич. дисплеев. В прир. условиях образование С. происходит при диспергировании почв, грунтов и скальных пород под воздействием сил прибоя, приливно-отливных явлений, при движении ледников, в результате выветривания и выщелачивания, при загрязнении водоемов атм. пылью.

Лит.: Фролов Ю. Г., Курс коллоидной химии, М., 1982; Фридрих-сберг Д. А., Курс коллоидной химии, 2 изд., Л., 1984.

Суспензии. Определение, классификация, приготовление.

Суспензии – жидкая лекарственная форма, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько измельченных порошкообразных лекарственных веществ, распределенных в жидкой дисперсионной среде.

По дисперсно-химической характеристике суспензии – свободные, всесторонне дисперсные системы с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой.

В качестве дисперсионной среды может быть вода, этиловый спирт, жирные масла, синтетические органические растворители: пропиленгликоль, полиэтиленгликоль и др.

В аптечной практике чаще всего используют воду, спирт, глицерин.

Содержание:

1. Достоинства
2. Недостатки
3. Классификация
4. Случаи образования
5. Вспомогательные вещества
6. Требования к лекарственной форме
7. Приготовление
8. Стадии приготовления

Достоинства суспензии

· Разнообразие способов и удобство приема (жидкая ЛФ);

· Регулирование терапевтического эффекта: увеличение по сравнению с порошками и таблетками и пролонгирование в сравнении с растворами;

· Возможность корригирования вкуса, запаха и цвета ЛВ, что весьма важно для детской практики;

· Возможность отпуска в виде сухих полуфабрикатов (порошков или гранул) – так называемые «сухие» суспензии.

Недостатки суспензии

Связаны с гетерогенностью:

· Седиментационная неустойчивость (нарушение однородности и точности дозирования);

· Агрегативная неустойчивость (рекристаллизация);

· Гидролитическая нестабильность особенно в водных средах;

· Микробиологическая (для всех нестерильных на водной среде);

· Относительная сложность приготовления, т.е. обязательное соблюдение некоторых приемов;

· Использование специальной аппаратуры.

По эффективности терапевтического действия и скорости наступления эффекта суспензии занимают промежуточное положение между порошками и растворами.

Классификация суспензии

1. По способу применения (ГФ):

· Парентеральные (только для внутримышечного введения);

2. По степени готовности (ГФ):

· Готовые к применению;

· В виде порошков или гранул с указанием нужного количества воды или другой жидкости;

3. По типу дисперсионной среды:

· Неводные (масляные, глицериновая);

4. По типу дисперсной фазы:

· Из гидрофильных веществ;

· Из гидрофобных веществ;

5. По способу получения:

6. В зависимости от величины частиц суспензии:

· Грубые (взбалтываемые микстуры) – размер частиц дисперсной фазы более 1 мкм, после взбалтывания частицы быстро оседают, такие суспензии не процеживают (при необходимости процеживают жидкую дисперсионную среду)

· Тонкие суспензии (мутные или опалесцирующие) – размер частиц до 1 мкм, осадок образуется медленнее.

Случаи образования суспензий

· Если лекарственное вещество нерастворимо в дисперсионной среде.

· Превышен предел растворимости, например, для натрия гидрокарбоната в концентрации более 8%, а для борной кислоты – более 4%.

· Химическое взаимодействие (чаще реакция обмена) по отдельности растворимых ЛВ.

· При смене растворителя.

Вспомогательные вещества

ГФ XIII,ОФС.141001715 статья «Суспензии»:

В качестве вспомогательных используют вещества, увеличивающие вязкость дисперсионной среды, поверхностно-активные и буферные вещества, корригенты, консерванты, антиокислители, красители и другие, разрешенные к медицинскому применению. Перечень вспомогательных веществ должен быть указан в частных статьях.

Требования к лекарственной форме

1. Запрещает изготовление суспензий, содержащих ЛВ списка А и Б. Исключение допускается приготовления ЛФ списка Б, если этого ЛВ на всю массу или объем суспензии не более ВРД.
2. Однородность (отклонение содержание действующих веществ в 1 г или мл +/- 10%).
3. Реруспендируемость (восстановление однородности) – равномерное распределение твердой фазы в жидкой среде после 1-2 мин. взбалтывания перед употреблением.
4. Седиментационная устойчивость – время, в течение которого не происходит отстаивания.
5. Дисперсность – размер частиц твердой фазы.

4 и 5 требования для готовых лекарственных средств указаны в частных статьях.

6. Требование к упаковке: по возможности с соответствующим дозирующим устройством (ложка, мензурка, клапан, стаканчик).

7. К маркировке: для суспензий, полученных из порошков или гранул, должны быть указаны условия и время хранения после прибавления воды. Все виды суспензий должны иметь указание: «Перед употреблением взбалтывать».

8. Для суспензий из полуфабрикатов должно быть указано количество дисперсионной среды, а также условия и время хранения после приготовления суспензии.

9. Для суспензий парентерального введения должно быть соответствие статье «Инъекционные ЛФ» если нет указаний в частных статьях.

10. Микробиологическая чистота или стерильность.

11. Хранение: в упаковке, обеспечивающей стабильность при хранении и транспортировании и, если необходимо, в прохладном месте. Согласно приказу №214 – срок хранения составляет 3 суток.

12, Для суспензий из полуфабрикатов должно быть указано количество дисперсной фазы.

Приготовление суспензий

Лекарственные вещества, образующие суспензии классифицируются следующим образом:

o Ненабухающие (висмута нитрат основной, цинка оксид, магния оксид, крахмал, тальк, глина белая, алюминия гидроокись, магния карбонат основной, кальция карбонат).

o Набухающие (танальбин).

· С нерезко выраженными свойствами (терпингидрат, фенилсалицилат, стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, сульфадиметоксин).

· С резко выраженными свойствами (камфора, ментол, тимол, сера).

Стадия.

Подготовка дисперсионной среды путем растворения сухих растворимых веществ (если таковые имеются). После растворения солевой раствор фильтруется.

Пример №1.

Aquae purificatae 100 ml

Готовим по массе.

ППК (оборотная сторона)

ППК ( лицевая )

Aquae purificatae 100 ml

Zinci oxydy 20,0

Во флакон для отпуска известной массы предварительно отвешивают 30 г глицерина. В ступке измельчают цинка окись, добавляют тальк и около 20 г глицерина (по правилу Дерягина) из флакона для отпуска. Смесь тщательно перемешивают и постепенно, небольшими порциями добавляют воду очищенную, смывая суспензию во флакон для отпуска.

Масса суспензии 170 г.

Суспензии серы

Сера – вещество с резко выраженными гидрофобными свойствами. Для стабилизации суспензий серы применение обычных стабилизаторов нецелесообразно, т.к. они снижают фармакологическую активность серы. Для стабилизации суспензий серы применяют калийное мыло в количестве 0,1-0,2 г от массы серы, но только если оно выписано в рецепте.

Помимо стабилизирующего действия мыло калийное разрыхляет поры кожи, способствует глубокому проникновению серы, следовательно, повышает терапевтический эффект. Однако мыло не совместимо с кислотами и солями тяжелых металлов. В настоящее время для стабилизации серы разрешено использование эмульгатора Т-2, метилцеллюлозы, крахмального клейстера.

Если в составе суспензии серы прописаны спирт и глицерин, то суспензия получается достаточно устойчивой без дополнительного введения стабилизатора, т.к. спирт и глицерин гидрофилизируют поверхность частиц серы, глицерин повышает вязкость дисперсионной среды.

Суспензии с серой не рекомендуется сильно взбалтывать, т.к. сера, находясь в водной среде, интенсивно адсорбируется пузырьками воздуха, появляющимися при встряхивании суспензии и вместе с ними всплывает на поверхность, образуя обильную пену (флотация).

Пример №2.

Rp.: Sulfuris praecipitatiti 2,0

Acidi salicylici 2,0

Streptocidi albi 3,0

Spiritus aethilici 50 ml

Solutionis Acidi borici 3% – 50 ml

В спирте растворима салициловая кислота, камфора, борная кислота.

Стрептоцид – трудноизмельчаемое вещество, требуется дополнительное добавление спирта. Спирт этиловый 90%.

Камфора – пахучее, летучее вещество (отдельные весы). Глицин – отвешиваем по массе.

Во флакон для отпуска отвешивают 2,0 кислоты салициловой, 1,5 кислоты борной, 3,5 камфоры, добавляют 50 мл этилового спирта 90%.

Флакон укупоривают и взбалтывают до растворения порошков. В подставку отмеривают 50 мл воды очищенной. В ступке измельчают 3,0 стрептоцида с 15 каплями спирта 95% (труднопорошкуемое вещество), добавляют 2,0 серы, 5,0 глицерина и растирают до однородной кашицы. Добавляют 50 мл (частями) воды очищенной, смывая суспензию во флакон для отпуска.

Грубая суспензия, сложная, жидкая для наружного применения.

Стадия. Контроль качества.

Проводится в соответствии с требованиями ГФ или частных фармакопейных статей.

Примеры рецептурных прописей

№1

Rp.: Dimedroli 2.0
Aquae purificatae 100ml
Tincturae Valerianae 10 ml
Tincturae Leonuri 10ml
M.D.S. По 1 ст.л. 2 раза в день

Проверка доз:
ВРД=2*15/120=0,25 ЛРД = 0,1
ВСД = 0,25*2 = 0,5 ЛСД = 0,25
Дозы завышены, поэтому берем 1/2 от ВРД.

ППК (оборотная)
V = 100+10+10=120 мл
Смах = N/КУО=3/0,86=3,48%
Свып = 2*100/100=2%
Смах > Свып
Vводы = 100мл

ППК (лицевая)
Aquae purificatae 100ml
Dimedroli 2.0
Tincturae Leonuri 10ml
Tincturae Valerianae 10 ml
_____________________________
Vобщ = 120 мл
Приготовил:
Проверил:
Отпустил:

Технология:
В 100мл воды растворяем 2г димедрола, фильтруем во флакон для отпуска из оранжевого стекла. Добавляем настойку пустырника, валерианы. Укупориваем, взбалтываем.
Срок годности = 10 суток, хранить в прохладном месте.

Контроль:
1. Письменный
2. Органолептический
3. При отпуске
4. Физический

Этикетка “Внутреннее” (зеленая сигнальная полоса)

1. Жидкая лекарственная форма, полученная путем полного растворения твердых, жидких и газообразных веществ в растворителе называется:

2. К жидким лекарственным формам не относятся:

3. К жидким лекарственным формам относят:

1) liquorеs

4. Масло подсолнечное по латыни: Oleum:

4) Helianti

5. Какое количество воды содержится в 1 чайной ложке:

6. Какое количество воды содержится в 1 столовой ложке:

3) 15 – 20 гр.

7. Жидкая лекарственная форма, когда твердое вещество не растворяется в растворителе, а находится в нем во взвешенном состоянии:

3) suspensia

Выписать рецепты

200 мл эмульсии с 40 мл рицинового масла, внутрь теленку на один раз. Оформить ППК

Контрольные вопросы

1. Каково определение суспензий как лекарственной формы? Каковы ее

особенности как гетерогенной системы?

2. Каковы виды устойчивости суспензии как гетерогенной системы?

3. Какие факторы влияют на устойчивость суспензий?

4. Как приготовить суспензию из гидрофильных веществ?

5. Как объяснить применение правила проф. Б.В. Дерягина и приема взмучивания при изготовлении суспензий?

6. Какова роль стабилизаторов и механизм их действия?

7. Как обосновать выбор стабилизатора для суспензий гидрофобных веществ?

8. Как приготовить суспензии из веществ с нерезко выраженными гидрофобными свойствами?

Понятие дисперсных систем и их классификация

Чистые вещества встретить в природном мире практически невозможно. В большинстве случаев они представляют собой гомогенную субстанцию, содержащую в своем составе частицы различных примесей. При этом не является обязательным наличие двух компонентов в смеси. Их количество может быть любым. Если одно вещество равномерно распределено в другом и не растворяется в нем, то такая система называется дисперсной системой.

Дисперсная система — гетерогенная (не однородная система), состоящая минимум из двух компонентов (фаз), один из которых (называемый дисперсной фазой) равномерно распределен по объему другого (называемого дисперсионной средой).

В составе типичной двухфазной системы выделяют:

• вещество в виде дисперсной фазы;
• вещество, под названием дисперсионная среда, в котором мелко распределено первое вещество.

В том случае, когда в системе несколько фаз, их можно отделить друг от друга. Для этого используют разные физические способы, к примеру, центрифугирование, сепарация. Типичные дисперсные системы относятся к коллоидным растворам (золям).

К дисперсным системам также относятся грубодисперсные системы, размеры частиц дисперсной фазы в которых составляет от 10 — 7 до 10 — 4 метра. Физические свойства дисперсных систем похожи на свойства растворов высокомолекулярных соединений.

Характеристика и особенности строения

Дисперсные системы являются гетерогенными смесями, в которых одно или более веществ распределены в другом. Каждый компонент системы обладает собственными свойствами. После извлечения его из системы его состояние будет соответствовать начальному.

Вещество, содержание которого в дисперсной системе выше, называют дисперсионной средой.

Второстепенное вещество является дисперсной фазой. В дисперсной системе не наблюдается взаимное взаимодействие между частицами. При этом имеется некая прослойка, которая их разделяет. Функцию этой прослойки выполняет вещество, образующее дисперсионную среду. В связи с этим системы называют гетерогенными или неоднородными.

В качестве примеров дисперсных систем можно привести:

• морскую воду;
• почву;
• большинство продуктов питания.

Перечисленные системы могут обладать любым агрегатным состоянием. В некоторых случаях допускается наличие одновременно нескольких фаз. Выделить их можно с использованием центрифуги или сепарированием.

Дисперсная фаза — вещество, равномерно распределенное в окружающей ее дисперсионной среде и не взаимодействующее с ней либо с другой дисперсной фазой при ее наличии в дисперсной системе.

Дисперсная фаза может состоять из аналогичных или неодинаковых по величине частиц, капель, либо пузырьков, которые расположены на некотором расстоянии друг от друга. По кинетическим свойствам (подвижность фазы), выделяют следующие типы дисперсных систем:

• дисперсная подвижная фаза;
• дисперсная неподвижная фаза с частицами, взаимно связанными и ограниченными в передвижении.

Свойства, которые характеризуют дисперсные системы, зависят от одного ключевого фактора. В результате их формирования образуется четкая межфазная граница.

В природе чаще можно встретить грубодисперсные системы. В этом случае фазу и среду различают при рассмотрении под микроскопом, а иногда и невооруженным глазом.

Рассмотренные системы характеризуются следующими показателями:

• степень (число) фаз;
• молекулярный вес;
• размеры частиц;
• агрегатное состояние;
• лиофобные/лиофильные.

В окружающей среде дисперсные системы встречаются повсеместно. Они могут быть природного и естественного происхождения. Существуют системы, выводимые в искусственном виде. В основе разных лекарственных составов, минеральных и химических удобрений, технологических процессов лежит явление дисперсности.

Классификация дисперсных систем

Дисперсные системы являются образованиями, в состав которых включено две фазы и более, почти не смешивающихся и не взаимодействующих друг с другом. В одном веществе, определяемом как дисперсионная среда, распределено другое вещество в виде дисперсной фазы. В зависимости от размеров частиц дисперсной фазы, системы классифицируют таким образом:

• молекулярно-ионные ( < 1 н м ) — истинные растворы;
• коллоидные ( 1 — 100 н м ), например, раствор крахмала в воде;
• грубодисперсные ( > 100 н м ), например вода с песком.

За основу максимально полной классификации дисперсных систем принимают агрегатное состояние среды и фазы. Благодаря сочетаниям трех типов агрегатного состояния, выделяют девять разновидностей двухфазных дисперсных систем.

Краткая запись таких систем имеет вид дроби с числителем, указывающим на дисперсную фазу, и знаменателем, определяющим дисперсионную среду. В качестве примера можно привести обозначение Г/Ж для системы «газ в жидкости».

Исходя из характера кинетических свойств фазы, двухфазные дисперсные системы разделяют на два класса:

• свободнодисперсные системы с подвижной дисперсной фазой;
• связнодисперсные системы с твердой дисперсионной средой, связанными друг с другом частицами дисперсной фазы, которые сохраняют неподвижное положение.

Рассмотренные дисперсные системы разделяют согласно степени дисперсности. В том случае, когда частицы дисперсной фазы в системе обладают идентичными размерами, такую систему называют монодисперсной. Если частицы фазы отличаются по размерам, то система является полидисперсной. Чаще в реальном мире можно встретить полидисперсные системы.

Существуют примеры дисперсных систем, которые отличаются большим количеством фаз. Такие комплексы называют сложными дисперсными системами. В качестве примера можно рассмотреть процесс вскипания жидкой дисперсионной среды с твердой дисперсной фазой, который приводит к образованию трехфазной системы «пар — капли — твердые частицы».

К сложным дисперсным системам можно отнести молоко. В веществе содержатся в большой концентрации, за исключением воды, жир, казеин, молочный сахар. Жир в молоке имеет вид эмульсии, в процессе хранения продукта он медленно поднимается наверх, образуются сливки.

Казеин является коллоидным раствором и не способен самостоятельно выделяться. С другой стороны, казеин достаточно просто выпадает в осадок в процессе подкисления молока, к примеру, с помощью уксуса. В результате образуется творог. Естественное выделение казеина можно наблюдать, когда молоко скисает. Молочный сахар в молоке представляет собой молекулярный раствор, который способен выделяться только в процессе испарения воды.

Классификация свободнодисперсных систем в зависимости от размеров частиц:

Ультрамикрогетерогенные системы по-другому называют коллоидными или золями. Исходя из того, какова природа дисперсионной среды, золи классифицируют следующим образом:

• твердые золи;
• аэрозоли (золи, обладающие газообразной дисперсионной средой);
• лиозоли (золи, характеризующиеся дисперсионной средой в жидком агрегатном состоянии).

Микрогетерогенные системы представлены следующими типами:

• суспензии;
• эмульсии;
• пены;
• порошки.

Среди наиболее распространенных грубодисперсных систем можно отметить комплексы «твердое тело — газ». Примером такой системы является песок.

Взвеси — являются дисперсионными системами, в которых фазы хорошо различимы визуально даже невооруженным глазом.

Ключевой характеристикой взвесей служит непрозрачность. При необходимости отделения среды и второстепенного вещества допустимо использовать стандартные фильтры или провести процедуру отстаивания. Классификация взвесей:

1. Эмульсии. Данная система включает в себя среду и фазу, находящиеся в жидком агрегатном состоянии, не вступающие в химические реакции друг с другом и не растворяющиеся. Обычно эмульсии получают путем гомогенизации. К данному виду систем можно отнести большинство лекарственных средств или молоко.
2. Суспензии. В этом случае среда обладает жидким агрегатным состоянием, а фаза представлена в виде твердой структуры. Суспензия образуется, когда в жидкость высыпают порошок. В результате формируется текучий состав по причине крайне мелкой фазы. Когда структура неподвижна, наблюдают выпадение осадка. В качестве примеров суспензий можно привести практически все строительные смеси.
3. Аэрозоли. Данная система состоит из газообразного вещества, в котором распределена взвесь. Аэрозоли часто можно встретить в природном мире и быту. К примеру, аэрозолями являются грозовые или обычные облака, туманы и определенные виды осадков. В большинстве своем химические смеси, предназначенные для обработки растений в сельском хозяйстве, относятся к этому типу дисперсных систем.

Взвеси обладают большим значением для хозяйственной деятельности человека и природных процессов. В производстве активно применяют растворы. В окружающей среде распространены натуральные водные соединения, благодаря которым образуются почвы, и грунт насыщается питательными веществами. Взвеси являются непосредственными участниками жизнедеятельности всех живых существ.

Коллоидные системы важны для биологии и жизни человека. Биологические жидкости организма состоят из веществ, которые находятся в коллоидном состоянии. Такие биологические объекты, как клетки мышц и нервов, рассматривают в качестве коллоидных растворов. Дисперсионная среда крови представлена в виде плазмы, то есть водного раствора неорганических солей и белков.

Коллоидные системы отличаются от взвесей тем, что их разделение возможно лишь при наличии современного оборудования и специальных препаратов. Визуально данные комплексы можно идентифицировать, как однородные субстанции. По этой причине затруднено определение дисперсности коллоидных систем. Выделяют следующие типы:

1. Коллоидные растворы или золи. Эти системы объединены общим свойством прозрачности. В процессе определения дисперсности систем сквозь жидкость пропускают направленный пучок света. В результате появляется «дорожка». Явление объясняется отражением лучей фазными частицами (конус Тиндаля). К данным систем относят, к примеру, крахмал, белки, клей, лимфу и кровь. Для отделения среды от распределенного в ней вещества используют профессиональное оборудование. Если продолжительное время отстаивать растворы или золи, в итоге не образуется осадок.
2. Гели или студни. В качестве примеров можно представить разные медицинские препараты, кондитерские кремы, желатин. Большинство данных систем на начальных стадиях производства имеют вид золей. Когда температура снижается, осуществляется переход в новое состояние. Определенные системы трансформируются в эластичные твердые вещества, например, пластилин или глину для лепки.

Коллоидные системы имеют большое значение для химии. Данные системы получают с помощью смешивания в специальной технике. Производство подобных структур способствует созданию множества медицинских средств, удобрений и других полезных материалов.

Типы растворов высокомолекулярных веществ:

Принадлежность к той или иной группе определяется качествами высокомолекулярного вещества такими, как:

• тип фазы;
• среда;
• температура;
• иные условия.

Свойства высокомолекулярных веществ:

1. Низкая скорость смешивания (медленная диффузия).
2. На первом этапе вещества набухают, а далее смешиваются.
3. Полимерные и истинные растворы обладают рядом значительных отличий.
4. Законы, которые справедливы в случае с одними системами (Рауля, Вант-Гоффа), не характерны для других.
5. По всей образованной субстанции свойства могут различаться по причине неодинакового направления и/или размеров молекул.
6. Вещества обладают повышенной вязкостью.

Самопроизвольное образование характерно для определенных полимерных растворов. В том случае, когда набухание выполняется неорганическим методом, дисперсная система прекращает свое существование. Это связано с полным растворением фазы в среде, что сопровождается химической реакцией. Если метод набухания органический, то можно наблюдать получение студня.

Отдельно выделяют связнодисперсные системы, к которым относят пористые материалы. В зависимости от размеров пор, данные вещества классифицируют таким образом (классификация М.М. Дубинина):

Согласно рекомендациям ИЮПАК, микропористыми называют пористые материалы с размерами пор до 2 нм, мезопористыми — от 2 до 50 нм, макропористыми — свыше 50 нм.

Классификация пористых материалов в зависимости от структуры:

1. Корпускулярные тела, сформированные за счет срастания определенных структурных компонентов, имеющих чаще всего разные формы и размеры. Срастающиеся элементы могут быть не пористыми или обладать первичной пористостью, к примеру, пористая керамика, бумага, ткань. Роль пор играют пространства между компонентами структуры.
2. Губчатые тела являются результатом топохимических реакций, выщелачивания определенных составляющих твердых гетерогенных систем, пиролитического разложения твердых веществ, поверхностной и объемной эрозии. Поры губчатых тел образуют сеть из каналов и полостей разнообразных форм и неодинакового переменного сечения.

В зависимости от геометрических признаков пористые структуры классифицируют следующим образом:

• регулярные, с правильным чередованием отдельных пор или полостей и соединяющих их каналов;
• стохастические, в которых ориентация, форма, размеры, взаимное расположение и взаимосвязи пор определены случайным образом.

Большинство пористых материалов обладают стохастической структурой.

• открытые поры сообщаются с поверхностью, что обеспечивает фильтрацию жидких или газообразных сред;
• тупиковые поры аналогично сообщаются с поверхностью объекта, но не влияют на проницаемость материала;
• закрытые поры.

В качестве примера твердых гетерогенных систем можно привести композитные материалы. Композиты являются искусственно полученными сплошными, но неоднородными структурами. В состав данных материалов может быть включено два компонента и более. Отличительной особенностью являются четкие границы раздела между составными элементами. Кроме слоистых, большинство компонентов композитных материалов подразделяются на следующие группы:

• матрица, обеспечивающая совместную работу армирующих элементов;
• армирующие компоненты, отвечающие за механические параметры материала.

Старейшими композитами являются саман, железобетон, булат, папье-маше. В современной промышленности активно практикуют применение фиброармированных пластиков, стеклопластика, металлокерамики.

Движение дисперсных систем

Движение дисперсных систем изучает наука механика многофазных сред. К примеру, для исследования в области пристеночных течений системы «газ — жидкие капли» используют математическое моделирование. На основе полученных данных разрабатывают технологии нанесения разнообразных покрытий и оптимизируют различное теплоэнергетическое оборудование — такое, как паротурбинные установки и теплообменники.

С другой стороны, наличие разных типов структуры пристеночных течений многофазных сред делает необходимым учет различных факторов — таких, как инерционность капель, формирование жидкой пленки, фазовые переходы. Данные задачи решают путем конструирования особых математических моделей многофазных сред, разработки которых активно ведутся в настоящее время.

Возможности для изучения аналитическим методом нестационарных газодинамических течений многофазных дисперсных сред с несущей фазой в виде газа, которая включает в себя мелкие частицы твердого или жидкого вещества, значительно ограничены. В этом случае предпочтение отдается способам вычислительной механики.

Актуальны исследования подобных течений, когда существуют интенсивные фазовые переходы. В качестве примера можно привести:

• анализ аварийных ситуаций в охладительных системах, которыми оснащены атомные электростанции;
• изучение вулканической активности;
• разработка технологических приложений для оптимизации устройств, предназначенных для создания высокоскоростных многофазных струй.

При рассмотрении свободнодисперсных систем, среда в которых представлена в газообразном или жидком агрегатном состоянии — например, аэрозолей, коллоидных растворов, газовых эмульсий, мицеллярных растворов поверхностно-активных веществ, — можно сделать вывод о подвижности дисперсных частиц. Они могут совершать вращательные движения, колебания с неодинаковой амплитудой.

Подвижность дисперсных частиц, особенно высокодисперсных и ультрадисперсных, является фундаментальным свойством свободнодисперсных систем. Дисперсные частицы движутся за счет различных факторов. Процесс определяется размером частиц. Для высокодисперсных частиц характерны малые размеры, что способствует их активному участию в броуновском движении. Такое явление рассматривают в качестве проявления молекулярно-кинетических свойств дисперсных систем.

Другим молекулярно-кинетическим свойством является диффузия дисперсных частиц, в процессе которой они перемещаются по причине неодинаковой концентрации в разных участках дисперсной системы. Благодаря диффузии, концентрация частиц постепенно становится однородной. Согласно второму началу термодинамики, при диффузии можно наблюдать увеличение энтропии дисперсной системы.

Дисперсные частицы, обладающие большими размерами (в том числе, твердые частицы, капли, газовые пузыри), почти не принимают участия в броуновском движении. Таким образом, для грубодисперсных систем не характерны молекулярно-кинетические свойства. Данный признак позволяет квалифицировать системы на высокодисперсные и грубодисперсные.

Основная причина движения крупных дисперсных частиц заключается в разнице между плотностями дисперсной фазы и дисперсионной среды. В том случае, когда плотность дисперсной фазы больше, частицы медленно выпадают в осадок в результате воздействия силы тяжести. Такое явление называют седиментацией. Частицы, которые обладают меньшим весом, всплывают на поверхность. Тогда процесс называют обратной седиментацией.

На движение дисперсных частиц оказывают влияния другие внешние силы. Большое значение для коллоидной химии имеет движение заряженных частиц дисперсной фазы в электрическом поле. Такой процесс носит название электрофорез.

В отдельную группу выделяют перемещения дисперсных частиц, происходящие совместно с движущейся дисперсионной средой. Данные потоки являются двухфазными и обладают рядом существенных отличий от однофазных потоков газов или жидкостей.

К примеру, наличие в жидком веществе малого количества дисперсных частиц способствует увеличению степени вязкости дисперсной системы в сравнении с аналогичными показателями дисперсионной среды.

Дисперсные системы — классификация, виды и свойства

Крайне редко в природе встречаются вещества в идеально чистом виде и состоянии. Обычно это разбавленная гомогенная субстанция, состоящая из различных атомов и молекул. Причем это необязательно 2 элемента, встречаются соединения с тремя и более. Когда одна структура находится в другой, равномерно распределяется, но не растворяется в ней, — это дисперсные системы.

• Понятие и определение
• Классификация по агрегатному состоянию
• Существующие виды
• Взвеси и их особенности
• Коллоидные системы
• Высокомолекулярные вещества
• Ключевые свойства

Понятие и определение

Дисперсные системы представляют собой гетерогенные структуры, внутри которых одно или более веществ распределяются в другом. Они никак не контактируют друг с другом, химические или иные реакции полностью отсутствуют. Нет и смешения. Фактически каждый элемент является самостоятельным, и если его извлечь, он сохраняет свое изначальное состояние.

То вещество, которого больше всего в соединении, называется дисперсной средой, второстепенное — фазой. Частицы между собой не взаимодействуют, даже имеется некая прослойка, которая разделяет их. Поэтому системы являются гетерогенными или неоднородными.

Примеры дисперсных систем встречаются в природе постоянно — морская вода, почва, большинство продуктов питания и т. д. Они могут иметь любое агрегатное состояние. Иногда в среде находится сразу несколько фаз. Тогда их выделяют с помощью центрифуги или методом сепарирования.

Классификация по агрегатному состоянию

Классификация дисперсных систем осуществляется в соответствии с агрегатными состояниями вещества. Их имеется три вида: жидкое, твердое и газообразное. Поэтому разделение происходит на 9 основных категорий, примеры и описание которых можно посмотреть в таблице ниже.

Вид	Среда	Фаза	Пример
Газ х 2	Газ	Газ	Отсутствуют
Жидкость+газ	Газ	Жидкость	Туман, облако
Твердое тело (далее ТТ)+газ	Газ	ТТ	Дым, пыль
Газ+жидкость	Жидкость	Газ	Любая пена
Жидкость х 2	Жидкость	Жидкость	Молоко
ТТ+жидкость	Жидкость	ТТ	Известь, ил
Газ+ТТ	ТТ	Газ	Пемза
Жидкость+твердое тело	ТТ	Жидкость	Грунт
ТТ+ТТ	ТТ	ТТ	Любые композиционные материалы, такие как бетон или цемент

Каждый тип классификации, в свою очередь, имеет свое название. К примеру, газообразные соединения называются преимущественно аэрозолями, за редким исключением. Жидкие вещества — газовые эмульсии или суспензии. Взаимодействия, когда средой является твердое тело, определяются, как сплавы, капиллярные системы или пористые субстанции.

Существующие виды

Фазные частицы могут взаимодействовать между собой. При этом среда остается стабильной, химические реакции с ней отсутствуют. В зависимости от типа интерактивности, формируются виды дисперсных систем:

• Свободнодисперсные. Основное и главное свойство такой системы — текучесть. Поэтому сюда относят любые аэрозоли и растворы.
• Связнодисперсные. Это твердые или полутвердые системы. К ним относятся все концентрированные пасы или аморфные вещества.

Некоторые субстанции могут быть одновременно двумя видами. Отдельные золи при нормальной температуре являются достаточно текучими, чтобы определить их, как свободнодисперсные. Однако, если градус уменьшается, молекулы соединяются друг с другом сильнее, приобретая характеристики твердого тела. Поэтому переходят в связнодисперсную форму.

Взвеси и их особенности

Те дисперсные системы, фазы в которых можно легко определить невооруженным глазом, называются взвесями. Их характерная черта — непрозрачность. Если необходимо отделить среду и второстепенное вещество, можно воспользоваться рядовыми фильтрами, или процедурой отстаивания. Категорию разделяют на несколько видов:

• Эмульсии. В жидком агрегатном состоянии находится фаза и среда, они не взаимодействуют друг с другом и не растворяются. Многие получаются посредством гомогенизации. К ним относят большинство лекарственных препаратов или молоко.
• Суспензии. Здесь средой является жидкость, а фазой — твердая структура. Получают посредством пересыпания в жидкость порошка. Структура получается текучая, т. к. фаза крайне мелкая. Если оставлять структуру в неподвижном состоянии, выпадает осадок. Почти все строительные растворы относятся к категории.
• Аэрозоли. Взвесь в этом случае располагается в газе. Примеров множество, встречаются как в природе, так и в быту. Например, грозовые или обычные облака, туманы и некоторые виды осадков. Большинство химикатов, производимых для обработки сельскохозяйственных структур, тоже являются аэрозолями.

Взвеси важны в деятельности человека, равно как природных процессах. Почти все производство построено на применении растворов (удобрения, металлы, бумага и пр.). В окружающем мире естественные соединения с водой тоже встречаются постоянно, например, почвообразование или насыщение грунта полезными веществами. В жизнедеятельности всех живых существ они тоже принимают непосредственное участие.

Коллоидные системы

В отличие от взвесей, коллоидные системы невозможно разделить без использования современной техники или специальных препаратов. Без нужного инструмента и невооруженным глазом они выглядят, как однородная субстанция. Из-за этого определить дисперсность становится сложно. Подразделяются на два типа:

• Растворы или золи. Главное свойство — прозрачность. Чтобы определить наличие дисперсности, можно пропустить сквозь жидкость направленный пучок света. Тогда появляется «дорожка». Фазные частицы отражают лучи, образуя таковую. В качестве примера можно рассмотреть крахмал, белки, клей, в человеческом организме — лимфа или кровь. Чтобы отделить среду и второстепенное вещество, задействуется техника. Даже при продолжительном отстаивании осадка не образуется.
• Гели или студни. Это различные медицинские препараты, кондитерские кремы, желатин и многое другое. Многие изначально являются золями, затем переходят в новое состояние при понижении температуры. Отдельные преобразуются в эластичные твердые вещества, как пластилин или глина для лепки.

Если взвеси играют большую роль в природных процессах, то коллоидные системы являются неотъемлемой частью химии. Чаще всего они добываются посредством смешивания в специальном оборудовании. Без подобной структуры не удалось бы создать множество лекарственных препаратов, удобрений и других полезных материалов.

Высокомолекулярные вещества

Растворы высокомолекулярных веществ бывают двух видов: истинные и коллоидные. Все зависит от разных качеств, таких как тип фазы, среды, температуры и иных условий. У них есть ряд свойств:

• Процессы смешения происходят естественно и крайне медленно.
• Сначала происходит набухание, а затем смешивание.
• Полимерные и истинные растворы отличаются существенно. Те законы, которые характерны для одних (Рауля, Вант-Гоффа), несвойственны другим.
• По всей полученной субстанции свойства могут различаться из-за разного направления и/или размеров молекул.
• Повышенная вязкость.

Отдельные полимерные растворы образуются самопроизвольно. Когда процесс набухания образуется неорганическим способом, дисперсная система перестает существовать, поскольку фаза полностью растворяется в среде, образуется химическая реакция. Если же он органический, то появляется студень.

Ключевые свойства

Свойства дисперсных систем определяются по одному основному фактору — при их возникновении образуется четкая межфазная граница. Также появляется некоторое значение поверхностной энергии, которая не комбинируется, рассматривается в отдельном порядке по отношению к среде и фазе.

В природе и продуктах жизнедеятельности человека встречаются грубодисперсные системы. Здесь фазу и среду легко можно отличить под стандартным микроскопом, а то и вовсе невооруженным глазом. Но если рассматривать ее в целом, то она представляет собой сложную совокупность коллоидных веществ.

В свою очередь, тонкодисперсные системы являются настолько мелкими, что рассмотреть их можно только в специальный ультразвуковой микроскоп. В некоторых случаях даже при направленном в жидкость луче не появляется характерной «дорожки». Несмотря на существенные различия, свойства везде одинаковы. Они зависят от таких показателей, как:

• Степень (количество фаз).
• Молекулярный вес.
• Размеры частиц.
• Агрегатное состояние.
• Лиофобная/лиофильная группа.

В жизни человека рассматриваемые системы встречаются постоянно. Такое явление может быть как природным и естественным, так и выводимым в искусственном виде. Многочисленные лекарственные смеси, различные минеральные или химические удобрения, а также производственные процессы построены на дисперсности.

Суспензия (химия) — Suspension (chemistry)

В химии , A суспензии представляет собой гетерогенную смесь из жидкости , содержащей твердые частицы достаточно большие для осаждения . Частицы могут быть видны на невооруженный глаз , как правило , должен быть больше , чем один микрометр , и в конечном счете будут оседать , хотя смесь только классифицируются в виде суспензии , когда и в то время как частицы не отселили.

СОДЕРЖАНИЕ

Характеристики

Суспензия представляет собой гетерогенную смесь, в которой частицы растворенного вещества не растворяются , а взвешиваются в объеме растворителя , оставаясь свободно плавающими в среде. Внутренняя фаза (твердая) диспергируется по всей внешней фазе (текучей среде) посредством механического перемешивания с использованием определенных вспомогательных веществ или суспендирующих агентов.

Примером суспензии может служить песок в воде. Взвешенные частицы видны под микроскопом и со временем оседают, если их не трогать. Это отличает суспензию от коллоида , в котором взвешенные частицы меньше по размеру и не оседают. Коллоиды и суспензии отличаются от раствора , в котором растворенное вещество (растворенное вещество) не существует в виде твердого вещества, а растворитель и растворенное вещество смешиваются гомогенно.

Суспензия жидких капель или мелких твердых частиц в газе называется аэрозолем . В атмосфере взвешенные частицы называются твердыми частицами и состоят из мелких частиц пыли и сажи , морской соли , биогенных и вулканогенных сульфатов , нитратов и облачных капель.

Суспензии классифицируются на основе дисперсной фазы и дисперсионной среды , где первая по существу является твердой, а вторая может быть твердой, жидкой или газовой.

В современной химической перерабатывающей промышленности технология смешивания с большими сдвиговыми усилиями использовалась для создания многих новых суспензий.

Суспензии нестабильны с термодинамической точки зрения, но могут быть кинетически стабильными в течение более длительного периода времени, что, в свою очередь, может определять срок хранения суспензии. Этот промежуток времени необходимо измерить, чтобы предоставить потребителю точную информацию и обеспечить наилучшее качество продукции.

«Стабильность дисперсии означает способность дисперсии сопротивляться изменению своих свойств с течением времени».

Дисперсия твердых частиц в жидкости.

Примечание : определение основано на исх.

Методика контроля физической устойчивости

Многократное рассеяние света в сочетании с вертикальным сканированием — это наиболее широко используемый метод для контроля состояния дисперсии продукта, следовательно, для выявления и количественной оценки явлений дестабилизации. Работает с концентрированными дисперсиями без разбавления. Когда свет проходит через образец, он обратно рассеивается частицами. Интенсивность обратного рассеяния прямо пропорциональна размеру и объемной доле дисперсной фазы. Таким образом, локальные изменения концентрации ( осаждение ) и глобальные изменения размера ( флокуляция , агрегация ) выявляются и отслеживаются. Первостепенное значение при анализе стабильности суспензий частиц имеет значение дзета-потенциала взвешенных твердых частиц. Этот параметр указывает величину межчастичного электростатического отталкивания и обычно анализируется, чтобы определить, как использование адсорбатов и модификации pH влияет на отталкивание частиц и стабилизацию или дестабилизацию суспензии.

Ускоряющие методы прогнозирования срока годности

Кинетический процесс дестабилизации может быть довольно длительным (до нескольких месяцев или даже лет для некоторых продуктов), и разработчику рецептур часто требуется использовать дополнительные методы ускорения, чтобы достичь разумного времени разработки дизайна нового продукта. Чаще всего используются термические методы, заключающиеся в повышении температуры для ускорения дестабилизации (ниже критических температур фазы и разложения). Температура влияет не только на вязкость, но и на межфазное натяжение в случае неионных поверхностно-активных веществ или, в более общем смысле, на силы взаимодействия внутри системы. Хранение дисперсии при высоких температурах позволяет моделировать реальные условия эксплуатации продукта (например, тюбик солнцезащитного крема в автомобиле летом), но также может ускорить процессы дестабилизации до 200 раз, включая вибрацию, центрифугирование и перемешивание. Они подвергают продукт воздействию различных сил, которые толкают частицы / стекание пленки. Однако некоторые эмульсии никогда не слипнутся при нормальной гравитации, в отличие от искусственной. Более того, сегрегация различных популяций частиц была подчеркнута при использовании центрифугирования и вибрации.