서스펜션(화학)

Suspension (chemistry)
물컵에 밀가루를 섞은 현탁액으로 Tyndall 효과를 보여줍니다.

화학에서 현탁액은 침전하기에 충분히 큰 고체 입자를 포함하는 유체의 이종 혼합물이다.미립자는 육안으로 볼 수 있으며, 일반적으로 1마이크로미터보다 커야 하며, 최종적으로는 미립자가 안정되지 않은 경우에만 현탁액으로 분류됩니다.

특성.

현탁액은 용질 입자가 용해되지 않고 용매의 대부분에 걸쳐 현탁되어 [1]매질 내에서 자유롭게 떠다니는 이종 혼합물이다.내부상(고체)은 기계적 교반으로 외부상(유체) 전체에 분산되며, 특정 현탁제 또는 현탁제를 사용합니다.

서스펜션의 예로는 물 속의 모래가 있습니다.현탁 입자는 현미경으로 볼 수 있으며 방해받지 않고 두면 시간이 지남에 따라 가라앉습니다.이는 현탁액이 콜로이드 입자가 작아 [2]침전하지 않는 콜로이드와 구별된다.콜로이드와 현탁액은 용해물질(용질)이 고체로 존재하지 않고 용매와 용질이 균일하게 혼합된 용액과는 다르다.

기체 내의 액체 방울이나 미세한 고체 입자의 현탁액을 에어로졸이라고 합니다.대기 중 부유 입자는 미립자라 불리며 미세먼지와 그을음 입자, 바다 소금, 생물 및 화산성 황산염, 질산염, 구름방울로 구성되어 있다.

현탁액은 분산상 및 분산매체에 따라 분류되며, 분산매체는 기본적으로 고체이며, 분산매체는 고체, 액체 또는 기체일 수 있다.

현대 화학 공정 산업에서는 많은 새로운 현탁액을 만들기 위해 하이 시어 혼합 기술이 사용되어 왔습니다.

서스펜션은 열역학적 관점에서 불안정하지만 장기간에 걸쳐 동력학적으로 안정적일 수 있으며, 이는 서스펜션의 저장 수명을 결정할 수 있습니다.소비자에게 정확한 정보를 제공하고 최상의 제품 품질을 보장하기 위해서는 이 시간 범위를 측정해야 합니다.

"분산 안정성은 [3]분산이 시간에 따른 특성 변화에 저항하는 능력을 말합니다."

IUPAC 정의

액체 중의 고체 입자의 분산.

주의: [4][5]참조에 근거한 정의.

물리적 안정성을 모니터링하는 기술

수직 스캔과 결합된 다중광 산란은 제품의 분산 상태를 모니터링하기 위해 가장 널리 사용되는 기술이며, 따라서 불안정 [6][7][8][9]현상을 식별하고 정량화합니다.희석하지 않고 농축된 분산에 효과가 있습니다.빛이 샘플을 통해 보내질 때, 그것은 입자에 의해 다시 산란됩니다.후방 산란 강도는 분산된 위상의 크기와 체적 비율에 정비례합니다.따라서, 국소적인 농도 변화(침전)와 전지구적인 크기 변화(응집, 집적)가 검출되어 감시된다.입자 현탁액의 안정성 분석에서 가장 중요한 것은 현탁액이 나타내는 제타 전위의 값이다.이 매개변수는 입자간 정전기 반발의 크기를 나타내며, 일반적으로 흡착액과 pH 개조가 입자 반발 및 현탁액의 안정화 또는 불안정화에 미치는 영향을 결정하기 위해 분석된다.

저장 수명 예측 방법 가속화

불안정화의 운동 과정은 다소 길 수 있으며(일부 제품의 경우 최대 수개월 또는 심지어 수년까지), 종종 제조자가 신제품 설계를 위한 합리적인 개발 시간에 도달하기 위해 추가 가속 방법을 사용해야 한다.열적 방법은 가장 일반적으로 사용되며 온도를 높여 불안정성을 가속화하는 방식으로 구성됩니다(위상 및 열화의 임계 온도 미만).온도는 점도뿐만 아니라 비이온성 계면활성제의 경우 계면장력 또는 시스템 내부의 상호작용력에 영향을 미칩니다.높은 온도에서 분산액을 저장하면 제품의 실제 생활 조건을 시뮬레이션할 수 있지만(예: 여름철 자동차의 자외선 차단 크림 튜브), 진동, 원심 분리 및 교반 등 불안정화 프로세스를 최대 200배까지 가속화할 수 있다.이들 제품은 입자/막 배수를 밀어내는 다양한 힘에 노출됩니다.하지만, 일부 유화액은 인공 [10]중력 아래에서는 절대 합쳐지지 않을 것입니다.또한 원심분리 및 [11]진동을 사용할 때 서로 다른 입자 집단의 분리가 강조되었다.

예

서스펜션의 일반적인 예는 다음과 같습니다.

  • 진흙 또는 흙탕물: 흙, 점토 또는 진흙 입자가 물에 떠 있는 곳.
  • 밀가루가 물에 떠 있다.
  • 김치가 식초에 매달려 있다.
  • 분필이 물에 매달려 있다.
  • 물에 모래가 떠다니고 있다.

「 」를 참조해 주세요.

  • Sol – 극소량의 고체 입자의 콜로이드 현탁액(연속 액체 매체 내)
  • 에멀전 – 일반적으로 불용성인 두 개 이상의 액체의 혼합물
  • 제타 퍼텐셜 – 콜로이드 분산에서의 전기 운동 퍼텐셜
  • 탁도 – 유체의 탁도
  • 침전성 고형물 – 미립자가 액체 바닥에 침전되어 침전물이 되는 과정
  • 거품부선 – 소수성 물질과 친수성 물질을 선택적으로 분리하는 방법
  • 침전물 운반 – 일반적으로 중력과 유체 교란으로 인한 고체 입자의 이동
  • Tyndall 효과 – 콜로이드 또는 미세한 현탁액 입자에 의한 빛의 산란
  • 패리스 효과(리콜로지)

레퍼런스

  1. ^ 화학: 물질과 그 변화, 제4판 제4호, 세네즈, ISBN0-471-21517-1
  2. ^ 콜롬비아 전자 백과사전 제6판
  3. ^ "식품 유화, 원칙, 관행 및 기술" CRC Press 2005.2- M. P. C. Silvestre.데커, McClements Food 하이드로콜로이드 13(1999) 419–424.
  4. ^ Alan D. MacNaught, Andrew R. Wilkinson, ed. (1997). Compendium of Chemical Terminology: IUPAC Recommendations (2nd ed.). Blackwell Science. ISBN 978-0865426849.
  5. ^ Slomkowski, Stanislaw; Alemán, José V.; Gilbert, Robert G.; Hess, Michael; Horie, Kazuyuki; Jones, Richard G.; Kubisa, Przemyslaw; Meisel, Ingrid; Mormann, Werner; Penczek, Stanisław; Stepto, Robert F. T. (2011). "Terminology of polymers and polymerization processes in dispersed systems (IUPAC Recommendations 2011)" (PDF). Pure and Applied Chemistry. 83 (12): 2229–2259. doi:10.1351/PAC-REC-10-06-03. S2CID 96812603.
  6. ^ I. Roland, G. Piel, L. Delattre, B.Evrard International Journal of Pharmaceutics 263 (2003) 85-94
  7. ^ C. Lemarchand, P. Couvreur, M. Besnard, D.Costantini, R. Gref, 제약연구, 20-8 (2003) 1284-1292
  8. ^ O. Mengual, G. Meunier, I. Cayre, K.Puech, P. Snabre, 콜로이드 및 표면 A: 물리화학 및 엔지니어링 측면 152(1999) 111–123
  9. ^ P. Bru, L. Brunel, H. Buron, I. Cayré, X. Ducare, A.Fraux, O. Mengual, G. Meunier, A. de Sainte Marie 및 P.Snabre 입자 크기 조정 및 특성화 Ed T. Provder 및 J.Texter (2004)
  10. ^ J-L Salager, 제약 유화 및 정직 Ed Francise Nieloud, Gilberte Marti-Mestres(2000)
  11. ^ P. Snabre, B. Pouligny Langmuir, 24 (2008) 13338-1347