Suspension (Chemie): Unterschied zwischen den Versionen
Kategorien
- Seiten mit Skriptfehlern
- Weiche Materie (Stoff)
- Dispersion (Chemie)
79.207.137.230 (Diskussion) (→Beispiele: Hefeweizen ergänzt, Kristallweizen ist keine Suspension) |
imported>Über-Blick |
||
| Zeile 1: | Zeile 1: | ||
[[Datei:Blut-EDTA.jpg| | [[Datei:Blut-EDTA.jpg|mini|hochkant|Beispiel für eine Suspension: [[Blut]]]] | ||
[[Datei:Weizenbier-ukko.jpg| | [[Datei:Weizenbier-ukko.jpg|mini|hochkant|Beispiel für eine Suspension: [[Hefeweizenbier]]]] | ||
Eine '''Suspension''' ({{laS| | Eine '''Suspension''' ({{laS|suspendere|de=aufhängen}}, ‚in der Schwebe lassen‘) ist ein [[Heterogenität (Naturwissenschaft)|heterogenes]] [[Gemisch|Stoffgemisch]] aus einer [[Flüssigkeit]] und darin fein verteilten [[Festkörper]]n (Partikeln). Eine Suspension ist eine grobdisperse [[Dispersion (Chemie)|Dispersion]] und tendiert zur [[Sedimentation]] und Phasentrennung. Die Feststoffe sind in der flüssigen [[Phase (Materie)|Phase]] „suspendiert“. | ||
Suspensionen in [[Wasser]] bezeichnet man in der [[Materialwissenschaft]] oder bei natürlichen Vorkommen auch als '''Aufschlämmung''' oder (aus dem Englischen) '''Slurry'''. Sie werden unterteilt in „grobe“ Suspensionen (Teilchengröße 0,1 mm bis 1 mm, z. B. Kreideschlamm) und „feine“ Suspensionen (Teilchengröße 1 µm bis 100 µm, z. B. Kalkmilch). Noch feiner dispergierte Teilchen (kleiner als 1 µm) sind Dispersionen, kleiner 1 nm Molekulardispersionen.<ref>{{Literatur|Autor=Gerhart Jander, Ewald Blasius|Titel=Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie. Mit Ausnahme der quantitativen Analyse|ISBN=3-7776-0439-9 | Suspensionen in [[Wasser]] bezeichnet man in der [[Materialwissenschaft]] oder bei natürlichen Vorkommen auch als '''Aufschlämmung''' oder (aus dem Englischen) '''Slurry'''. Sie werden unterteilt in „grobe“ Suspensionen (Teilchengröße 0,1 mm bis 1 mm, z. B. Kreideschlamm) und „feine“ Suspensionen (Teilchengröße 1 µm bis 100 µm, z. B. Kalkmilch). Noch feiner dispergierte Teilchen (kleiner als 1 µm) sind Dispersionen, kleiner 1 nm Molekulardispersionen.<ref>{{Literatur |Autor=Gerhart Jander, Ewald Blasius |Titel=Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie. Mit Ausnahme der quantitativen Analyse |Auflage=12. |Datum=1983 |ISBN=3-7776-0439-9 |Seiten=91}}</ref> | ||
Suspensionen oder Dispersionen in der Polymerchemie sind feinstdispergierte [[Polymer]]produkte, die durch [[Suspensionspolymerisation]] gewonnen werden, beispielsweise [[Polyacrylate]] oder [[Vinylacetat]]e. | Suspensionen oder Dispersionen in der Polymerchemie sind feinstdispergierte [[Polymer]]produkte, die durch [[Suspensionspolymerisation]] gewonnen werden, beispielsweise [[Polyacrylate]] oder [[Vinylacetat]]e. | ||
== Sedimentation == | == Sedimentation == | ||
{{Hauptartikel |Sedimentation}} | {{Hauptartikel|Sedimentation}} | ||
Lässt man eine Suspension stehen, so sinkt (im Gegensatz zu einer [[Lösung (Chemie)|Lösung]]) ein Feststoff mit größerer [[Dichte]] als die reine Flüssigkeit bei nicht zu kleiner [[Teilchen|Partikelgröße]] langsam auf den Boden und bildet ein Sediment ( | Lässt man eine Suspension stehen, so sinkt (im Gegensatz zu einer [[Lösung (Chemie)|Lösung]]) ein Feststoff mit größerer [[Dichte]] als die reine Flüssigkeit bei nicht zu kleiner [[Teilchen|Partikelgröße]] langsam auf den Boden und bildet ein Sediment (Sedimentation). Die überstehende Flüssigkeit kann abgegossen ([[Dekantieren|dekantiert]]) und somit der Feststoff (Sediment) von der Flüssigkeit ''(Dekantat)'' getrennt werden. Durch die Zugabe von sogenannten [[Thixotropie]]rmitteln oder [[Grenzflächenaktive Substanzen|grenzflächenaktiven Substanzen]] kann die Sedimentation verlangsamt, durch Zugabe von [[Flockungsmittel]]n beschleunigt werden. | ||
Die Stabilität einer Suspension | Die Stabilität einer Suspension kann mit einem [[Sedigraph]]en definiert werden. Dieser misst nach dem [[Gesetz von Stokes]] die Sinkgeschwindigkeit unterschiedlicher Teilchen. | ||
Je kleiner ein Partikel ist, je geringer seine Dichte und je höher die [[Viskosität]] der Flüssigkeit ist, desto langsamer geht die Sedimentation vonstatten. Auch Form und Struktur der Partikel und andere Eigenschaften von Partikel und Flüssigkeit beeinflussen die Sedimentation. | Je kleiner ein Partikel ist, je geringer seine Dichte und je höher die [[Viskosität]] der Flüssigkeit ist, desto langsamer geht die Sedimentation vonstatten. Auch Form und Struktur der Partikel und andere Eigenschaften von Partikel und Flüssigkeit beeinflussen die Sedimentation. | ||
Die Sedimentation lässt sich durch [[Zentrifuge]] | Die Sedimentation lässt sich durch [[Zentrifuge|Zentrifugieren]] beschleunigen. | ||
Eine Methode zur Ermittlung der Stoffeigenschaften oder der Partikelgröße und deren Verteilung ist die [[Ultraschalldämpfungsspektroskopie]]. | Eine Methode zur Ermittlung der Stoffeigenschaften oder der Partikelgröße und deren Verteilung ist die [[Ultraschalldämpfungsspektroskopie]]. | ||
| Zeile 25: | Zeile 25: | ||
* Aufschlämmungen von [[Sand]] in Meerwasser, [[Schwebstoffe]], oder [[Treibsand]] | * Aufschlämmungen von [[Sand]] in Meerwasser, [[Schwebstoffe]], oder [[Treibsand]] | ||
* [[Mörtel]] oder [[Beton]] (mineralische Suspensionen) | * [[Mörtel]] oder [[Beton]] (mineralische Suspensionen) | ||
* Suspensionen aus [[Siliciumcarbid]] und [[Polyethylenglycol]], die gleichzeitig [[Schleifmittel|abrasiv]] und kühlend wirken, werden in der [[Photovoltaik]]-Industrie und in der [[Halbleiter]]-Industrie dazu verwendet, um Reinsilizium zu [[Wafer]]n zu zerschneiden.<ref>[ | * Suspensionen aus [[Siliciumcarbid]] und [[Polyethylenglycol]], die gleichzeitig [[Schleifmittel|abrasiv]] und kühlend wirken, werden in der [[Photovoltaik]]-Industrie und in der [[Halbleiter]]-Industrie dazu verwendet, um Reinsilizium zu [[Wafer]]n zu zerschneiden.<ref>[https://priorart.ip.com/IPCOM/000136274 ''Nutzung von gebrauchtem Slurry beim Drahtsägen ohne Wiederaufarbeitung.''].</ref> | ||
* [[Deckfarbe]], [[Anstrichmittel]] ([[Pigment]]suspensionen, in Unterscheidung zu [[Farbstoff]]en, die in Lösung gehen) | * [[Deckfarbe]], [[Anstrichmittel]] ([[Pigment]]suspensionen, in Unterscheidung zu [[Farbstoff]]en, die in Lösung gehen) | ||
* [[Blut]] | * [[Blut]] | ||
* die lichtempfindliche fotografische Schicht auf Film oder [[Fotopapier]] | * die lichtempfindliche fotografische Schicht auf Film oder [[Fotopapier]]. Sie wird in der Fachsprache (fälschlicherweise) als „[[Emulsion]]“ bezeichnet, da ursprünglich eine [[Silbernitrat]]­lösung und [[Kaliumbromid]]­lösung in flüssiger [[Gelatine]] emulgiert auf Glasplatten oder Fotopapier aufgetragen wurde; Silbernitrat und Kaliumbromid reagieren dabei aber zu wasserunlöslichem lichtempfindlichen [[Silberbromid]], was im ''Flüssig-'' und [[Gel]]­zustand eine ''Suspension'' in Gelatine ergibt. | ||
* [[Pollen]] in wässrigen [[Honig]]lösungen, die für die mikroskopische [[Palynologie]] hergestellt werden | * [[Pollen]] in wässrigen [[Honig]]lösungen, die für die mikroskopische [[Palynologie]] hergestellt werden | ||
* [[Weizenbier| | * [[Weizenbier|Hefeweizenbier]] | ||
* Orangensaft | * Orangensaft | ||
* [[Bohrspülung]] | * [[Bohrspülung]] | ||
Der flüssige Anteil der Suspension ist oft kein Reinstoff, sondern seinerseits ein Gemisch: Die Trägerflüssigkeit kann auch eine [[Lösung (Chemie)|Lösung]], eine | Der flüssige Anteil der Suspension ist oft kein Reinstoff, sondern seinerseits ein Gemisch: Die Trägerflüssigkeit kann auch eine [[Lösung (Chemie)|Lösung]], eine Emulsion oder eine unsedimentierte [[Dispersion (Chemie)|Dispersion]] sein. Beispiel: Bei gezuckertem Milchkakao sind Partikel von Kakaobestandteilen in einer Flüssigkeit suspendiert, die eine wässrige Zuckerlösung und zugleich eine wässrige Fettemulsion ist. Ein gezuckertes Kakaogetränk ist deshalb eine „Dispersion in einer Zuckerlösung“. | ||
{{Anker|Milch}} | {{Anker|Milch}} | ||
[[Milch|Kuhmilch]] ist eine Dispersion von [[Milchfett]] und [[Protein|Eiweiß]] in Wasser. Auch andere Suspensionen, die „milchig“ aussehen, werden als „-milch“ bezeichnet, beispielsweise | [[Milch|Kuhmilch]] ist eine Dispersion von [[Milchfett]] und [[Protein|Eiweiß]] in Wasser. Auch andere Suspensionen, die „milchig“ aussehen, werden als „-milch“ bezeichnet, beispielsweise | ||
* [[Gletschermilch]], eine Aufschlämmung von Gesteinsabrieb in Gletscherwasser, | * [[Gletschermilch]], eine Aufschlämmung von Gesteinsabrieb in Gletscherwasser, | ||
* [[Kalkmilch]], eine Aufschlämmung von Löschkalk in Wasser, | * [[Kalkmilch]], eine Aufschlämmung von Löschkalk in Wasser, | ||
* [[Scheuermilch]], mehlfeine Scheuermittel in Tensidlösungen oder Lösungsmitteln eingemischt. | * [[Scheuermilch]], mehlfeine Scheuermittel in Tensidlösungen oder Lösungsmitteln eingemischt. | ||
== Suspensionen | == {{Anker|Medizin}} Suspensionen als pharmazeutische Formulierung == | ||
Für medizinische Suspensionen werden unlösliche Pulver wie [[Arzneistoff]]e | Für medizinische Suspensionen werden unlösliche Pulver wie [[Arzneistoff]]e in Trägerflüssigkeiten dispergiert. Die Nichtmischbarkeit der Bestandteile kann, anders als bei einer echten [[Lösung (Chemie)|Lösung]], zur Entmischung durch Absinken der Festteilchen infolge der [[Gravitation]] führen. Suspensionen sind daher [[makroskopisch]] gesehen nur dann [[Homogenität (Physik)|homogen]], wenn sie leicht und rasch aufschüttelbar sind. | ||
Suspensionen sind für viele Anwendungsarten möglich: äußerlich (beispielsweise auf der Haut, am Auge), innerlich (zum Einnehmen), zum Einbringen in Körperöffnungen oder auch [[parenteral]] (etwa intramuskulär). | |||
== Einteilung im Schema der chemischen Stoffe == | |||
{| class="wikitable centered" | |||
|- | |||
! Schematische Einteilung der Stoffe | |||
|- style="font-size:90%" | |||
|{{Schema Einteilung Stoffe}} | |||
|} | |||
== Siehe auch == | == Siehe auch == | ||
* [[Kolloid]] | * [[Kolloid]] | ||
== Einzelnachweise == | == Einzelnachweise == | ||
Aktuelle Version vom 12. Mai 2021, 19:26 Uhr
Eine Suspension (lateinisch suspendere ‚aufhängen‘, ‚in der Schwebe lassen‘) ist ein heterogenes Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und darin fein verteilten Festkörpern (Partikeln). Eine Suspension ist eine grobdisperse Dispersion und tendiert zur Sedimentation und Phasentrennung. Die Feststoffe sind in der flüssigen Phase „suspendiert“.
Suspensionen in Wasser bezeichnet man in der Materialwissenschaft oder bei natürlichen Vorkommen auch als Aufschlämmung oder (aus dem Englischen) Slurry. Sie werden unterteilt in „grobe“ Suspensionen (Teilchengröße 0,1 mm bis 1 mm, z. B. Kreideschlamm) und „feine“ Suspensionen (Teilchengröße 1 µm bis 100 µm, z. B. Kalkmilch). Noch feiner dispergierte Teilchen (kleiner als 1 µm) sind Dispersionen, kleiner 1 nm Molekulardispersionen.[1]
Suspensionen oder Dispersionen in der Polymerchemie sind feinstdispergierte Polymerprodukte, die durch Suspensionspolymerisation gewonnen werden, beispielsweise Polyacrylate oder Vinylacetate.
Sedimentation
Lässt man eine Suspension stehen, so sinkt (im Gegensatz zu einer Lösung) ein Feststoff mit größerer Dichte als die reine Flüssigkeit bei nicht zu kleiner Partikelgröße langsam auf den Boden und bildet ein Sediment (Sedimentation). Die überstehende Flüssigkeit kann abgegossen (dekantiert) und somit der Feststoff (Sediment) von der Flüssigkeit (Dekantat) getrennt werden. Durch die Zugabe von sogenannten Thixotropiermitteln oder grenzflächenaktiven Substanzen kann die Sedimentation verlangsamt, durch Zugabe von Flockungsmitteln beschleunigt werden.
Die Stabilität einer Suspension kann mit einem Sedigraphen definiert werden. Dieser misst nach dem Gesetz von Stokes die Sinkgeschwindigkeit unterschiedlicher Teilchen.
Je kleiner ein Partikel ist, je geringer seine Dichte und je höher die Viskosität der Flüssigkeit ist, desto langsamer geht die Sedimentation vonstatten. Auch Form und Struktur der Partikel und andere Eigenschaften von Partikel und Flüssigkeit beeinflussen die Sedimentation.
Die Sedimentation lässt sich durch Zentrifugieren beschleunigen.
Eine Methode zur Ermittlung der Stoffeigenschaften oder der Partikelgröße und deren Verteilung ist die Ultraschalldämpfungsspektroskopie.
Beispiele
Beispiele für Suspensionen sind:
- Aufschlämmungen von Sand in Meerwasser, Schwebstoffe, oder Treibsand
- Mörtel oder Beton (mineralische Suspensionen)
- Suspensionen aus Siliciumcarbid und Polyethylenglycol, die gleichzeitig abrasiv und kühlend wirken, werden in der Photovoltaik-Industrie und in der Halbleiter-Industrie dazu verwendet, um Reinsilizium zu Wafern zu zerschneiden.[2]
- Deckfarbe, Anstrichmittel (Pigmentsuspensionen, in Unterscheidung zu Farbstoffen, die in Lösung gehen)
- Blut
- die lichtempfindliche fotografische Schicht auf Film oder Fotopapier. Sie wird in der Fachsprache (fälschlicherweise) als „Emulsion“ bezeichnet, da ursprünglich eine Silbernitratlösung und Kaliumbromidlösung in flüssiger Gelatine emulgiert auf Glasplatten oder Fotopapier aufgetragen wurde; Silbernitrat und Kaliumbromid reagieren dabei aber zu wasserunlöslichem lichtempfindlichen Silberbromid, was im Flüssig- und Gelzustand eine Suspension in Gelatine ergibt.
- Pollen in wässrigen Honiglösungen, die für die mikroskopische Palynologie hergestellt werden
- Hefeweizenbier
- Orangensaft
- Bohrspülung
Der flüssige Anteil der Suspension ist oft kein Reinstoff, sondern seinerseits ein Gemisch: Die Trägerflüssigkeit kann auch eine Lösung, eine Emulsion oder eine unsedimentierte Dispersion sein. Beispiel: Bei gezuckertem Milchkakao sind Partikel von Kakaobestandteilen in einer Flüssigkeit suspendiert, die eine wässrige Zuckerlösung und zugleich eine wässrige Fettemulsion ist. Ein gezuckertes Kakaogetränk ist deshalb eine „Dispersion in einer Zuckerlösung“.
Kuhmilch ist eine Dispersion von Milchfett und Eiweiß in Wasser. Auch andere Suspensionen, die „milchig“ aussehen, werden als „-milch“ bezeichnet, beispielsweise
- Gletschermilch, eine Aufschlämmung von Gesteinsabrieb in Gletscherwasser,
- Kalkmilch, eine Aufschlämmung von Löschkalk in Wasser,
- Scheuermilch, mehlfeine Scheuermittel in Tensidlösungen oder Lösungsmitteln eingemischt.
Suspensionen als pharmazeutische Formulierung
Für medizinische Suspensionen werden unlösliche Pulver wie Arzneistoffe in Trägerflüssigkeiten dispergiert. Die Nichtmischbarkeit der Bestandteile kann, anders als bei einer echten Lösung, zur Entmischung durch Absinken der Festteilchen infolge der Gravitation führen. Suspensionen sind daher makroskopisch gesehen nur dann homogen, wenn sie leicht und rasch aufschüttelbar sind.
Suspensionen sind für viele Anwendungsarten möglich: äußerlich (beispielsweise auf der Haut, am Auge), innerlich (zum Einnehmen), zum Einbringen in Körperöffnungen oder auch parenteral (etwa intramuskulär).
Einteilung im Schema der chemischen Stoffe
| Schematische Einteilung der Stoffe |
|---|
| Vorlage:Schema Einteilung Stoffe |
Siehe auch
Einzelnachweise
- ↑ Gerhart Jander, Ewald Blasius: Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie. Mit Ausnahme der quantitativen Analyse. 12. Auflage. 1983, ISBN 3-7776-0439-9, S. 91.
- ↑ Nutzung von gebrauchtem Slurry beim Drahtsägen ohne Wiederaufarbeitung..
Normdaten (Sachbegriff): GND: 4058671-6