المعلقات الكيميائية: الخصائص والتكوين والأمثلة - كيمياء - 2025

في تعليق الكيميائية هي خليط غير متجانس من المذاب التي و لا يذوب في الحل. المعلقات هي حلول غير مستقرة ، لأن المادة المذابة لها خصوصية الترسيب بمرور الوقت.

لكن بالضبط ما هو التعليق؟ إنه نظام ثنائي الطور غير متجانس ، حيث يؤلف المذاب المرحلة الصلبة المشتتة في وسط سائل أو طور مشتت. يمكن أن تكون مرحلة التشتت هذه غازًا أو خليطًا من الغازات حيث تظل الجسيمات الصلبة معلقة.

المصدر: Pexels

يحتوي المذاب في المعلقات على جسيمات صلبة أكبر من تلك الموجودة في المحلول الحقيقي والغرويات ؛ لذلك ، فهو يقع في الطرف الأقصى لأكبر حجم جسيم لهذه المواد (المحلول الحقيقي

الحجم التقريبي للجسيمات المشتتة في المعلقات أكبر من عشرة آلاف أنجستروم. الأنجستروم ، Å ، هي وحدة طول تساوي واحدًا من عشرة مليارات من المتر. يمكن القول أيضًا أن أنجستروم Å يساوي واحدًا على عشرة آلاف ميكرون (1Å = 0.0001 ميكرون).

ثم يعتمد تكوين المعلق على حجم الجسيمات المذابة وخصائص قابليتها للذوبان وخصائص قابليتها للامتزاج.

المذاب في المستحلبات لا يمتزج ، أي أن المذاب ليس لديه القدرة على الذوبان. ولكن مع إضافة عامل استحلاب (أو مستحلب) ، من الممكن تثبيت المستحلب ؛ هذا ، على سبيل المثال ، حالة المايونيز ، حيث يعمل بياض البيض كمستحلب.

في الصناعة الدوائية ، هناك مجموعة متنوعة من المعلقات التي يكون المذاب الصلب وغير القابل للذوبان هو المبدأ النشط للدواء. تتشتت هذه الجسيمات في الوسط ، بمساعدة السواغات ، يمكن إبقاء المذاب معلقًا في الخليط.

من أمثلة أبسط المعلقات تلك التي تتكون من خليط من الرمل والماء ؛ الغبار المعلق في الهواء والذي يترسب على الأسطح بفعل الجاذبية ؛ واقية من الشمس ، من بين أشياء أخرى كثيرة.

خصائص التعليق

هناك العديد من الخصائص التي تسمح بتعريف التعليق وتمييزه بوضوح عن المحاليل والغرويات الحقيقية:

جسدي - بدني

- هو نظام غير متجانس يتكون من مرحلتين: مرحلة داخلية صلبة ، وأخرى خارجية تتكون من المائع أو طور التشتت.

- تحتوي المرحلة الصلبة على مادة مذابة لا تذوب في سائل المشتت ، وبالتالي تظل حرة الطفو أو معلقة. هذا يعني أن المذاب يتم الاحتفاظ به ، من وجهة النظر الفيزيائية والكيميائية ، منفصلة عن المرحلة السائلة.

- الجسيمات التي يتكون منها المذاب صلبة بشكل عام وكبيرة الحجم ومرئية للعين المجردة.

- حجم الجسيمات المذابة في المعلقات قريب من أو أكبر من 1 ميكرون (1 ميكرومتر).

- بسبب حجمه ووزنه وبمرور الوقت ، يميل المذاب إلى الترسب.

- تتميز المعلقات بكونها سهلة التعليق ، وتتجانس بسرعة بعد التقليب الميكانيكي.

- للحفاظ على استقرار المعلقات ، تضيف صناعة المستحضرات الصيدلانية عمومًا مواد خافضة للتوتر السطحي أو مثبتات أو عوامل تثخين.

-المعلقات لها مظهر غائم ، ليست واضحة أو شفافة ؛ مثل الحلول المتجانسة.

- يمكن فصل مكونات المخاليط غير المتجانسة ، مثل المعلقات ، عن طريق تطبيق طرق فيزيائية مثل الترشيح.

وقت الترسيب

ربما يكون أحد الأسئلة الأولى التي تطرحها على نفسك حول ما إذا كانت المادة معلقة أو مادة غروانية هو وقت ترسيب المذاب. في المحاليل الحقيقية ، لن يتكتل المذاب أبدًا معًا لتشكيل راسب (بافتراض أن المذيب لا يتبخر).

على سبيل المثال ، إذا تم إذابة السكر في الماء ، وتم تغطية المحلول غير المشبع لمنع تسرب المذيب ، فلن تتشكل بلورات السكر في قاع الحاوية. وينطبق الشيء نفسه على المحاليل الملونة لمختلف المؤشرات أو الأملاح (مثل CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O).

ومع ذلك ، في المعلقات ، ينتهي المذاب بالتكتل في وقت معين ، ونتيجة للزيادة في تفاعلاتهم ، يستقرون في القاع. لذلك ، فهي موجودة لفترة قصيرة جدًا من الزمن.

يوجد مثال آخر في تفاعلات الأكسدة والاختزال حيث يشارك KMnO ₄ ، ذو اللون الأرجواني الشديد. عن طريق تقليل أو اكتساب الإلكترونات ، وأكسدة الأنواع الكيميائية ذات الأهمية ، يتم تكوين راسب بني من MnO ₂ ، والذي يظل معلقًا في وسط التفاعل ؛ حبيبات بنية صغيرة جدا.

بعد وقت معين (دقائق ، ساعات ، أيام) ، ينتهي تعليق MnO ₂ في السائل بالاستقرار في القاع مثل "السجادة البنية".

المزيد

يرتبط استقرار المعلقات بمقاومة تغيير خصائصها بمرور الوقت. يتحقق هذا الاستقرار من خلال التحكم في عدة عوامل منها ما يلي:

- يجب أن تكون المعلقات قابلة للتعليق بسهولة عن طريق التحريك الميكانيكي.

- التحكم في لزوجة المشتت مما يقلل من ترسب المذاب. لذلك ، يجب أن تكون اللزوجة عالية.

- كلما كان حجم جسيمات المرحلة الصلبة أصغر ، زاد ثبات المعلقات.

- من المفيد دمج مواد مثل المواد الخافضة للتوتر السطحي أو المستحلبات أو مضادات التجمد في معلقات. يتم ذلك من أجل تقليل تراكم أو تلبد جسيمات المرحلة الداخلية أو الجسيمات الصلبة.

- يجب الحفاظ على تحكم ثابت في درجة الحرارة أثناء تحضير وتوزيع وتخزين واستخدام المعلقات. لضمان استقرارها ، من المهم عدم تعريضها لتغيرات مفاجئة في درجة الحرارة.

تكوين

كنظام ثنائي الطور ، تتكون المعلقات من مكونين: المرحلة المذابة أو المشتتة ، ومرحلة التشتت.

مرحلة مبعثرة

تتكون المرحلة المذابة أو المشتتة من جسيمات صلبة في خليط المعلق. لا يذوب ، لأنه يرهبه. أي أنه يمقت المذيب لاختلافاته في القطبية. كلما زاد رهاب المادة المذابة ، قل وقت الترسيب وعمر التعليق.

أيضًا ، عندما تكره الجسيمات المذابة المذيب ، كلما زاد ميلها إلى التكتل معًا لتشكيل مجاميع أكبر ؛ بما يكفي بحيث لا تكون أحجامها في حدود الميكرونات كما ذكرنا سابقاً. ثم تقوم الجاذبية بالباقي: تسحبهم إلى القاع.

هذا هو المكان الذي يكمن فيه استقرار التعليق. إذا كانت الركام في وسط لزج ، فسيتم العثور على مزيد من الصعوبات بالنسبة لهم للتفاعل مع بعضهم البعض.

مرحلة التشتت

مشتت المعلقات أو المرحلة الخارجية ، بشكل عام ، سائل بطبيعته ، ومع ذلك ، يمكن أن يكون غازيًا. يمكن فصل مكونات المعلقات عن طريق العمليات الفيزيائية مثل الترشيح أو التبخر أو الصب أو الطرد المركزي.

تتميز مرحلة المشتت بأنها أصغر جزيئيًا وديناميكية ؛ ومع ذلك ، من خلال زيادة لزوجته ، فإنه يمنع المادة المذابة المعلقة من التكتل والاستقرار.

عوامل الفاعل بالسطح

قد تحتوي المعلقات على مواد خافضة للتوتر السطحي أو مشتتات أخرى لمنع جسيمات المرحلة الصلبة من الاستقرار. وبالمثل ، يمكن إضافة مواد التثبيت إلى المعلق ، مما يزيد من قابلية الذوبان ويمنع تدهور الجسيمات.

إذا أمكن افتراضيًا إضافة غاز معين يؤدي هذه الوظيفة إلى غرفة مغبرة ، فسيتم إزالة كل الغبار من الأشياء عند إعادة تعليقه ؛ وبالتالي ، يكفي نفخ الهواء النقي لإزالة كل الغبار.

الاختلافات بين المعلق والغرويات والمحاليل الحقيقية

من المهم إبراز بعض الاختلافات بين المعلقات والغرويات والحلول الحقيقية لفهم تكوينها بشكل أفضل.

- الغروانيات والمحاليل الحقيقية عبارة عن مخاليط متجانسة ، وبالتالي لها مرحلة واحدة (مرئية) ؛ بينما المعلقات عبارة عن مخاليط غير متجانسة.

- فرق آخر بينهما يكمن في حجم الجسيمات. في المحلول الحقيقي ، يتراوح حجم الجسيمات من 1 إلى 10 ، وتذوب في المذيب.

- في المحاليل الحقيقية لا يبقى المذاب صلبًا بل يذوب مكونًا طورًا واحدًا. الغرويات هي نوع وسيط من الخليط بين المحاليل الحقيقية والمعلقات.

-الغرواني هو خليط متجانس ، يتكون من مواد مذابة يتراوح حجم جسيماتها من 10 إلى 10000. في كل من الغرويات والمعلقات ، يظل المذاب صلبًا ولا يذوب.

- يبقى محلول المادة الغروانية معلقًا في مرحلة التشتت ، ولا يميل إلى الترسب ولا يمكن رؤيته بالعين المجردة. الحليب هو أحد الأمثلة العديدة للمحلول الغروي. في حالة التعليق ، يميل المذاب إلى الاستقرار ويكون مرئيًا بالعين المجردة أو بالمجهر الضوئي.

أنواع

هناك أنواع مختلفة من المعلقات التي يمكن تصنيفها وفقًا لوسط أو مرحلة التشتت ، وقدرة الترسيب ؛ وفي الأمور الدوائية ، حسب مسار الإعطاء.

-وفقا لوسط التشتت

تكون وسائط التشتت للمعلقات سائلة بشكل عام ، ولكن هناك أيضًا وسائط غازية.

المعلقات الميكانيكية

هم الأكثر شيوعًا المعلقات ، التي تتكون من مراحل السائل الصلب ، الموصوفة بالفعل ؛ مثل الرمل في وعاء من الماء. ومع ذلك ، هناك معلقات مثل الأيروسولات الموصوفة أدناه.

الرش بالرذاذ

هذا نوع من التعليق يتكون من جزيئات صلبة دقيقة بالإضافة إلى قطرات سائلة معلقة في غاز. تم العثور على مثال لهذا التعليق في الغلاف الجوي وطبقاته من الغبار والجليد.

- حسب قدرة الترسيب

هناك معلقات يمكن تصنيفها وفقًا لقدرتها على الترسيب إلى معلقات مفرغة من الهواء ومعلقات ملوثة.

مفرغة

في هذا النوع من التعليق ، تكون قوة التنافر بين الجسيمات مهمة ويتم الاحتفاظ بها منفصلة ، دون التلبد. في المرحلة الأولية لتشكيل التعليق ، لا يتم تشكيل مجاميع.

معدل ترسيب المذاب بطيء ومن الصعب إعادة تعليق الرواسب بمجرد تكوينها. بمعنى آخر ، حتى لو تم تحريكها ، فإن الجسيمات لن تعلق ؛ هذا هو الحال بشكل خاص مع المواد الصلبة الجيلاتينية ، مثل Fe (OH) ₃.

تندب

إنها معلقات يوجد فيها تنافر ضئيل بين الجسيمات المذابة وتميل إلى تكوين كتل. يكون معدل الترسيب في الطور الصلب سريعًا ويمكن إعادة تشتت الرواسب المتكونة بسهولة.

- تبعا لطريق إدارة التعليق

هناك معلقات فموية يسهل إدارتها ولها مظهر حليبي. هناك أيضًا معلقات للاستخدام الموضعي ، يتم تقديمها على شكل كريمات ، مراهم ، مطريات ، مواد واقية ، يتم وضعها على الجلد أو الأغشية المخاطية.

هناك معلقات يمكن تطبيقها عن طريق الحقن ، وفي الهباء الجوي ، مثل السالبوتامول ، وهو موسع قصبي.

أمثلة

المصدر: Pixabay

هناك العديد من الأمثلة على المعلقات في الطبيعة وفي المنتجات والأطعمة وفي صناعة الأدوية الصيدلانية.

في الطبيعة

الغلاف الجوي هو مثال على تعليق من نوع الهباء الجوي ، حيث يحتوي على العديد من الجسيمات الصلبة العالقة. يحتوي الغلاف الجوي على السخام وجزيئات الغبار الدقيقة والكبريتات والنترات ، من بين مركبات أخرى تتخللها قطرات الماء من السحب.

مثال آخر على التعليق الموجود في الطبيعة هو الطين أو الطين ، وهو خليط من الماء والرمل. تشكل الأنهار العكرة ، عندما تحمل المياه كمية من الرواسب ، معلقًا.

في المطبخ

تشكل المخاليط المصنوعة في المطبخ عن طريق دمج الدقيق مع الماء مستحلبًا: مع الراحة يميل الدقيق إلى الاستقرار. تعتبر زبادي الفاكهة أمثلة على الأطعمة المعلقة. تعتبر عصائر الفاكهة التي لم يتم تصفيتها أمثلة على المعلقات.

وبالمثل ، فإن رقائق الشوكولاتة في كوب من الشيشة تشكل تعليقًا غير متجانس وغير مستقر. ترك chicha في حالة راحة ، عاجلاً أم آجلاً ستتشكل طبقة من الشوكولاتة في قاع الزجاج.

في صناعة الأدوية

المعلقات المستخدمة لمكافحة العدوى الطفيلية ، مثل ميبيندازول ، معروفة. هناك أيضًا أدوية قابضة معوية تحتوي على أملاح المغنيسيوم والألمنيوم ، ممزوجة بالبكتين والكاولين.

يمكن أن يكون لهذه المعلقات الدوائية طرق مختلفة للإعطاء: موضعية أو عن طريق الفم أو عن طريق الحقن. سيكون لها استخدامات مختلفة ، أي أنها تستخدم في علاج الأمراض المختلفة.

هناك معلقات عينية وأذنية ، من بين أمور أخرى. يوصى بإعادة التعليق قبل تناوله بفترة طويلة لضمان الجرعة التي يصفها الطبيب.

زجاج الرمل مقابل زجاج النجوم

بعض العبارات الشعرية تقول: النجوم البيضاء معلقة في السماء.

على الرغم من أن المقارنة بين كأس من الماء مع الرمل المعلق و "الزجاج الكوني" من النجوم غير متناسب تمامًا (وبعيد المنال) ، فمن المثير للاهتمام اعتبار الكون للحظة تعليقًا هائلاً للنجوم (وعدد لا يحصى من الأجسام الأخرى). سماوي).

إذا كان الأمر كذلك ، فلن يبتعدوا عن بعضهم البعض ؛ بدلاً من ذلك ، على العكس من ذلك ، سينتهي بهم الأمر إلى التجمع معًا لتشكيل طبقة من النجوم في قاع الوعاء الكوني المذكور.

المراجع

1. سولت أ. (04 أكتوبر 2017). الغرويات والمعلقات. الكيمياء LibreTexts. . تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org
2. كونروي د. (19 يوليو 2017). 30 أمثلة على المعلقات الكيميائية. لايفبرسون. تم الاسترجاع من: lifepersona.com
3. ريد د. (4 فبراير 2018). ما هو التعليق في العلوم؟ - التعريف والأنواع والأمثلة. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com
4. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (03 ديسمبر 2018). 4 أمثلة على التعليق. تم الاسترجاع من: thinkco.com
5. ويكيبيديا. (2018). تعليق (كيمياء). تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
6. TutorVista. (2018). أمثلة على التعليق. تم الاسترجاع من: chemistry.tutorvista.com
7. Quimicas.net (2018). أمثلة على التعليق. تم

   الاسترجاع من: quimicas.net