المعلقات (الكيمياء)

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
معلق من الدقيق ممزوج في كوب من الماء، يوضح تأثير تيندال

في الكيمياء ، يُعرف المعلق بأنه خليط غير متجانس من سائل يحتوي على جزيئات صلبة كبيرة بما يكفي للترسب . قد تكون هذه الجزيئات مرئية بالعين المجردة ، وعادةً ما يكون حجمها أكبر من ميكرومتر واحد ، وستترسب في النهاية ، مع العلم أن الخليط لا يُصنف كمعلق إلا عندما لا تترسب الجزيئات.

ملكيات

المعلق هو خليط غير متجانس لا تذوب فيه الجسيمات الصلبة ، بل تبقى معلقة في معظم المذيب ، وتطفو بحرية في الوسط. [ 1 ] تنتشر المرحلة الداخلية (الصلبة) في المرحلة الخارجية (السائلة) بفعل ميكانيكي، باستخدام عوامل تعليق معينة.

من أمثلة المعلقات الرمل في الماء. يمكن رؤية الجزيئات المعلقة تحت المجهر ، وتترسب بمرور الوقت إذا تُركت دون تحريك. وهذا ما يميز المعلق عن الغرواني ، حيث تكون جزيئات الغرواني أصغر حجمًا ولا تترسب. [ 2 ] تختلف الغروانيات والمعلقات عن المحلول ، حيث لا توجد المادة المذابة (المذاب) في صورة صلبة، ويختلط المذيب والمذاب بشكل متجانس.

يُطلق على معلق قطرات سائلة أو جزيئات صلبة دقيقة في غاز اسم الهباء الجوي . وفي الغلاف الجوي ، تُسمى الجسيمات المعلقة بالجسيمات ، وتتكون من جزيئات الغبار والسخام الدقيقة، وملح البحر ، والكبريتات البيولوجية والبركانية ، والنترات ، وقطرات السحب.

يتم تصنيف المعلقات على أساس الطور المنتشر ووسط الانتشار ، حيث يكون الأول صلبًا بشكل أساسي بينما قد يكون الأخير صلبًا أو سائلًا أو غازًا.

في الصناعات الكيميائية الحديثة، تم استخدام تقنية الخلط عالي القص لإنشاء العديد من المعلقات الجديدة.

تُعتبر المواد المعلقة غير مستقرة من الناحية الديناميكية الحرارية، ولكنها قد تكون مستقرة حركيًا لفترة أطول، وهو ما يُحدد بدوره مدة صلاحيتها. لذا، من الضروري قياس هذه المدة لتوفير معلومات دقيقة للمستهلك وضمان أفضل جودة للمنتج.

يشير مصطلح "استقرار التشتت" إلى قدرة التشتت على مقاومة التغير في خصائصه بمرور الوقت. [ 3 ]

تعريف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC)

تشتت الجسيمات الصلبة في سائل.

ملاحظة : التعريف مبني على ما ورد في المرجع [ 4 ] [ 5 ]

تقنية مراقبة الاستقرار البدني

يُعدّ تشتت الضوء المتعدد المقترن بالمسح العمودي التقنية الأكثر شيوعًا لرصد حالة تشتت المنتج، وبالتالي تحديد ظواهر عدم الاستقرار وقياسها كميًا. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] وتعمل هذه التقنية على التشتتات المركزة دون تخفيف. فعندما يمر الضوء عبر العينة، يتشتت عائدًا بواسطة الجسيمات. وتتناسب شدة التشتت العكسي تناسبًا طرديًا مع حجم ونسبة حجم الطور المشتت. ولذلك، يتم الكشف عن التغيرات الموضعية في التركيز ( الترسيب ) والتغيرات الكلية في الحجم ( التلبد ، التكتل ) ورصدها. ومن الأهمية بمكان في تحليل استقرار معلقات الجسيمات قيمة جهد زيتا التي تُظهرها المواد الصلبة المعلقة. يشير هذا المعامل إلى مقدار التنافر الكهروستاتيكي بين الجسيمات، ويتم تحليله عادةً لتحديد كيفية تأثير استخدام المواد الممتزة وتعديل الرقم الهيدروجيني على تنافر الجسيمات واستقرار المعلق أو عدم استقراره.

أساليب تسريع التنبؤ بفترة الصلاحية

قد تستغرق عملية عدم الاستقرار الحركية وقتًا طويلاً (تصل إلى عدة أشهر أو حتى سنوات لبعض المنتجات)، وغالبًا ما يحتاج مُصنِّع التركيبات إلى استخدام طرق تسريع إضافية للوصول إلى وقت تطوير معقول لتصميم منتج جديد. تُعدّ الطرق الحرارية الأكثر شيوعًا، وتتمثل في رفع درجة الحرارة لتسريع عدم الاستقرار (دون درجات الحرارة الحرجة للطور والتحلل). لا تؤثر درجة الحرارة على اللزوجة فحسب، بل تؤثر أيضًا على التوتر السطحي في حالة المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية، أو بشكل عام على قوى التفاعل داخل النظام. يُمكّن تخزين المُشتَّت في درجات حرارة عالية من محاكاة ظروف الاستخدام الواقعية للمنتج (مثل أنبوب كريم واقٍ من الشمس في سيارة في الصيف)، كما يُستخدم أحيانًا تسريع عمليات عدم الاستقرار حتى 200 ضعف، بما في ذلك الاهتزاز والطرد المركزي والتحريك. تُعرِّض هذه الطرق المنتج لقوى مختلفة تدفع الجزيئات/الأغشية إلى التصريف. مع ذلك، لا تتكتل بعض المستحلبات أبدًا في ظل الجاذبية الأرضية العادية، بينما تتكتل تحت تأثير الجاذبية الاصطناعية. [ 10 ] علاوة على ذلك، تم تسليط الضوء على فصل مجموعات مختلفة من الجسيمات عند استخدام الطرد المركزي والاهتزاز. [ 11 ]

أمثلة

تشمل الأمثلة الشائعة للإيقافات ما يلي:

  • الطين أو الماء الموحل: حيث تكون جزيئات التربة أو الطين أو الطمي معلقة في الماء
  • دقيق معلق في الماء
  • طباشير معلق في الماء
  • رمل معلق في الماء
  • زيت مذاب في الماء
  • لب معلق في عصير الليمون
  • دم معلق في البلازما

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ الكيمياء: المادة وتغيراتها، الطبعة الرابعة، بقلم برادي، سينس، رقم ISBN 0-471-21517-1
  2. ↑ موسوعة كولومبيا الإلكترونية، الطبعة السادسة.
  3. ↑ "مستحلبات الطعام، المبادئ والممارسات والتقنيات" CRC Press 2005.2- MPC Silvestre، EA Decker، McClements Food hydrocolloids 13 (1999) 419–424.
  4. ↑ آلان د. ماكناوت، أندرو ر. ويلكنسون، محرران (1997). موسوعة المصطلحات الكيميائية: توصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية ( الطبعة الثانية). بلاكويل ساينس. ISBN  978-0865426849.
  5. ↑ سلومكوفسكي، ستانيسلاف؛ أليمان، خوسيه ف.؛ جيلبرت، روبرت ج.؛ هيس، مايكل؛ هوري، كازويوكي؛ جونز، ريتشارد ج.؛ كوبيسا، برزيميسلاف؛ ميسيل، إنغريد؛ مورمان، فيرنر؛ بينتشيك، ستانيسلاف؛ ستيبتو، روبرت ف. ت. (2011). "مصطلحات البوليمرات وعمليات البلمرة في الأنظمة المشتتة (توصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية 2011)" (ملف PDF) . الكيمياء البحتة والتطبيقية . 83 (12): 2229-2259 . doi : 10.1351/PAC-REC-10-06-03 . S2CID 96812603 . 
  6. ↑ I. Roland, G. Piel, L. Delattre, B. Evrard المجلة الدولية للصيدلة 263 (2003) 85-94
  7. ^ C. Lemarchand، P. Couvreur، M. Besnard، D. Costantini، R. Gref، البحوث الصيدلانية، 20-8 (2003) 1284-1292
  8. ↑ O. Mengual, G. Meunier, I. Cayre, K. Puech, P. Snabre, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 152 (1999) 111–123
  9. ^ P. Bru، L. Brunel، H. Buron، I. Cayré، X. Ducarre، A. Fraux، O. Mengual، G. Meunier، A. de Sainte Marie and P. Snabre تحديد حجم الجسيمات وتوصيفها Ed T. Provder and J. Texter (2004)
  10. ^ جي إل سالاجر، المستحلبات الصيدلانية والمعلقات إد فرانسواز نيلود، جيلبرت مارتي ميستريس (2000)
  11. ↑ P. Snabre, B. Pouligny Langmuir, 24 (2008) 13338-13347