En general, la materia física se encuentra en mezclas que realizan diversas funciones. En un sistema disperso encontramos a las suspensiones químicas, que son mezclas heterogéneas formadas por partículas de sólido en dispersión en un medio líquido, en el cual no se pueden disolver. Se llaman suspensiones porque las partículas quedan suspendidas, lo que implica que los sólidos no se disuelven por completo en el líquido, aunque se trate de partículas microscópicas.
Composición de las suspensiones
Las suspensiones se conforman por una fase dispersa y una dispersante:
- Fase dispersa. Es la fase sólida comprendida por partículas insolubles en el líquido. Suele ser un sólido en polvo, o soluto.
- Fase dispersante. Es la fase líquida, continua o externa, consiste en un líquido acuoso o graso.
En general, las suspensiones se forman por partículas no solubles (fase dispersa) que se dispersan en un medio líquido o gaseoso (fase dispersante). Suelen contener tensoactivos, que son agentes dispersantes que impiden que los sólidos se sedimenten o aglutinen, o bien, sustancias estabilizantes, que mantienen a la suspensión en equilibrio.
Características de las suspensiones
- Los sólidos no se disuelven en el líquido, como sucedería en un vaso de agua con sal.
- Con el paso del tiempo, los sólidos se sedimentan por la acción de la gravedad, por lo que vemos la arena o tierra en el fondo del agua.
- Las partículas sólidas muy pequeñas, de un tamaño inferior a 1 µm, conforman suspensiones estables ya que permanecen en dispersas en el material, separándose lentamente del líquido, o incluso, sin separarse nunca. Estos sólidos se llaman coloides.
Las suspensiones suelen ser poco estables porque las partículas sólidas se pueden distribuir de forma homogénea en la fase continua sin aglutinarse ni sedimentar por un tiempo determinado. En algunos casos, las suspensiones parecen inseparables, pero ambas fases se pueden decantar y permitir que los sólidos se asienten, o bien, separarse mediante métodos de filtración o centrifugación.
Otra característica de las suspensiones es que actúan como sólidos en unas ocasiones, y como líquidos en otras. De este modo pueden fluir como líquidos, pero tienen cierta resistencia a los impactos como los sólidos.
Estabilidad de las suspensiones
En general, las suspensiones no son estables. Esta estabilidad física se define como la condición en la que las partículas permanecen distribuidas de forma homogénea en la suspensión por un tiempo determinado, sin que las fases se separen.
El periodo de estabilidad depende de la viscosidad de la fase continua (a mayor viscosidad, más tiempo), del tamaño de las partículas dispersadas y la temperatura en la que se encuentre el compuesto. Al trabajar suspensiones en química suelen añadirse aditivos antiaglutinantes o estabilizantes para incrementar el periodo de estabilidad.
Ahora bien, para disminuir la velocidad de sedimentación se tiene que disminuir el tamaño de las partículas, aumentar la viscosidad de la fase dispersante, evitar los cambios de temperatura durante el almacenamiento o transporte de la suspensión, o evitar la cristalización mediante aditivos anticongelantes en la formulación.
Clasificación
Sólidos en suspensión
Son partículas sólidas que se encuentran inmersas en un flujo turbulento que actúa con fuerzas en direcciones aleatorias y contrarrestan a la gravedad, de modo que impiden que sedimenten en el fondo. Los factores que influyen en que las partículas no decanten en el fondo son la velocidad del agua, el tamaño, densidad y forma de la partícula.
Aerosol
Son mezclas heterogéneas de partículas sólidas o líquidas que se encuentran suspendidas en un gas al menos durante unas horas.
Suspensión concentrada
Son formulaciones compuestas por un solo ingrediente activo sólido que se encuentra disperso en el agua y que permanece insoluble a cualquier temperatura.
Suspensión encapsulada
Son suspensiones en las que se combina un ingrediente activo encapsulado en un revestimiento polimérico suspendido con agentes dispersantes y humectantes, que suelen utilizarse para la formulación de productos para la protección de cultivos.
Coloides
Son partículas de mayor tamaño que se encuentran dispersas en las suspensiones; las macroscópicas tienen un tamaño mayor a 1 µm, y los coloides microscópicos tienen un tamaño de entre 1 nm y 1 µm. Se caracterizan porque no se separan cuando reposan las fases de la suspensión, por lo que las partículas no son filtrables.
Emulsión y suspensión, ¿son lo mismo?
No. Si bien son similares, las emulsiones son mezclas heterogéneas de fases que no se mezclan por completo, pero ambos son líquidos inmiscibles entre ellos. En una emulsión los líquidos parecen ser inseparables, pero se separan por sí solas con el tiempo.
¿Para qué se usan las suspensiones en química?
En laboratorios químicos se usan las suspensiones para el manejo y almacenamiento de pequeñas cantidades de materiales, para efectuar reacciones químicas y desarrollar formulaciones con características específicas.
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