En química , una suspensión es una mezcla heterogénea de un fluido que contiene partículas sólidas lo suficientemente grandes como para permitir la sedimentación . Las partículas pueden ser visibles a simple vista , generalmente deben ser más grandes que un micrómetro y eventualmente se sedimentarán , aunque la mezcla sólo se clasifica como una suspensión cuando las partículas no se han sedimentado.
Una suspensión es una mezcla heterogénea en la que las partículas sólidas no se disuelven , sino que quedan suspendidas en la mayor parte del disolvente y quedan flotando libremente en el medio. [1] La fase interna (sólida) se dispersa por toda la fase externa (fluido) mediante agitación mecánica , con el uso de ciertos excipientes o agentes de suspensión.
Un ejemplo de suspensión sería arena en agua. Las partículas suspendidas son visibles al microscopio y se asentarán con el tiempo si no se las toca. Esto distingue una suspensión de un coloide , en el que las partículas de coloide son más pequeñas y no sedimentan. [2] Los coloides y las suspensiones se diferencian de la solución , en la que la sustancia disuelta (soluto) no existe como sólido y el disolvente y el soluto se mezclan homogéneamente.
Una suspensión de gotitas de líquido o partículas sólidas finas en un gas se llama aerosol . En la atmósfera , las partículas suspendidas se denominan partículas y consisten en polvo fino y partículas de hollín , sal marina , sulfatos biogénicos y vulcanógenos , nitratos y gotas de nubes .
Las suspensiones se clasifican según la fase dispersa y el medio de dispersión , donde la primera es esencialmente sólida mientras que la segunda puede ser sólida, líquida o gaseosa.
En las industrias de procesos químicos modernas, se ha utilizado tecnología de mezcla de alto cizallamiento para crear muchas suspensiones novedosas.
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."[3]
Dispersion of solid particles in a liquid.
Note: Definition based on that in ref.[4][5]
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.[6][7][8][9] 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.
El proceso cinético de desestabilización puede ser bastante largo (hasta varios meses o incluso años para algunos productos) y a menudo es necesario que el formulador utilice métodos de aceleración adicionales para alcanzar un tiempo de desarrollo razonable para el diseño de nuevos productos. Los métodos térmicos son los más utilizados y consisten en aumentar la temperatura para acelerar la desestabilización (por debajo de las temperaturas críticas de fase y degradación). La temperatura afecta no sólo a la viscosidad, sino también a la tensión interfacial en el caso de tensioactivos no iónicos o, más generalmente, a las interacciones de fuerzas dentro del sistema. El almacenamiento de una dispersión a altas temperaturas permite simular las condiciones reales de un producto (por ejemplo, un tubo de crema de protección solar en un coche en verano), pero también acelera los procesos de desestabilización hasta 200 veces, incluyendo a veces la vibración, la centrifugación y la agitación. Someten el producto a diferentes fuerzas que empujan el drenaje de las partículas/película. Sin embargo, algunas emulsiones nunca se fusionarían en gravedad normal, mientras que sí lo hacen en gravedad artificial. [10] Además, se ha destacado la segregación de diferentes poblaciones de partículas cuando se utilizan centrifugación y vibración. [11]
Ejemplos comunes de suspensiones incluyen: